燃煤鍋爐濕式煙氣脫硫效率分析
來源:洛陽市天譽環保工程有限公司 閱讀:2318 更新時間:2008-08-05 14:25我國現有工業鍋爐46萬臺,年排放SO2達500萬t以上,占全國SO2排放量的34%,僅次于電廠。隨著國家對SO2污染防治力度的不斷加大,燃煤鍋爐脫硫設施不斷增多,以濕式煙氣脫硫為最多。因此,提高濕式煙氣脫硫效率是運行和環境管理的重要工作。
一、濕式煙氣脫硫技術
濕式煙氣脫硫技術的特點是整個脫硫系統位于煙道末端,除塵系統之后。中小型鍋爐多為除塵脫硫一體,脫硫過程在溶液中進行,脫硫劑和脫硫生成物均為濕灰。因脫硫過程的反應溫度低于露點,故脫硫后的煙氣一般經再加熱才能從煙囪排出。濕式煙氣脫硫過程是氣液反應,其脫硫反應速度快,脫硫率高,鈣利用率高。
二、濕式煙氣脫硫效率影響因素分析
燃煤鍋爐煙氣脫硫系統的脫硫率直接關系到能否排放達標。同時,脫硫吸收劑的消耗量又關系到運行成本。脫硫率受系統多種因素影響,應當使系統處于最佳運行工況,以保持高脫硫率和經濟運行。
1.鈣硫比(Ca/S)
Ca/S是指用于脫除SO2的吸收劑占加入脫硫系統中吸收劑總量的質量分數。由于濕式工藝中的反應是在氣、液和固三相之間進行的,反應條件比較理想,因此其Ca/S基本接近于1,一般為1.1~1.2。提高Ca/S可一定程度增加脫硫率,同時也增大了運行成本。所以,脫硫系統運行中Ca/S的確定應以排放達標為原則,以煤炭含硫量,脫硫系統工藝、設施,脫硫劑及所處區域SO2的排放標準等條件計算,并經過試驗和監測SO2排放值,確定最佳和經濟的Ca/S。系統運行中要及時測試和調整脫硫液pH值,以保證Ca/S在脫硫率需要的范圍。pH值一般應在9左右,不能低于6,否則Ca/S過低,不能保證排放達標,也會對系統造成酸性腐蝕。但也不能過高,否則會造成鈣過剩,加大成本,且易造成脫硫液粘性增大,發生系統部件堵塞。
2.脫硫吸收劑
脫硫吸收劑的選擇直接決定工藝流程、系統的投資和運行成本以及副產品的回收處置。目前濕式煙氣脫硫技術中,采用石灰石法的占36.7%,也是我國中小型燃煤鍋爐應用最廣泛的。濕式石灰石工藝法中,強制使副產品CaSO3氧化成CaSO4(石膏)予以回收的為回收法;副產品是未經氧化的CaSO3和自然氧化的石膏(CaSO4•2H2O)混合物,因不能回收利用而成為拋棄物的叫拋棄法,其特點是設備簡單、操作容易、投資及運行費較低,但廢渣占用場地,易造成二次污染。中小型鍋爐多采用拋棄法,這些拋棄物應有妥善的處置方法。系統運行時應注意及時清理脫硫液中副產品和煙塵混合物。否則,脫硫液不足會影響氣液充分接觸而致使脫硫率下降,同時還易使管道、噴淋等部件堵塞而影響系統正常運行。
3.液氣比
液氣比是指脫硫系統內脫硫液的循環量L/h與處理煙氣體積流量m3/h(標準狀態下濕煙氣體積流量)之比,即相當于洗滌每m3煙氣所用的脫硫液量(L/m3)。液氣比是決定脫硫效率的一個重要參數。液氣比過小會影響脫硫劑對煙氣中SO2的吸收而使脫硫率下降;過大則不僅使脫硫液循環電力消耗增大,也會使煙氣帶水而增加脫硫液損耗及煙道腐蝕。脫硫系統運行中應注意燃燒系統負荷增大使煙氣量增加,以及由于循環泵葉輪磨損使脫硫液循環量不足所產生的液氣比下降而影響脫硫率的下降。應注意觀察排放煙氣的顏色,以便及時調整液氣比。煙氣發黑表明液氣比偏低或氣液接觸不良;煙氣濃白表明液氣比偏高或風速過高而帶水。
4.系統風量
脫硫與鍋爐燃燒是一個大的系統。燃燒系統需要供風,以滿足燃燒需要;燃燒之后的廢氣(其中含部分過剩空氣)經脫硫系統對廢氣脫硫處理后排放。燃燒系統風量的變化必然影響脫硫系統,而脫硫系統增加的阻力也必然影響燃燒系統風量的調整。因此,在運行中應注意在燃燒系統負荷增大而調增風量時,要避免風量增大、風速增高造成的脫硫效率下降。同時,脫硫系統運行中如不及時清理脫硫液中的副產品及煙塵,就會使噴淋、管路堵塞,使阻力增大而影響燃燒,同時也會使液氣比不足而影響脫硫效率。