石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率探讨

1、石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率 探讨摘 要：论述了石灰石-石膏湿法脱硫工艺原理及存在的技术问题和 处置方式，并对阻碍脱硫效率的要紧因素进行了探讨。关键词：湿法脱硫；技术问题 ；脱硫效率当前脱硫技术在新建、扩建、或改建的大型燃煤工矿企业，专门是燃 煤电厂正取得普遍的推行应用，而石灰石-石膏湿法脱硫是技术最成 熟、适合我国国情且国内应用最多的高效脱硫工艺，但在实际应用中 若是不能针对具体情形正确处置结垢、堵塞、侵蚀等的技术问题，将 达不到预期的脱硫成效。本文就该法的工艺原理、实践中存在的技术 问题、处置方式及阻碍脱硫效率的要紧因素做如下简要探讨。.石灰石-石膏湿法脱硫工艺及脱硫原理从电除尘

2、器出来的烟气通过增压风机 BUF进入换热器GGH烟气被冷 却后进入吸收塔Abs,并与石灰石浆液相混合。浆液中的部份水分蒸 发掉，烟气进一步冷却。烟气经循环石灰石稀浆的洗涤，可将烟气中 95犯上的硫脱除。同时还能将烟气中近 100%勺氯化氢除去。在吸收 器的顶部，烟道气穿过除雾器 M0除去悬浮水滴。离开吸收塔以后，在进入烟囱之前，烟气再次穿过换热器，进行升温。 吸收塔出口温度一样为 50-70 C ,这要紧取决于燃烧的燃料类型。烟囱的最低气体温度常常按国家排放标准规定下来。在我国，有GGH勺脱硫，烟囱的最低气温一样是80C,无GGH勺脱硫，其温度在50c左 右。大部份脱硫烟道都配备有旁路挡板（正

3、常情形下处于关闭状态）。在紧急情形下或启动时，旁路挡板打开，以使烟道气绕过二氧化硫脱 除装置，直接排入烟囱。石灰石一石膏稀浆从吸收塔沉淀梢中泵入安装在塔顶部的喷嘴集管 中。在石灰石一石膏稀浆沿喷雾塔下落进程中它与上升的烟气接触。烟气中的SO2容入水溶液中，并被其中的碱性物质中和，从而使烟气 中的硫脱除。石灰石中的碳酸钙与二氧化硫和氧（空气中的氧）发生 反映，并最终生成石膏，这些石膏在沉淀梢中从溶液中析出。石膏稀 浆由吸收塔沉淀梢中抽出，经浓缩、脱水和洗涤后先贮存起来，然后 再从本地运走。.脱硫系统的结垢、堵塞与解决方法1结垢、堵塞机理1）石膏终产物浓度超过了浆液的吸收极限，石膏就会以晶体的形式

4、开 始沉积，当相对饱和浓度达到必然值时，石膏晶体将在悬浮液中已有 的石膏晶体表面进行生长，当饱和度达到更高值时，就会形成晶核， 同时，晶体也会在其它各类物体表面上生长，致使吸收塔内壁结垢。2）在系统的氧化程度低下，乃至无氧化发生的条件下，可生成一种反 映物为Ca（SO3）（SO4）2H2O称为CSS-软垢，使系统发生结垢，乃至堵 塞。3）吸收液pH值的猛烈转变，低pH值时，亚硫酸盐溶解度急剧上升， 硫酸盐溶解度略有下降，会有石膏在很短时刻内大量产生并析出，产 生硬垢。而高pH值亚硫酸盐溶解度降低，会引发亚硫酸盐析出，产生 软垢。在碱性pH值运行会产生碳酸钙硬垢。2解决方法1）采纳强制氧化工艺，

5、使氧化反映趋于完全，操纵亚硫酸钙的氧化率 在95姒上，维持浆液中有足够密度的石膏晶种。2）严格除尘，严防喷嘴堵塞。3）操纵吸收液中水分蒸发速度和蒸发量， 运行中操纵溶液中石膏过饱 和度最大不超过130%。4）操纵溶液的PH值，尤其幸免运行中pH值的急剧转变。5）吸收液中加入二水硫酸钙或亚硫酸钙晶种。6）向吸收液中加入添加剂如：镁离子、乙二酸。7）适当的增大液气比也是系统结垢、堵塞的重要技术方法。3.硫系统的侵蚀与防腐1侵蚀机理1）烟气中的SO二、HCl、HF等酸性气体在与液体接触时，生成 相应的酸液，其SO32-、Cl、SO42-对金属有很强的侵蚀性，对防 腐内衬亦有很强的扩散渗透破坏作用。2

6、）金属表面与水及电解质形成电化学侵蚀，在焊缝处比较明显。3）结晶侵蚀，溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐随溶液渗入防腐内衬及 其毛细孔内，当系统停运后，吸收塔内慢慢变干，溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐析出并结晶，随后体积发生膨胀，使防腐内衬产生应力，产 生剥离损坏。4）环境温度的阻碍。由于GGH蓄热式换热器）故障或循环液系 统故障，致使塔内烟温升高，具防腐材料的许用应力随温度升高而急 居I降彳氐。5）浆液中由于含有固态物，落下时对塔内物质有必然的冲洗作用2防腐技术1 ）合理操纵浆液的pH值。2）选择合理的FGD脱硫设备）烟气人口温度，并选择与之相配套 的防腐内衬，选择与入口烟温，塔内设计温度不相匹配的内衬材料

7、是 致命的错误。3）严把防腐内衬的施工质量。4）吸收塔现场制作进程中保证焊口满焊，焊缝滑腻平整无缺点， 内支撑件及框架不能用角钢、梢钢、工字钢，应用圆钢、方钢为主， 外接管不能用焊接，要用法兰连接。5）选择合理的防腐材料。4,阻碍脱硫效率的因素分析1吸收液的pH值烟气中SO2与吸收塔浆液接触后发生如下一些化学反映：SO4 H2O= HSO3 + H+CaCO3 H+ = HCO3 + Ca2+HSO3 + 1 /2O2= SO42- + H+SO42- + Ca2+ + 2H2O= CaSO42H2O从以上反映历程不难发觉，高pH的浆液环境有利于SO2的吸收，而低 pH那么有助于Ca2+的析出

8、，二者相互对立。pH值=6时，二氧化硫吸生成效最正确，但现在易发生结垢，堵塞现 象。而低的pH值有利于亚硫酸钙的氧化，石灰石溶解度增加，却使二 氧化硫的吸收受到抑制，脱硫效率大大降低，当pH= 4时，二氧化硫的吸收几乎无法进行，且吸收液呈酸性，对设备也有侵蚀。具体最适 合的pH值应在调试后彳#出，但一样pH在4-6之间。2液气比及浆液循环量液气比增大，代表气液接触机率增加，脱硫率增大。但二氧化硫 与吸收液有一个气液平稳，液气比超过必然值后，脱硫率将不在增加。 新鲜的石灰石浆液喷淋下来后与烟气接触后，SO2等气体与石灰石的反映并非完全，需要不断地循环反映，增加浆液的循环量，也就加大 了 CaCO

9、% SO2的接触反映机遇，从而提高了 SO2的去除率。3烟气与脱硫剂接触时刻烟气自气-气加热器进入吸收塔后，自下而上流动，与喷淋而下的石 灰石浆液雾滴接触反映，接触时刻越长，反映进行得越完全。因此长 期投运对应高位喷淋盘的循环泵，有利于烟气和脱硫剂充分反映，相 应的脱硫率也高。4石灰石粒度及纯度石灰石颗粒越细，其表面积越大，反映越充分，吸收速度越快，石灰石的利用率越高。一样要求为：90%!过325目筛或250目筛，石灰石纯度一样要求为大于90%5氧化空气量O2参与烟气脱硫的化学进程，使 4HSO3氧化为SO42-,随着烟气 中O2含量的增加，CaSO42H2O）形成力口速，脱硫率也呈上升 趋势

10、。多投运氧化风机可提高脱硫率。6烟尘原烟气中的飞灰在必然程度上阻碍了 SO2与脱硫剂的接触，降低了石 灰石中Ca2+的溶解速度，同时飞灰中不断溶出的一些重金属会抑制 Ca2+与HSO3的反映。烟气中粉尘含量持续超过设计许诺量，将使 脱硫率大为下降，喷头堵塞。一样要求FGDV口粉尘含量小于200mg/m3 4. 7烟气温度进入吸收塔烟气温度越低，越利于 SO2气体溶于浆液，形成HSO3-, 即：低温有利于吸收，高温有利于解吸。通常，将烟气冷却到60。C左右再进行吸收操作最为适宜，较高的吸收操作温度，会使SO2的吸生效率降低。8 Cl含量氯在系统中要紧以氯化钙形式存在，去除困难，阻碍脱硫效率，后续处置工艺复杂，在运行中应严格操纵系统中Cl-含量（一样操纵 在20000 ppm之内），确保其在设计（一样设计在 40000 ppm左右）许