一种湿法脱硫吸收剂—石灰贮运制备工艺

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摘 要:本文对湿法脱硫吸收剂生石灰贮运制备工艺进行概括介绍,以某地石灰-石膏法烟气脱硫湿法系统设计为例,阐述了现有湿法系统脱硫吸收剂贮运制备工艺在工程应用上的优势与不足,为后续工程应用提供参考。

关键词:湿法脱硫;气力输送;定量给料;整体流

伴随国内环保形势日益严峻,烟气的脱硫治理得到了越来越多的重视并取得了长足的发展。二氧化硫的控制方法多种多样,目前已投用技术主要包括三大类:一是燃烧前脱硫,如洗煤等;二是燃烧中脱硫,如型煤固硫、炉内喷钙等;三是燃烧后脱硫,即烟气脱硫(FGD),其中烟气脱硫是目前应用最广、效率最高的脱硫技术。烟气脱硫按工艺特点分为干法、半干法、湿法,湿法脱硫又因其脱硫效率高、操作稳定、运行模式成熟而成为国内外应用最多的一种方法,其中石灰-石膏湿法脱硫工艺因脱硫吸收剂石灰来源广泛、价格低廉而得到广泛应用。截至目前石灰-石膏法烟气脱硫技术已经有几十年的发展历史,技术成熟可靠,适用范围广泛,据有关资料介绍,该工艺市场占有率已经达到85%以上。脱硫吸收剂石灰通过厂内的贮运制备系统为脱硫反应提供符合品质要求的反应原料,石灰进厂方式一般采用槽罐车输送,本文结合工程实例对该种进料方式及贮运制粉工艺进行分析介绍。

1 应用实例

1.1 流程介绍

本烟气脱硫工程所建石灰粉贮运制备系统,能够用于1台265t/h锅炉烟气脱硫。脱硫剂所用石灰粉细度为-200目90%过筛率,由专用罐车运至石灰粉仓附近,进料时罐车所配软管与石灰粉仓仓体进料管对接,由罐车产生的压缩空气将石灰粉送到石灰仓内,卸料时物料经插板阀、星型给料机和螺旋称重给料机定量给入石灰浆液箱,经加水搅拌制成浆液贮存。石灰浆液再通过石灰浆液泵输送到每座脱硫反应塔中。

1.2 设备布置

石灰贮运制备系统由石灰粉仓、粉仓附属设备、给料设备、石灰浆液箱及浆液输送设备等组成。

粉仓的容量按脱硫系统设计石灰粉耗量及贮存时间要求设计。粉仓及附属设备主要包括:钢粉仓、仓顶除尘器、真空阀、料位计、电加热器、气化板、仓壁振打器、插板阀、星型给料机、称重螺旋给料机等。粉仓为圆形钢仓,由直筒段和锥体段两部分组成。仓顶设有脉冲布袋除尘器、料位计以及真空阀。除尘器和料位计等的检修维护等处设有必要的楼梯平台。粉仓出料口装设有插板阀,可以方便控制粉仓给料的通断。

本工程设带搅拌器的石灰浆液箱1台,可满足1套脱硫塔(锅炉设计工况下)10小时的石灰浆液量。石灰浆液箱为钢制,内衬玻璃鳞片防腐。

脱硫塔设2台石灰浆液泵,1用1备。石灰浆液给料量应根据锅炉负荷、FGD装置进口和出口的SO2浓度及脱硫塔浆池内的浆液pH值进行控制。

1.3 定量给料

石灰粉仓顶部设连续料位计,粉仓锥段设低料位开关。料位计能实时显示仓内料位状况,料位信号可在控制室显示、报警,当实际料位小于低料位时自动停止给料。

星型给料机及螺旋称重给料机组成定量给料系统,星型给料机采用变频电机,螺旋称重给料机与星型给料机连锁,星型给料机能根据螺旋称重给料机反馈的量自动调整给料量。

星型给料机、螺旋称重给料机、仓顶袋式除尘器、电加热器通过DCS集中控制。电加熱器自带热电阻,仓壁振打器在机旁设就地操作箱。

1.4 料仓整体流

鉴于生石灰粉料空气中易吸潮而板结,致使料仓出口出现架桥、起拱等影响料仓流动性,生石灰粉仓采用圆形钢仓、仓壁锥角大于60°,并在仓壁配有2台仓壁振打器来减少粉料在仓壁上的粘附。为免进入粉仓中的压缩空气中含潮导致粉料板结,粉仓底部设置1台电加热器,压缩空气减压后经电加热器加热来进行除湿,加热后压缩空气吹入料仓底部的气化板使物料处于流化状态。

2 问题及改进

因石灰价廉易得,因此用石灰进行脱硫最早在工业上得到应用。早期石灰贮存运输过程中,因其吸潮的特性经常导致料仓及输送设备内板结、堵塞现象。经过不断的改进,通过采用加热空气、设置仓壁振达器、增大仓底锥角和配备气化板的方式有效解决了石灰粉料贮运制备过程中的板结、堵塞问题。

石灰因其溶解度小而液相传质差,致使利用率和脱硫效率低,早期曾一度阻碍其推广。后续研究表明,向石灰浆液中添加某些化合物,可有效提高液相传质系数,从而有效提高脱硫效率,添加剂包括有机和无机两大类,目前均有付诸工业应用。

3 结语

石灰-石膏湿法脱硫工艺因脱硫吸收剂石灰来源广泛、价格低廉、脱硫工艺成熟可靠在烟气脱硫工程领域中得到广泛应用。石灰浆液通过喷嘴雾化喷入吸收塔,分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面,与塔内烟气逆流接触,发生传质与吸收反应,烟气中的SO2、SO3及HCl、HF被吸收。SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。石灰贮运制备系统由石灰粉仓、粉仓附属设备、给料设备、石灰浆液箱及浆液输送设备组成,可实现定量给料并可根据脱硫塔内反应状态进行调节。通过采用加热空气、设置仓壁振达器、增大仓底锥角和配备气化板的方式可有效解决石灰粉料贮运制备过程中的板结、堵塞问题。

参考文献:

[1]姜健.湿式石灰石/石灰-石膏烟气脱硫的发展及展望[J].节能技术,2006(5).

[2]孙文寿.添加剂强化石灰石/石灰湿法烟气脱硫研究[D].浙江:浙江大学,2001.

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本文来源:http://www.zhangdahai.com/shiyongfanwen/qitafanwen/2023/0409/581868.html

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