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双碱法烟气脱硫除尘设备

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双碱法烟气脱硫除尘设备

  • 所属分类:脱硫除尘设备

  • 点击次数:
  • 发布日期:2016/06/08
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详细介绍

双碱法烟气脱硫除尘


双碱法烟气脱硫除尘塔


一、工艺简介


双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠和碳酸钠溶液作为启动脱硫剂,将配制好的氢氧化钠或碳酸钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中二氧化硫来达到烟气脱硫的目的,然后洗涤液进入添加石灰乳的再生系统,在这里,生成亚硫酸钙沉淀,再经过氧化处理来制取石膏,再生过程中产生可重新利用的脱硫剂溶液打回脱硫塔内循环使用。


二、工艺原理


锅炉出口的烟温为220~230℃,烟气由引风机送至脱硫塔底部,与来自循环池的循环吸收剂喷淋液滴逆流接触,在降温除尘的同时,进行脱硫。烟气进入吸收段后,与吸收段喷淋的吸收液逆流接触而达到脱硫要求,然后烟气经除雾器除雾后排放至烟囱。


吸收液从脱硫塔自流至循环池,与石灰消化后的石灰乳液混合,反应生成NaOH和Na2SO3以及CaSO3·1/2H2O及CaSO4·2H2O固体沉淀。然后循环池底部沉淀的浓液送至氧化池中氧化,通过鼓风充氧使亚硫酸钙氧化为稳定的硫酸钙固体。再用渣浆泵将溶液送至水力旋流器进一步浓缩,浓液由真空带式压滤机过滤成石膏成品,水力旋流器稀液和压滤机滤液返回流入循环池中循环吸收。循环池中不断加入补充的氢氧化钙溶液,用循环泵将再生后溶液送入吸收塔喷淋吸收。


双碱法烟气脱硫除尘设备


双碱法烟气脱硫除尘设备


三、反应原理


双碱法脱硫的化学反应:

(1)吸收反应

在主塔中以钠碱溶液吸收烟气中的SO2:

Na2SO3+SO2+H2O≒2NaHSO3

吸收液中尚有部分的因此吸收过程中还生成亚硫酸钠。

NaOH+SO2 =Na2SO3+H2O

(2)再生反应

吸收液在反应池中与加入的石灰料浆反应:

NaHSO3+Ca(OH)2=Na2SO3+CaSO3. 1/2 H2O↓+3/2H2O

Na2SO3 +Ca(OH)2+1/2 H2O=2NaOH+CaSO3. 1/2 H2O↓

再生后的浆液经钙盐沉淀后,Na2SO3清液送回吸收塔循环使用。

(3)副反应

吸收过程的主要副反应为氧化反应

 Na2SO3+1/2O2≡Na2SO4

因此在再生过程中Na2SO4发生下列反应

Na2SO4+Ca(OH)2+2H2O=2NaOH+CaSO4.2H2O↓


四、各个处理系统


4.1  SO2吸收系统

吸收塔采用“亿净牌”先进的逆流喷淋塔。 “亿净牌”逆流喷淋塔具有如下特点:

a.脱硫塔主体设备Q235-A,技术先进,塔体材料内衬为花岗岩耐酸耐腐蚀涂料;

b.采用螺旋状嘴,材质为316L不锈钢,耐腐蚀、耐磨损,具有15年以上使用寿命。所喷出膜效率高,能达到高效吸收性能;

c.采用折流板除雾器,由聚丙烯料制成,分离烟气携带的液滴效果好;

d.脱硫塔不结垢,不堵塞,运行稳定,脱硫效果高;

e.技术成熟,完善,无风险;

f.系统压力损失少,投资费用低。


4.2  烟气系统

烟气上设有挡板系统,以便于FGD系统正常运行和事故时旁路运行。每个挡板的操作灵活方便和可靠,所有挡板配有指示全开或全闭的限制开关。烟道将根据可能的最差运行条件进行设计。


4.3  脱硫剂制备、循环、再生系统

⑴脱硫剂制备系统

脱硫剂采用石灰石粉和氢氧化钠(烧碱),脱硫剂制备系统包括:生石灰料场、斗式提升机、石灰料仓、消石灰机、浆液池和钠碱溶解池等。

消化机进行石灰消化,钠碱溶解池防腐处理,钠碱溶解池中的碱液打入循环池,以补充损失的钠碱。

⑵吸收液循环系统

吸收液循环系统包括:循环池、循环泵和循环管道。

A、循环池 

循环池为钢砼结构,防腐处理,池内设有搅拌器和pH计。循环池集循环、再生于一体。吸收塔内吸收液自流到流到循环池与消化好的石灰浆液混合再生,再生后的清液与补充的钠碱由循环泵送至喷嘴循环吸收。再生后的沉渣由泥浆泵送入氧化池氧化。循环池设计尺寸为:3.5m×8m×3m。

B、循环泵 

吸收塔循环泵满足如下要求:将循环池内吸收液循环送至喷嘴高效喷淋,循环泵为两用一备。

C、循环管道

浆液管道能防止磨损和腐蚀,防止浆液沉淀的形成,浆液管道流速为2~3m/s. 

⑴旋流沉淀器

旋流沉淀器作为石膏浆液的一级脱水设备,其利用了离心力加速沉淀分离的原理,浆液流切进入水力旋流器的入口,使其产生环形运动。粗大颗粒富集在水力旋流器的周边,而细小颗粒则富集在中心。已澄清的液体从上部区域溢出(溢流);而增稠浆液则在底部流出。石膏旋流器浓缩后的石膏浆液从旋流器下部即可自流到真空皮带脱水机。离开旋流器的浆液中固体含量约为40%~60%.


4.5  水系统

水系统包括工艺水系统。工艺水由工艺水泵从工艺水箱输送到各用水点。除雾器也用工艺水冲洗。冲洗水由每台机组的除雾器冲洗水泵自动地、定时的输送到除雾器。


4.6  排放系统

本工艺塔内循环的是钠碱清液,无需排空吸收塔进行检修,因此无需设置事故浆液池。


4.7  废水处理系统

少量的Na2SO4被带入石膏浆液中,这些掺杂了少量Na2SO4的石膏浆液用泵打入旋流分离器中进行固液分离,分离的大量含水率较低的固体残渣被真空压滤机进行压滤制石膏,滤液流回再生池继续使用,因此不会造成二次污染,无废水排放。


五、脱硫装置功能和结构


5.1  吸收塔

⑴喷淋脱硫塔介绍

在烟气脱硫技术的发展过程中,喷淋塔是最早采用的脱硫装置。在喷淋塔脱硫系统中,当入口烟气量和烟气中SO2含量发生变化时,主要通过调节浆液的pH值和循环泵的运行数量以满足出口SO2的放浓度要求和脱硫效率。因此它比较能适应锅炉负荷的变化。

⑵喷淋脱硫塔技术原理

SO2吸收率的高低取决于NaOH的接触面积以及气液间的传热、传质效率。接触面积和传质效率又在于气、液间保持反应和吸收时间。喷淋吸收充分体现了SO2吸收的关键性。喷淋吸收装置由喷淋层、除湿器和塔身组成。当含硫烟气上升到喷淋层时,使烟气产生湍动,把自上而下的脱硫剂粉碎雾化,气液之间剧烈扰动。湍流的气体作用加大了气、液间的扰动强度,增大了气液间的接触面积,大大提高了SO2和脱硫剂的反应速度,使系统保持了很高的气、液传热和传质效率。脱硫剂液膜吸收SO2 达到饱和后进行再循环使用,在塔的内表面形成新鲜的脱硫剂液膜,形成不间断的动态平衡,使脱硫剂对SO2的吸收始终保持在不饱和状态。运行过程中气液处于均匀地流化状态,运行非常稳定。

⑶喷淋脱硫塔的主要设计参数


项目

参数

吸收塔数量

1座

塔体材质

Q235-A

吸收塔内衬材质

花岗岩耐酸耐腐蚀涂料

壁厚

8mm

吸收塔内径

2000~2500mm

塔体高度

11m

吸收段烟气流速

3.0~3.5m/s

吸收段烟气停留时间

4~6m/s

流向

逆流

塔内气液比

4.0~6.0L/M3

全塔压降

≤1500   Pa

吸收塔脱硫效果

>85%


5.2  喷淋系统

吸收塔内吸收液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成,6层喷淋层,每台吸收塔循环泵对应3层喷淋层,喷淋层上安装螺旋型喷嘴。这样的配置可达到很好的喷淋雾化效果。

吸收液由吸收塔循环泵输送到喷嘴,向下喷入烟气中。流经喷淋层的浆液流量相等,并可单独控制。


5.3  除雾器

除雾器安装在吸收塔上部,用于分离出塔烟气中携带的液滴,保证出口烟气的湿度不大于75mg/M3。烟气流经除雾器时,液滴被滞留在除雾器板片上。除雾器设置冲洗系统,定期对其进行清洗。


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