目前,擁有濕式鈣法脫硫技術的公司較多,其反應原理基本類似,主要工藝區別集中在吸收塔結構的不同,例如填料塔、噴淋空塔、鼓泡塔、液柱塔等。填料塔由於結垢堵塞問題,已較少使用。各種類型的吸收塔各有特點,均有成功的業績,其中噴淋空塔采用霧化噴嘴,煙氣與吸收劑霧滴接觸,既可保證充分吸收,又無塔內結垢堵塞之憂,故使用最為廣泛。
崇信發電有限公司采用的脫硫技術,是由武漢凱迪公司采用美國Babcock& Wilcox公司的工藝流程進行設計。采用石灰石-石膏就地強制氧化脫硫工藝。脫硫劑為石灰石粉(CaCO3)與水配制的懸浮漿液,石灰石由於其良好的化學活性及低廉的價格因而而成為目前世界上濕法脫硫廣泛采用的脫硫劑制備原料。在吸收塔內煙氣中的SO2與石灰石反應後生成亞硫酸鈣,並就地強制氧化為石膏,石膏經二級脫水處理可作為副產品外售。
吸收塔采用單回路噴淋塔設計,並將設置有5根噴槍式氧化空氣管的漿液池直接布置在吸收塔下部,塔內吸收段設置三層標準噴淋層,每臺吸收塔***配3臺漿液循環泵。塔上部設置二級除霧器。塔內煙氣入口上方設有托盤,保證入塔煙氣均勻分布,提高吸收效率。該工藝技術經廣泛應用證明是十分成熟可靠的。
本裝置采用壹爐壹塔配置,校核煤種 BMCR工況下全煙氣保證脫硫效率為95%。
原煙氣從進入煙囪的水平主煙道引出,經增壓風機升壓進入吸收塔經托盤均布,與來自上部三層噴淋層的漿液逆流接觸,進行脫硫吸收反應,脫硫後的凈煙氣經吸收塔頂部兩級除霧器初去攜帶的液滴通過煙囪排放至大氣。
脫硫劑石灰石通過濕式球磨機後制成~30%(wt)濃度的石灰石漿液,通過石灰石漿液供給泵連續補入吸收塔內。
脫硫副產品石膏通過吸收塔排出泵,從吸收塔漿液池抽出,輸送至石膏旋流器(壹級脫水系統) ,經石膏旋流器脫水後的底流石膏漿液其含水率為50%左右,再送至皮帶脫水機(二級脫水系統)進壹步脫水。脫水後石膏含水量不大於10%。在二級脫水系統中對石膏濾餅進行沖洗,以使石膏中的Cl-含量小於0.01%,從而保證成品石膏的品質。
1.1 脫硫島的基本概念
1.1.1 脫硫島的構成及主要設備
石灰石-石膏濕法脫硫系統是壹個完整的工藝系統,主要分成以下幾個分系統:煙氣系統、SO2吸收系統、氧化空氣系統、石灰石漿液制備與供應系統、石膏脫水系統、工藝水和冷卻水系統、漿液排放系統、壓縮空氣系統等。
脫硫島的主要設備有增壓風機、擋板門、吸收塔、漿液循環泵、氧化風機、除霧器、旋流器、真空皮帶脫水機、濕式球磨機等。脫硫島同時配置有電氣、熱控設備及DCS、消防及火災報警等輔助系統。
除以上系統之外,石灰石-石膏濕法脫硫系統也包括壹些電廠常規的如照明、給排水等系統,對於這些電廠常規系統,不在本教材敘述範圍之內。
1.1.2 脫硫島的原料和產品
電廠煙氣脫硫是指:將電廠鍋爐排出至煙囪前的含二氧化硫(SO2)的煙氣,通過合理的工藝流程和可靠的設備,進行凈化處理,除去其中絕大部分SO2,然後再排入大氣環境中。
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝(濕法工藝)是指:利用石灰石(CaCO3)細粒和水按比例制成的混合漿液作為濕式反應吸收劑,與煙氣中的SO2反應,降低煙氣中SO2的含量,以減少其汙染性,同時產生可以綜合利用的石膏。
濕法工藝采用的原料為石灰石。先將石灰石和水按照壹定的比例混合,用濕式球磨機直接磨成吸收漿液;在吸收塔內,吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的SO2溶於水,與漿液中的碳酸鈣反應生成亞硫酸鈣,然後在塔內與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終反應產物為石膏。脫硫後的煙氣經除霧器除去夾帶的細小液滴,凈煙氣排入煙囪。
濕法工藝的產品為石膏。系統中的石膏漿液經排出泵打入石膏脫水系統,脫水後回收成品石膏,同時借此維持吸收塔內漿液密度。