濕式氧化鎂煙氣脫硫除塵工藝及運行效果分析

1、環(huán)境污染與防治 網(wǎng)絡(luò)版 第6期 2008年6月濕式氧化鎂煙氣脫硫除塵工藝及運行效果分析邵紅艷第一作者：邵紅艷，女，1980年生，本科，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。 徐特秀（江蘇張家港市環(huán)境監(jiān)測站，江蘇 張家港 215600）摘要 某燃煤發(fā)電廠兩臺鍋爐共同配套一套濕式氧化鎂煙氣脫硫除塵裝置。該裝置的濕式氧化鎂煙氣脫硫除塵工藝?yán)檬旎难趸V為吸收劑，采用文丘里塔洗滌器、噴淋吸收塔及特殊電流裝置去除煙氣中的SO2以及粉塵。處理后煙氣中SO2排放低于85 mg/m3，脫硫率高于99；粉塵排放低于50 mg/m3，完全符合設(shè)計需要。關(guān)鍵詞 煙氣脫硫 氧化鎂 除塵 脫硫率Analysis for the ef

2、fect of wet magnesia FGD & dedust process Shao Hongyan. (Zhangjiagang Environmental Monitoring Station，Zhangjiagang Jiangsu 215600)Abstract：A wet magnesia FGD and dedust system was introduced to two boilers of a fossil-fired power plant. The emission concentration of SO2 was below 85 mg/m3 after

3、 the FGD,and the efficiency of desulfurization was high to 99%; the emission concentration of dust was below 50 mg/m3，which fit for the demand of the design.Keywords：flue gas desulfurization；magnesia；dedust；efficiency of desulfurization某燃煤發(fā)電廠兩臺鍋爐共同配套一套濕式氧化鎂煙氣脫硫除塵裝置。該裝置的濕式氧化鎂煙氣脫硫除塵工藝?yán)檬旎难趸V為吸收劑，采用文丘

4、里塔洗滌器、噴淋吸收塔及特殊電流裝置去除煙氣中的SO2以及粉塵1-3。該工程于2006年完工并投入試運行，投入資金3 150萬元，目前該裝置運行穩(wěn)定。1 濕式氧化鎂煙氣脫硫除塵裝置的系統(tǒng)構(gòu)成及工藝簡介1.1 系統(tǒng)構(gòu)成該系統(tǒng)由煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、氧化鎂制造系統(tǒng)、工藝水供給系統(tǒng)、電氣儀表控制系統(tǒng)等構(gòu)成，具體構(gòu)成見表14-7。表1 濕式氧化鎂煙氣脫硫除塵裝置的系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成煙氣系統(tǒng)（1）由擋板、膨脹節(jié)、煙道等構(gòu)成。（2）從1#、2#鍋爐排出的煙氣經(jīng)原有電除塵器去除粉塵后進(jìn)入煙氣脫硫系統(tǒng)。SO2吸收系統(tǒng)（1）由吸收塔（一臺）、特殊電流裝置、輔助設(shè)備（水噴淋噴嘴、漿液循環(huán)泵(外部)、連續(xù)清洗泵(

5、外部)、間歇清洗泵(外部)、氧化罐、污水輸送泵等）構(gòu)成。（2）在脫硫設(shè)備入口煙道和進(jìn)入煙囪的煙道各設(shè)置擋板，在脫硫設(shè)備運行停止時設(shè)計成煙氣從現(xiàn)有的煙囪排出。進(jìn)入吸收塔的被處理的煙氣從脫硫設(shè)備上端的煙囪排出。氧化鎂制造系統(tǒng)（1）氧化鎂儲藏罐1臺，氧化鎂稀釋罐1個，氫氧化鎂反應(yīng)罐1個，氫氧化鎂儲藏罐1個，輸送泵及攪拌器構(gòu)成。（2）市場購買的氧化鎂儲藏到儲藏罐，通過稀釋、熟成、儲藏過程供應(yīng)到吸收塔。工藝水供給系統(tǒng)脫硫工程中蒸發(fā)、污水排放的補充水供應(yīng)及清洗水供應(yīng)系統(tǒng)。電氣儀表控制系統(tǒng)包括7#、8#鍋爐的供電系統(tǒng)，脫硫設(shè)備控制系統(tǒng)。1.2 工藝簡介該裝置的主體設(shè)施是吸收塔，結(jié)構(gòu)見圖1。圖1 濕式氧化鎂煙

6、氣脫硫除塵裝置結(jié)構(gòu)示意圖作為脫硫吸收劑的氧化鎂，購買90%純度、300目的粒度運送到發(fā)電廠后儲藏在儲藏罐。經(jīng)氧化鎂稀釋罐把氧化鎂與水混合，輸送到氫氧化鎂熟成罐熟成。熟成后產(chǎn)生的氫氧化鎂儲藏在氫氧化鎂儲藏罐，通過氫氧化鎂供應(yīng)泵供應(yīng)到反應(yīng)罐和氧化罐。氫氧化鎂的注入量通過反應(yīng)罐中的pH儀自動控制。反應(yīng)罐的漿液用循環(huán)泵打入到吸收塔及文丘里洗滌器中，通過霧狀噴淋的形式與來自電除塵后的煙氣逆流接觸，除去其中的SO3和粉塵等。在文丘里洗滌器中第一次除去進(jìn)入吸收塔的煙氣中的污染物，通過文丘里洗滌器喉部的特殊設(shè)計，擴大噴淋的漿液與煙氣的接觸面積，加強了傳熱和傳質(zhì)過程。而且在去除污染物的過程中使煙氣的溫度下降到絕

7、熱飽和溫度。為了在噴射區(qū)域使煙氣的流動均勻，形成良好的氣液接觸，設(shè)置了煙氣均流板。反應(yīng)罐的作用是使在文丘里洗滌器和噴射區(qū)域被吸收的SO2與氫氧化鎂反應(yīng)后產(chǎn)生硫酸亞鎂粒子，然后再把它氧化成硫酸鎂。特殊電流裝置再次有效地去除煙氣中的污染物及在反應(yīng)過程中形成的白煙或小水珠。反應(yīng)罐內(nèi)循環(huán)漿液的硫酸鎂濃度達(dá)到一定程度時，把一定量的循環(huán)漿液輸送到濕法除灰的沉淀池中。進(jìn)入吸收塔被處理后的煙氣從脫硫設(shè)備上端的煙囪排出。1.3 1#、2#鍋爐煙氣脫硫除塵工程系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)具體設(shè)計技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)詳見表2。表2 1#、2#鍋爐煙氣脫硫工程系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo) 項目指標(biāo)處理煙氣量/（m3·h1）45萬煙氣煙塵/（mg

8、·m3）150煙氣SO2/（mg·m3）5 000煙氣溫度/135脫硫率/%98吸收塔內(nèi)液氣比/（L·m3）5.05.5吸收塔出口煙塵/（mg·m3）50吸收塔出口SO2/（mg·m3）85鎂硫比（摩爾比）1.02氧化鎂純度/%90氧化鎂粒度/目300年利用小時（h·a1）7 000原料氧化鎂用量/（萬t·a1）18.5工藝補充水耗水量/（t·h1）48.5蒸汽耗量/（t·h1）2.75電耗量/ kW690脫硫裝置占地面積/m2725工程投資/萬元3 150脫硫成本/（元·t1）1 2502 運

9、行結(jié)果與分析2.1 運行期間工況運行相關(guān)參數(shù)采集于2007年3月1020日，該期間鍋爐及相關(guān)配套設(shè)施運行平穩(wěn)，其產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，具有一定的代表性。運行期間1#、2#鍋爐蒸汽負(fù)荷在95.4%105.8%；運行檢測期間煙氣流量在42萬45萬m3/h波動，煙氣含氧量在5.5（體積分?jǐn)?shù)）左右波動，含濕量在58波動。2.2 運行結(jié)果及分析脫硫塔前后煙塵監(jiān)測結(jié)果見圖2。煙塵/(mg·m3)除塵率/%時間/d圖2 出入口煙塵與除塵效率從圖2可以看出，1#、2#鍋爐煙氣經(jīng)脫硫除塵裝置處理后，出口煙塵質(zhì)量濃度在28.442.0 mg/m3，除塵效率在22.7%53.2%。煙塵排放濃度滿足要求，

10、也達(dá)到了設(shè)計指標(biāo)要求。脫硫塔前后SO2監(jiān)測結(jié)果見圖3。SO2/(mg·m3)脫硫率/%時間/d圖3 出入口SO2與脫硫率從圖3可以看出，1#、2#鍋爐煙氣經(jīng)脫硫裝置處理后，出口SO2質(zhì)量濃度在24.042.3 mg/m3，脫硫率在99.0%99.4%。SO2排放濃度滿足要求；脫硫率達(dá)到了建設(shè)方的設(shè)計要求。從圖4可以看出，隨著脫硫塔出口煙氣溫度的升高，脫硫率有所下降，但波動不大。入口煙氣溫度在130 左右變化，較穩(wěn)定，脫硫塔出口煙氣溫度的升高意味著煙氣溫度降的相對降低，溫度降的降低對堿液液滴的形成有直接的關(guān)系，從而影響了脫硫率。脫硫率/%出口煙氣溫度/圖4 出口煙氣溫度與脫硫率關(guān)系圖該

11、裝置配有4臺漿液循環(huán)泵，全開時液氣比能夠達(dá)到5 L/m3，當(dāng)鍋爐負(fù)荷有所變動時，脫硫率/% 液氣比/(L·m3)圖5 液氣比與脫硫率關(guān)系圖可關(guān)停部分循環(huán)漿液泵。在低負(fù)荷下，以較低的漿液循環(huán)量也能達(dá)到有效脫硫的液氣比。當(dāng)全負(fù)荷時，不同的液氣比與脫硫率的關(guān)系見圖5。隨著液氣比的增大，脫硫率也隨之增大，但在脫硫率越高，液氣比的增大對脫硫率的貢獻(xiàn)越小。3 結(jié) 語濕式氧化鎂脫硫除塵工藝在該電廠兩臺鍋爐的煙氣脫硫除塵上成功的應(yīng)用，脫硫率達(dá)到99以上，除塵后煙塵排放質(zhì)量濃度降低到了50 mg/m3以下，完全達(dá)到了設(shè)計及環(huán)保部門要求。相對于濕式石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)，濕式氧化鎂脫硫除塵工藝脫硫率高，對低濃度煙塵也有一定的去除效果，投資和運行費用相對較省，腐蝕和結(jié)垢程度相對較低，適用于處于氧化鎂儲量較豐富地區(qū)的燃燒中低硫煤的鍋爐煙氣脫硫除塵。參考文獻(xiàn)1 孫琦明.濕式鎂基與鈣基脫硫工藝的比較J.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2006(6)：30-33.2 魏巍.煙氣氧化鎂法脫硫技術(shù)研究J.山西能源與節(jié)能，2004(3)：20-21. 3 山樂勝.應(yīng)用氧化鎂法煙氣脫硫工藝的可行性分析J.山東電力技術(shù)，2003(6)：14-16. 4 毛健全，熊天渝.解決火電廠SO2污染治理技術(shù)的探討白云石濕法煙氣脫硫技術(shù)J.貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2003(1