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烟气脱硫的6大主流工艺及设备常见故障解析!

发布时间:2017-01-09 来源:环保水圈 浏览次数:0

     目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。


01 湿法脱硫的特点
     优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广。湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上。
     缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。
02 工艺流程

1、石灰石/石灰-石膏法:

     原理:是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90%以上。

     目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的,其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术,双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。

2、间接石灰石-石膏法: 


     常见的间接石灰石-石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。
     原理:钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。

3、柠檬吸收法工艺及原理



     原理:柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99%以上。这种方法仅适于低浓度SO2烟气,而不适于高浓度SO2气体吸收,应用范围比较窄。
4、石灰石(石灰)-石膏湿法烟气脱硫工艺
     石灰石(石灰)石膏脱硫系统包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫浆液制备系统、亚硫酸钙氧化系统、石膏脱水系统等几部分;该工艺是目前世界上最成熟应用最广泛的技术。
     其脱硫过程为:烟气经过除尘器、换热系统进入脱硫塔,在吸收塔与石灰乳浊液接触,浆液吸收烟气中的SO2,生成CaSO3,随后经过CaSO3氧化系统被氧化成CaSO4,即石膏。本工艺脱硫效率可以达到95%以上,适用范围广,工艺成熟,运行稳定,是大中型煤电厂脱硫工艺的首选方法之一。

工艺流程见下图:


5、氧化镁-七水硫酸镁回收法烟气脱硫工艺
      氧化镁法脱硫的基本原理与石灰石(石灰)法类同,即以氧化镁浆液吸收烟气中的SO2,主要生成三水和多水亚硫酸镁,然后经氧化生成稳定和溶解态的硫酸镁,再对硫酸镁进行提浓结晶,最后生成MgSO4·7H2O成品;

其简要工艺流程如下图:


6、双碱法烟气脱硫工艺
     双碱法是用可溶性的碱性清液作为吸收剂在吸收塔中吸收SO2,然后将大部分吸收液排出吸收塔外再用石灰乳对吸收液进行再生。

由于在吸收和吸收液处理中,使用了两种不同类型的碱,故称为双碱法。双碱法包括了钠钙、镁钙、钙钙等各种不同的双碱工艺。钠钙双碱法是较为常用的脱硫方法之一,成功应用于电站和工业锅炉。


03 烟气脱硫系统常见故障分析及解决措施
1、腐蚀和磨损对FGD装置的影响
     容易腐蚀产生的部位:吸收塔、净烟道和吸收塔入口烟道
     容易发生磨损的部位:吸收塔、浆液管道、泵壳和叶轮
     腐蚀原因:氯离子、硫酸根(亚)离子的存在,从防腐层薄弱点开始,慢慢腐蚀;低温腐蚀和电化学腐蚀 。
     磨损原因:粉尘和SiO2含量超标,当然,腐蚀和磨损是相互的,腐蚀之后有磨损;磨损之后有腐蚀。
防腐蚀采取的措施:
     a.玻璃树脂鳞片进行防腐
     b.橡胶内衬进行防腐
     c.耐腐蚀的合金材料(C276或1.4529)
     d.非金属FRP材料进行防腐
2、增压风机
故障原因:
     因系统联锁原因跳闸、因风机本体组成部件原因跳闸(轴承温度高、润滑油压低、振动故障、揣振、失速和冷却风机故障等)
3、循环泵
     故障原因之一:系统联锁原因故障,如吸收塔液位、滤网堵塞等;
     故障原因之二:本体故障原因造成(轴承、叶轮、温度、冷却水等)。
4、氧化风机
     主要是设备本体故障居多:
     温度、轴承、润滑油、冷却水和电气故障,氧化风机噪音是脱硫装置中最大的噪音污染源:转速过高等造成。
5、搅拌器
     最多的故障是叶片在设计制造过程中没有很好消除应力、对叶片工作环境的低频处理。



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