废气治理

高浓度二氧化硫烟气石灰-石膏湿法脱硫升级改造解析

作者: 博莱达 编辑: Sob 来源: 发布日期: 2020.08.19
信息摘要:
高浓度SO2的脱除,采用石灰-石膏湿法脱硫工艺,脱硫循环浆液需控制在较高的pH值环境下运行,才能达到较高的脱硫效率。但高pH值环境下运行,脱…

随着环保排放标准的日益严格,部分企业原有脱硫设施已不能满足新的环保排放要求,因此,原有脱硫系统需要升级改造。改造工程不同于新建工程,需充分考虑原有设施的规格、材质、型号、处理能力及运行中存在的问题等,尽可能采取利旧、增补、改进、修复等简单实用的方案进行改造,节约改造成本。本文结合脱硫系统改造工程实例,为大家讲解:S02高浓度, 如何用石灰-石膏湿法 脱硫升级改造。

1.工程概况:

湖南某企业建成回转窑烟气石灰-石膏湿法烟气脱硫系统。工况烟气量310000m3/h,烟气温度150℃,新环保法的实施,SO2排放浓度限值提高到200mg/Nm3;由于企业所用煤种含硫量变化,原烟气中SO2含量由5000mg/Nm3增加至7000mg/Nm3

原脱硫系统运行时存在除雾器结垢、堵塞频繁、出口烟气“石膏雨”现象、循环氧化池沉积物多等问题。

原脱硫系统原设计达标指标底,系统设计参数根据指标设定。处理效果不能满足现在环保新标准需求,根据多次实验和核算,决定在原有脱硫处理系统进行升级改造。

2.改进措施:

2.1 液气比设计合理化:

液气比是脱硫浆液的循环量与处理烟气量的体积流量之比,是决定脱硫效率的主要因素之一;当吸收塔入口SO2浓度一定时,要达到较高脱硫效率,就需增加气液接触几率,即增大液气比。SO2与吸收浆液达到平衡后,再增加增加喷淋量效果已不明显。

本工程脱硫液气比适当提升,由18L/Nm3增加至28 L/Nm3;同时,更换循环泵,增加循环液的总流量,适当提高水泵扬程。更改喷嘴,重新布置喷淋的高度,使喷淋面更合理化,效率化,无喷射盲区,雾化率高,增大烟气与浆液的混合效率,提高脱硫效率。

2.2 解决除雾器结垢、堵塞频繁、“石膏雨”现象

原脱硫系统脱硫塔内喷淋层上方设有两级平板式除雾器,配套3层冲洗水层。除雾器配2台冲洗水泵,一用一备,系统连续运行10~15天,就会出现严重的结垢、堵塞现象,造成系统总阻力增大,引风机出力较大,出口烟气带水严重等不良现象。即便提高除雾器冲洗频率,结垢、堵塞现象依然未能完全改善。

分析:除雾器结垢、堵塞频繁的主要原因为冲洗水压力偏小,冲洗管网设计不合理,出现盲区点多。

解决办法:去除原有除雾器、拆除冲洗管网、喷嘴、冲洗水泵及其配套的管道、阀门等。

由平板式除雾器改成旋流板除雾器,理由是旋流除雾器利用旋流板将烟气运动流向由直流式行走转变为旋流式行走,使烟气与塔壁产生摩擦,烟气中在离心力的作用下,逐渐汇集增大,达到一定粒径,在自身的重力下随着塔壁落下而起到烟气除雾的效果。烟气旋转后,由于塔壁碰撞,可以适当改变烟气走向,使烟气自身混合效果好,增加烟气中的水滴自身结合增大。

改进措施如下:

1.更换原有平板除雾器为旋流除雾器;

2.更换冲洗水泵、增加水泵扬程,使喷雾效果更明显;

3. 重新布局冲洗点,提高对除雾器冲洗效果;

4.调整喷嘴与除雾器之间的距离,进一步提高冲洗效果而达到清洗效果。

2.3 解决循环氧化池沉积物

循环氧化池沉积物多的主要原因是矩形池拐角及边缘存在搅拌盲区。为解决循环氧化池沉积物多的问题,同时考虑最大可能地节约投资成本,研究决定充分利用现有氧化池,重新布置池内氧化空气支管,利用气力搅拌加强池内拐角及边缘搅拌强度。即拆除原有氧化支管,合理布局、调整氧化支管大小,调整的氧化支管底端面与池底的距离,利用氧化空气对池底浆液进行搅拌,使浆液形成旋流;既不会使浆液沉淀也延长了氧化空气与浆液的接触时间,提高了氧气利用率及亚硫酸钙氧化效率。

增加氧化风机1台,随着烟气SO2浓度提高,处理药剂石灰的用量就会增大,石灰的用量增大,石灰氧化成石膏的含氧量就要增大,氧化时间增长。循环池利用原有,氧化时间不会增长,只有增加冲氧气量来解决。

3.改造效果

脱硫系统改造完成,随即进人调试、运行阶段,经过一段时间运行数据记录,运行期间,进出口烟气温度及流量均较稳定,出口SO2浓度均在100~150mg/Nm3之间,脱硫效率稳定在98.5%~99%,满足环保排放及设计要求;未发现“石膏雨” 现象;除雾器较为清洁,没有结垢、堵塞现象。氧化池浆液至事故浆液箱,池底仅有小部分区域有20cm厚左右的沉积物,沉淀物多的现象大大改善。

小结:

高浓度SO2的脱除,采用石灰-石膏湿法脱硫工艺,脱硫循环浆液需控制在较高的pH值环境下运行,才能达到较高的脱硫效率。但高pH值环境下运行,脱硫初级副产物亚硫酸钙的氧化效率较低,若氧化不充分,一方面,石膏脱水较为困难;另一方面,亚硫酸钙为粘性物质,易粘附于石灰石颗粒表面,堵塞其溶解通道,降低石灰石粉与SO2的接触面积,脱硫效率将会下降。此种情况下,需提高循环氧化池氧化风量,确保亚硫酸钙氧化充分,进而获得较高脱硫效率及脱水较好的石膏副产物。

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