浅谈电石渣在脱硫系统中的应用
新疆华电昌吉热电二期有限责任公司袁晖李志刚赵峰
会对环境造成严重污染,因此烟气必须经过脱硫装置处[摘要]火力发电厂烟气中的尾气SO
2
理达标后方可排放大气,在石灰石—湿法脱硫装置中,利用新疆中泰化学股份有限公司(以下简称“中泰化学”)大量推挤废料电石渣代替传统脱硫剂石灰石,不仅脱硫后烟气各项指标达到国家标准,而且有效利用“以废治废”手法,来达到资源循环利用和节约公司脱硫装置运行成本的目的。
[关键词]电石渣;脱硫剂;经济运行
1 引言
中电投远达环保工程有限公司成立于1999年2月,注册资本7500万元,注册地点重庆市。
主要股东有中国电力投资集团公司、重庆九龙电力股份有限公司和中冶集团重庆钢铁设计研究总院。
主营业务范围为烟气脱硫、脱硝、污水处理、核电环保等环境污染治理和节能产品的研发、生产、销售。
远达公司是全国骨干环保企业,公司持有环保工程专业承包一级资质、环境工程专项工程设计甲级资质、环境污染治理甲级资质、环境污染治理设施运营甲级资质,拥有对外承包工程经营资格和自营进出口权,通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系和GBT28001职业健康安全管理体系认证。
中电投远达环保工程有限公司承建新疆华电昌吉热电二期2×125MW机组烟气脱硫改造项目,为新疆昌吉地区蓝天工程“蓝天更蓝、绿水更清”而服务。
2、脱硫工艺流程简述
本脱硫系统主要由烟气系统,吸收塔系统,脱硫剂制浆系统,脱水系统,公用系统,事故浆液箱系统、废水系统及其电气控制系统组成。
除尘后锅炉烟气通过引风机进行主烟道,后经过入口烟气挡板,经增压风机(简称BUF)升压后,通过出口烟气挡板进行吸收塔,烟气与吸收塔循环泵打出喷淋浆液进行逆流接触反应,处理后烟气通过除雾器收集烟气带水后排放大气中。
电石渣系统设备包括电石渣抓斗机、浓浆泵、旋转过滤除污机及电石渣旋流器供浆泵、电石渣旋流器、电石渣浆液箱及电石渣浆液供给泵。
电石渣运至现场堆放后,用铲车把电石渣放至电石渣储存地坑,用电石渣抓斗机将电石渣送至电石渣配浆池的冲槽,在冲槽上方和配浆池入口有冲洗电石渣的喷嘴,浓浆泵运行后浆液把电石渣冲至配浆池,配制好的浆液通过电石渣浓浆泵至旋转过滤除污机,经过除污后的浆液流入电石渣浆液沉清池,通过电石渣旋流器供浆泵至旋流器,旋流器溢流口出来的浓度低的电石渣浆液自流入电石渣浆液箱,最后通过电石渣供浆泵送至吸收塔,一路直接输送至吸收塔内部反应区处,另一路输送至循环
泵入口管道处,与烟气中的SO
2
充分吸收反应,重而达到脱硫效果。
浆液在吸收塔内进行氧化,亚硫酸钙被氧化风机鼓入的空气氧化成石膏结晶。
同时,补充新鲜电石渣浆液使吸收塔内的浆液保持一定的PH值。
在通过吸收塔系统的石膏排出泵将浆液送至脱水系统。
在一级脱水石膏旋流器内经过水力旋流站将底部浓度较高、结晶充分、纯度较高的浆液进入二级脱水系统真空皮带机进一步脱水,脱水后含水率约10%的石膏,石膏直接落入石膏仓。
石膏旋流子顶部溢流浆液进入废水箱内,通过废水泵输送到污水处理系统,等处理达标后进行排放。
3、工艺主要经济技术指标
表1 工艺主要经济技术指标
序号项目名称单位数据备注
1
FGD入口烟气数据
烟气量(标态,湿态,实际O
2
)Nm3/h 1164563 - FGD工艺设计烟温℃137 - 最高烟温℃180 -
2
FGD入口污染物浓度(6%O
2
,标态,干基)
SO
2
mg/Nm3 1784.7 空气系数为1.4
SO
3
mg/Nm3≤100 -
最大烟尘浓度mg/Nm3400 -
3
一般数据
钙硫比mol/mol 1.03 -
SO
2
脱除率% ≥95 - 液气比L/m310.04 - 脱硫装置出口烟气温度℃≥47 - FGD装置可用率% ≥95 -
脱硫石膏纯度(CaSO
4
2H
2
O)% >90 - 吸收塔内烟气流速m/s 4 - 干净烟气液滴含量mg/Nm3≤75 -
4
FGD出口污染物浓度(设计煤种)
SO
2
mg/Nm389.2 ≯89.2 烟尘mg/Nm3≤50 -
4、电石渣系统运行情况
4.1 电石渣成分分析
表2 电石渣成分分析
含水量 %
氢氧化钙
%
氧化镁 %
酸不溶物
%
细度
%
(250目)
2010.12.28 39.17 87.69 1.13 1.24 - 2010.12.29 38.32 84.73 1.09 1.14 - 2011.1.11
39.70
89.76
1.28
1.19
85.96
从上表中可以看出,来料电石渣含水量基本在40%左右,主要成分氢氧化钙在80%以上,同时电石渣原料中含氮量比石灰石粉较少,烟气尾气N0x 排放量同比较少。
4.2 电石渣脱硫运行参数
运行参数见表3,从表中可以看出:
(1)当吸收塔浆液PH 值高于5.6时,脱硫率基本能保证在95%以上;当PH 值高于6.0时,脱硫率基本能保证在96%以上,从电石渣脱硫连续运行24小时来看,脱硫率可以达到95%以上。
(2)电石渣对吸收塔浆液中亚硫酸盐含量影响较大,特别是吸收塔浆液PH 值的控制。
电石渣浆液的PH >12,当电石渣浆液进入吸收塔后,吸收烟气中的SO 2的速度很快,SO 2吸收速度大于亚硫酸盐的氧化速度,而浆液中PH 值较高时也影响了亚硫酸盐的氧化效果,所以综合考虑到脱硫率和吸收塔浆液的氧化效果,PH 值控制到5.5-5.6。
项
目
时
间
2012年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文
表3 电石渣脱硫运行参数
时间
烟气系统吸收塔浆液石膏电石渣(石灰石)浆液脱硫率
%
入口
SO
2
mg/m3
出口
SO
2
mg/m3
净烟气
量
NKm3/h
密度
g/cm3
PH值
CO
3
2与OH-
%
SO
3
2-
%
in-so
l
%
含水率
纯度
%
CO
3
2-与OH-
%
SO
3
2-
%
in-so
l
%
供浆流量
m3/h
密度
g/cm3
3.13 15:35 95.94 2284 92.6 810.7 1.101 5.87 2.73 0.04 - 11.23 9
4.87 3.08 0.13 1.06 18.19 1.104 3.15 15:42 93.1 2488 170.6 75
5.2 1.112 5.87 3.03 0.04 5.18 - - - - - 9.70 - 3.16 12:56 98.1 2276 43.9 934.7 1.100
6.33 2.03 2.00 5.84 - - - - - 8.15 1.150 3.16 18:13 95.8 2282 95.7 779.2 1.104 5.60 - 4.46 - 13.47 94. 0.54 1.91 1.88
7.40 1.150。