范明斌
摘 要:在當前工業(yè)發(fā)展中,能源工程得到了一定的進步,但是同時因為煤炭燃燒造成了諸多地區(qū)中SO2含量過高,是大氣主要污染物之一,為了保護環(huán)境,本文則論述了濕法石灰石-石膏脫硫如何進行精細化管理。
關(guān)鍵詞:濕法石灰石-石膏;脫硫;控制
引言
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝在火力發(fā)電廠中應用比較廣泛,系統(tǒng)復雜度較高,在實際應用中受到內(nèi)外各項因素的影響也比較大,為保證達到最佳脫硫效果,必須要做好各項參數(shù)的設(shè)計,同時還要兼顧各項影響因素的控制,提高工藝實施綜合效果。
1、石灰石-石膏濕法煙氣脫硫處理技術(shù)的原理
在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫廢水處理技術(shù)中脫硫廢水的液體是呈酸性的,主要是利用物理和化學沉淀物質(zhì)和分離重金屬的機械方法進行污染物脫硫廢水處理。通過對脫硫廢水的水質(zhì)特點進行研究分析,可以確定石灰石-石膏濕法煙氣脫硫廢水處理技術(shù)是由中和、沉淀、絮凝和澄清等工藝技術(shù)組成的,在對廢水進行脫硫處理時,首先要將氫氧化鈉加入到廢水中,使廢水中的金屬離子發(fā)生化學反應生成氫氧化物沉淀,再在廢水中加入有機硫溶液,形成硫化物沉淀,在加入絮凝劑之后,這些絮體會發(fā)揮出它強大的吸附功能,在硫化物沉淀的過程中,可以將這些沉淀進行吸附,為增大絮體的體積,可以再往廢水中加入絮凝助劑,減少細小絮體的殘留,加快沉淀速度,將廢水進行分離沉淀達到標準之后再排放。
吸收塔是石灰石-石膏濕法FGD吸收系統(tǒng)的重要組成部分,作用是提供煙氣通道,并對送入漿池的石灰石漿液進行脫硫處理,吸收塔的類型主要分為填料塔、鼓泡塔、噴淋塔、液柱塔四種。填料塔在早期石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝中極為常見,是早期石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝的核心裝置,設(shè)有兩個管口,石膏與石灰石漿液從上面的管口進入,經(jīng)過化學反應與氧化處理,最終將吸收脫除后的石膏與石灰石漿液從另一個管口排除,從而達到石灰石-石膏脫硫的目的。填料塔的內(nèi)部通常設(shè)有除霧器,能夠?qū)⒐芸趦?nèi)的煙氣進行分離處理,并在塔內(nèi)的填料上形成一層明顯的液膜,用于石膏漿液與石灰石漿液的傳質(zhì)過程。噴淋塔也稱作是噴霧塔,與填料塔一樣,在塔內(nèi)部設(shè)置有除霧器,并且在管口的上部布置有噴嘴,這是為了讓填料與液霧進行充分接觸,形成良好的煙氣凈化效果。鼓泡塔與液柱塔主要負責脫水分離,原理是利用塔內(nèi)的漿池,將進入吸收塔的煙氣進行混合,從而在化合產(chǎn)生氣泡的過程中,將漿液中的SO2脫水處理。這四種吸收塔相互配合,具有良好的自控效果,吸收塔脫硫率能夠達到百分之八十以上。
塔外設(shè)備同吸收塔一樣,在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝中,能夠起到十分重要的作用。一般來說,吸收系統(tǒng)的塔外設(shè)備主要由氧化風機、石灰石漿液排出泵以及漿液循環(huán)泵組成。漿液循環(huán)泵通常安裝在氧化風機的旁邊,通過離心力,將吸收塔內(nèi)的石灰石漿液進行再循環(huán)。漿液循環(huán)泵主要由高速旋轉(zhuǎn)的葉輪、離心泵組成,當液體進入漿液循環(huán)泵內(nèi),裝置內(nèi)的離心力將會讓石灰石漿液獲得流體能量,從而在入口處形成負壓,將石灰石漿液通過旋轉(zhuǎn)不斷的被吸收。[2]煙氣系統(tǒng)是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)的關(guān)鍵,將空氣強制鼓入獎池中,從而達到化合生成的作用,煙氣設(shè)備主要由煙氣擋板、增壓風機組成。按照吸收塔的規(guī)模,恰當?shù)倪M行煙氣設(shè)備的布置,一般來說,普通的吸收塔要設(shè)有兩到三臺煙氣擋板,用于阻擋煙氣進入FGD裝置。煙氣擋板的主要作用是抵擋低溫煙氣對FGD裝置的腐蝕,從而保障石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)能夠取得良好的應用效果,在煙氣擋板的選擇上,也要盡量選擇耐腐蝕性、耐熱性較好的擋板,可以考慮使用塑料擋板,從而避免吸收塔內(nèi)污染物的擴散。
2、石灰石-石膏濕法煙氣脫硫控制要點
2.1、化學工藝控制
第一,增大亞硫酸鈣氧化。對于吸收塔可選擇空塔運行方式,搭配強制性氧化工藝,來避免塔內(nèi)硬垢的形成,確保系統(tǒng)設(shè)備具有較高可靠性與穩(wěn)定性。其中,對于設(shè)計成熟的脫硫系統(tǒng),應確保亞硫酸鈣氧化程度達到100%。第二,提高除霧器運行效率。煙氣脫硫時要盡量避免煙氣旁路擋板處于工作狀態(tài),以此來杜絕因煙氣循環(huán)造成煙氣量變化情況的發(fā)生,進而可控制吸收塔內(nèi)煙氣流速不會繼續(xù)升高。然后還需要利用智能化技術(shù)來對除霧器壓差進行動態(tài)監(jiān)視,掌握其運行狀態(tài),保證沖洗頻率與沖洗水量的合理性,提高沖洗水質(zhì)量,以免設(shè)備結(jié)垢。
2.2、系統(tǒng)設(shè)計調(diào)整
假如電廠生產(chǎn)選擇應用高硫煤,在對脫硫系統(tǒng)進行設(shè)計時,需要針對氧化裝置選型、氧化風機容量、吸收塔內(nèi)煙氣分布均勻性以及反應罐體積等參數(shù)進行合理分析和科學確定,避免因為過于看重經(jīng)濟效益而選擇較低參數(shù),在后期實際應用中無法確保系統(tǒng)可靠性,不僅無法保證脫硫效率,而且容易出現(xiàn)安全事故。同時,脫硫系統(tǒng)微處理盡量選擇先進的分散式控制系統(tǒng),并配置功能完善的保護系統(tǒng),在危險系數(shù)較高時,系統(tǒng)可以自動停機。另外,還需要針對故障率較高的設(shè)備與構(gòu)件來制定檢修維護方案,及時更換老化、損壞構(gòu)件,提高脫硫效率。
2.3、應用海水脫硫法
海水呈堿性,因此能夠?qū)α虍a(chǎn)生良好的吸收效果。一方面,當石灰石漿液或者石膏漿液中的硫被海水吸收之后,產(chǎn)生的是污染性較小的可溶性硫酸鹽,符合我國科學發(fā)展觀的基本政策,在火電廠中具有巨大的市場潛力。另一方面,硫酸鹽是海水中的成分之一,不需要其他化學添加劑進行化合作用,具有成本低廉、廢渣可拋棄的優(yōu)勢,因此可以廣泛的應用于沿海的火電廠的石灰石-石膏濕脫硫工作中。
2.4、應用干法、半干法FGD技術(shù)
干法的脫硫吸收和產(chǎn)物處理均在干狀態(tài)下進行,煙氣在凈化過程中能夠保持一個穩(wěn)定的狀態(tài),因此這種技術(shù)能夠保證脫硫過程的嚴密性,能夠?qū)痣姀S周圍的環(huán)境形成一定的保護效果,是一種環(huán)保的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)。此外,這種技術(shù)所使用的吸收系統(tǒng)的制作較為簡單,原材料能夠在濕狀態(tài)下再生,符合我國制定的環(huán)保要求。
3、結(jié)語
我國火力發(fā)電行業(yè)發(fā)展速度不斷加快,技術(shù)水平逐漸提高,生產(chǎn)工藝可靠性以及穩(wěn)定性更高?;诠?jié)能環(huán)保生產(chǎn)理念,必須要針對火力發(fā)電煙氣脫硫工藝進行分析,確保排放到空氣中的煙氣含硫量在標準以內(nèi)。對石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝進行研究和優(yōu)化,是進一步提高電廠生產(chǎn)效率的重要措施。
參考文獻:
[1]張小茹.石灰石-石膏濕法脫硫運行中問題及處理[J].科技與創(chuàng)新,2016(18):80-81.