摘要:环境保护越来越受到人们的重视,污染物给我们带来的损害也是十分惨重的。本文简要地概述了现有工业上烟气脱硫技术,相信经过人们的努力,SO2对我们的危害会越来越小,并且还能为我们提供更多的用处。
关键词:烟气脱硫;设备检修
1几种火电厂烟气脱硫技术概述
1.1NADS氨-肥法[1]脱硫原理如下:SO2 + xNH3 + H2O = (NH4)xH2-xSO3。NADS氨-肥法不仅可生产硫酸铵,还生产磷酸铵和硝酸铵,同时联产高浓度硫酸。结合不同条件,生产不同化肥,灵活性较大,因此,称为NADS氨-肥法。
1.2湿法烟气脱硫技术(WFGD)――石灰/石灰石浆液洗涤法[2]。烟气中SO2的脱除是在吸收塔内完成的。当烟气中的SO2在吸收塔填料格栅界面上与吸收剂浆液接触时,借助于气液两相浓度梯度,通过扩散过程把SO2传质到液相,形成H2SO3, 在低pH值条件下与浆液中的CaCO3反应形成稳定的二水石膏,部分SO32-先与Ca2+反应生成CaCO3,然后被烟气中氧气氧化形成石膏。
1.3干法脱硫[3]:典型有荷电活化干式喷射脱硫法,是以荷电活化后的Ca(OH)2干粉作脱硫剂,在烟气中Ca(OH)2的颗粒带有电荷,因同种电荷互相排斥,而使脱硫剂颗粒的悬浮性和扩散性好,增加了它与SO2完全反应的机会,且因Ca (OH)2颗粒表面的电晕大大提高了脱硫剂的活性,降低了与SO2完全反应所需要的时间,一般在2秒种左右可完成硫化反应,提高脱硫率,该法的脱硫率可达70%左右。
1.4半干法烟气脱硫工艺[4]的脱硫过程是在吸收塔内完成的。生石灰粉(或小颗粒)经制浆系统掺水、搅拌、消化后制成具有很好反应活性的熟石灰浆液,制成后的吸收剂浆经泵送至吸收塔上部,由喷咀或旋转喷雾器将石灰浆吸收液均匀地喷射成雾状微粒,这些雾状石灰浆吸收液与引入的含二氧化硫的烟气接触,发生强烈的物理化学反应,其结果低湿状态的石灰浆吸收液吸收烟气中的热量,其中的大部份水份汽化蒸发,变成含有少量水份的微粒灰渣,在石灰浆吸收液吸热的同时 ,吸收二氧化硫。
1.5电子束法[5]:目前仅限于吨位不大的燃煤锅炉烟气脱硫,使用的脱硫剂为合成氨 。电子束氨法(EBA法)大体可由以下3个步骤完成:1)在反应器辐射场内,被加速的电子与被处理废气中的O2、N2、H2O等分子碰撞,这些分子获得电子的能量,生成氧化力极强的活性基因团(OH自由基、O原子、H2O自由基、N自由基)。2)排烟中的SO2和NOx被经电子束照射后而生成活性基因团氧化生成硫酸和硝酸。3)硫氧化物和氮氧化物被自由基氧化而生成的硫酸和硝酸,与预先喷入的气态氨(NH3)起中和反应,就生成硫铵和硝铵的粉状微粒。
1.6海水法[6]――Sea Water Process:海水脱硫的工艺是基于海水中可溶解的重碳酸盐使得海水具有弱碱性(pH值为8.1~8.3),这种碱性对于中和SO2非常适合。当烟气通过以海水为吸收介质的吸收区后, SO2从烟气里析出,成为可溶解的SO2,并转化成亚硫酸氢根离子和硫酸氢根离子,经氧化最终成为硫酸根离子。硫酸根离子是海水中的天然元素,含量一般小于5%,对环境无害。
2电厂烟气脱硫设备简述及检修分析
2.1切实做好调试前检查工作
脱硫工程相对独立,不直接影响机组的运行安全与经济性,调试前的检查工作往往容易忽视。但恰恰不起眼的检查工作是调试安全与顺利的关键。应对所有系统列出各自的检查内容,并制成表格附在分系统调试方案后,将调试前检查作为分系统调试工作的第一步。检查工作未完,则视为分系统调试条件不具备。对于具体设备,则根据设备的不同分门别类作出设备检查表,每个设备一份,在设备调试前填写。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该表还可包括动态内容。这样,调试完成后表亦填完,得到了该设备从型号到调试运行状况的完整资料。
2.2提高管道清洁度
脱硫工厂管道中流动的工作介质主要是石灰石浆液和石膏浆液,具有腐蚀性强,容易粘结的特点,管道容易堵塞。而一旦发生堵管,冲洗就非常困难。堵管又不能及时发现,只能通过割管进行疏通。石灰石浆液和石膏浆液所用管道通常都进行衬胶,管道的切割与焊接难度很大。如不能将焊口处衬脱修复,管道会很快被腐蚀。控制管道清洁度是减少堵管几率的重要手段。在吸收塔和管道加入石灰石前,对管道进行彻底清理,并用大流量水冲洗,确保管道在引入浆液前有较高的清洁度。运行中如何防止堵塞是关键。按常规设计,脱硫工程的浆液管道都应配置冲洗装置。在脱硫工厂停运时应抓紧时间进行管道冲洗。经验表明,石膏浆液管道在停运后30 min内完成冲洗,石灰石浆液管道40 min内完成冲洗,一般不会造成堵管。各箱罐溢流管及地沟的堵塞防止,则要靠巡检来保证。各箱罐溢流管出口处应作为脱硫工厂巡检的重点。沟道盖板则应有选择地采用透光盖板,以便观察沟道中浆液流动情况。
2.3调好烟气挡板,杜绝锅炉跳闸事故
烟气挡板是脱硫工厂连接机组的唯一通道,也是最有可能造成机组跳闸的设备。如果脱硫工厂运行出现故障而旁路挡板不能正常快开,机组只能跳闸。在关闭旁路挡板以前做好有关挡板的联锁保护试验,是确保机组安全运行的关键,须做到万无一失。同时,对旁路挡板开、关的定值设定也需十分慎重,最好在机组停运时进行试验。需注意的是,旁路挡板还需进行常规的开、关试验,确保脱硫工厂出现故障时开启顺利。
2.4改善风机调节性能
脱硫工厂配置的增压风机通常为大型轴流风机,对风量、风压的调节性能要求较高。尤其在自动化程度较高的情况下,其调节性能不但影响脱硫工厂本身的正常运行,还关系到电厂锅炉的运行安全。在旁路挡板开启的条件下反复进行增压风机调节性能试验,是确保机组运行安全且提高增压风机调节性能的有效途径。然后在关闭旁路挡板后进行细调,使其完全达到设计要求。
2.5在整套启动前完成所有联锁保护试验
脱硫工程需高质量的分系统调试来保证高质量的整套启动。脱硫工厂相对独立,不直接影响机组安全及经济效益,但其自动化水平高,运行条件恶劣,更需用完善的保护来确保其运行安全。在分系统调试时完成所有的联锁保护试验,并将保护100%投入,是脱硫工厂整套启动的必备条件。另外,将所有系统用程控启停(除必须在整套启动期间调整的石膏脱水系统),亦是分系统调试应完成的工作。
2.6重视废水处理系统
脱硫工程本身是环保工程,如二次污染不能很好控制,其意义便打了折扣。废水处理系统是辅助系统,但对脱硫工程来说是主系统。从某种意义上说,废水系统调好了脱硫工程调试就完成了一半。在废水系统调试中,最容易忽略的是重金属排放,如能控制好重金属的排放,废水系统基本可达到要求。
2.7做好验评
建立一套适合脱硫工程调试的验评系统,是每项脱硫调试工程必不可少的工作。参照火电机组的验评标准,结合工程设计,在调试开始以前设计出脱硫调试的验评表,在调试中实施并加以改进。阶段可采用调试前、分系统调试及整套启动调试,内容则根据系统划分及设备情况决定。在验评分项的设置上,应尽可能多地听取业主、电厂、监理和基建质监站的意见。
参考文献
[1]肖文德,李伟,方云进,等.火电厂烟气脱硫新方法―NADS氨-肥法.中国电力第84卷(7):54-58.
[2]王文德,张巍.湿法和干法烟气脱硫工艺技术分析.齐鲁石油化工,2001,29(4):314-317.
论文作者:郝彩惠
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/13
标签:烟气论文; 浆液论文; 挡板论文; 分系统论文; 管道论文; 旁路论文; 机组论文; 《电力设备》2017年第29期论文;