导航：安全管理网>> 安全论文>> 特种设备论文>>正文

燃煤锅炉烟气脱硫装置结垢问题及对策

文档作者：常浩文档来源：兰州石化公司化肥厂		点击数：	更新时间： 2025年05月11日
下载地址：点击这里	文件大小： 200.74 KB 共3页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共3页]

本文件共3页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：200.74 KB 共3页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：循环流化床燃烧技术在清洁生产中应用前景…

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

第4期2010年7月中 氮肥M—Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressNo．4Jul．2010燃煤锅炉烟气脱硫装置结垢问题及对策常浩(兰州石化公司化肥厂，甘肃兰州730060)【中图分类号]X 701．3 [文献标识码]B [文章编号]1004—9932(2010)04—0028—021装置概况我厂为削减SO：总排放量，在广泛调研和分析的基础上，于2007年8月-2008年10月建设了燃煤锅炉烟气脱硫装置。该脱硫装置采用双碱法脱硫工艺脱除烟气中的SO：，为3炉2塔配置，即A、B炉和C炉分别配备1。吸收塔和2。吸收塔。l。吸收塔烟气处理能力为445 000 m3／h，实际烟气量为434 903 m3／h；2。吸收塔烟气处理能力为330 000 m3／h，实际烟气量为329 927．6m3／h。装置采用广州市天赐三和环保工程有限公司的TFGD“多循环稳定双碱法”烟气脱硫工艺技术，设计总脱硫效率I>95％，脱硫后烟气中的SO：质量浓度<77．75 mg／m3，烟尘排放质量浓度<95 ms／m3，满足GBl3223--2003《火电厂大气污染物排放标准》。脱硫后的副产物——脱硫渣(CaSO，和CaSO。)属于无毒无害物质，可直接排入渣场，供铺路、填沟等用。脱硫装置采用DCS进行自动控制，配备了完整的测量、自动调节、控制、保护及信号报警装置，以确保烟气脱硫装置安全、经济运行。2工艺原理双碱法脱硫是用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO：，用石灰乳或石灰对吸收液进行再生。由于在吸收和吸收液处理中使用了2种不同类型的碱，故称为双碱法。该装置选择钠钙双碱法脱硫工艺，以钠碱(NaOH)浆液作为主脱硫剂，以石灰浆液作为再生剂，主要反应如下。[收稿日期】2009-10-22[作者简介】常浩(1977一)，男．2009年毕业于中国石油大学化学工程专业。2NaOH+S02一Na2S03+H20 (1)Na2S03+S02+H20一---2NaHS03 (2)2NaHS03+Ca(OH)2一Na2S03+CaS03·1／2H20+3／2H20 (3)Na2S03+Ca(OH)2一---2NaOH+CaS03 (4)反应(1)、(2)为吸收过程的主反应，其中反应(1)为再生液pH较高(>9)时的反应，反应(2)为pH较低(5—9)时的反应。反应(3)、(4)为再生过程的主反应，其中反应(3)为第1步再生反应，反应(4)为再生至pH>9后发生的反应。由于存在着一定的氧气，在脱硫过程中还发生以下副反应：Na2S03+1／202一Na2S04NaHS03+1／202一---NaHS04因此再生时还有CaSO。·2H：O生成。3工艺流程烟气经电除尘器除尘后分成2路：大部分(90％)经烟道进入吸收塔内，小部分(10％)进入旁路通道。烟道设有激冷喷淋段，工艺水经短管雾化喷嘴喷出，可起到降温和保护塔入口防腐层的作用。在吸收塔内，烟气向上流动，先经一层文丘里棒层均布、除尘、预脱硫，然后与由上而下的3层脱硫喷淋液(1台脱硫液循环泵对应1层喷淋层)以逆流接触方式洗涤，脱除其中的SO：。脱硫后的过饱和湿烟气经塔顶2层除雾器除去雾滴，再与未入脱硫塔的那部分高温烟气(130℃)混合(温度升到75℃以上)，通过烟道进入烟囱排放。吸收SO：后的脱硫液先用再生泵送至缓冲池，再由缓冲泵送至反应池，在反应池内与补入系统的石灰浆液进行再生反应，脱硫液得以再万方数据第4期 常浩：燃煤锅炉烟气脱硫装置结垢问题及对策 ·29·生，并生成脱硫副产物——废石膏。反应池内的浆液利用落差溢流入沉淀池内，进行固液分离，上层的钠碱清液溢流回缓冲池内，通过回流泵分别泵人吸收塔顶层喷淋层，重新参与吸收脱硫过程；沉淀下来的CaS03·I／2H20、CaS04·2H20以及飞灰由渣浆泵送到真空带式过滤机进行脱水，制成低含水固态脱硫渣，滤液经过滤液地坑泵返回脱硫系统。4问题及原因分析4．1 问 题脱硫装置投入运行后，总体运行基本平稳，各项指标均达到设计要求。存在的问题主要是管道和设备结垢、堵塞严重，在脱硫液经过的所有设备和管道表面都出现有结垢物，结垢物厚度达50—100 mm，呈灰白色，比较坚硬，无论冷水热水均不能使之溶解。因管道和设备结垢、堵塞严重，脱硫塔阻力增大，烟气处理能力严重下降；另外随着结垢物的不断累积，溶液输送泵流量显著下降，导致脱硫效果变差，出口气体SO：含量难以达到设计要求。由于上述问题的存在，迫使整个系统经常停车清理，不仅劳动强度大，更重要的是影响了装置的长周期稳定运行。4．2原因分析4．2．1结垢物化学成分及性质在实验室对吸收塔内壁及文丘里棒层的垢样的化学组成进行了分析，结垢物的主要成分为CaS04·2H：0，其含量为90％左右。取结垢物样品1块，称重后先置于冷水中浸泡24 h后捞出观察，未见有溶解现象；再置于热水中浸泡2 h后捞出观察，也未见有溶解现象，复称其重量基本不变。可见该结垢物为难溶或微溶物质。向浸泡过结垢物的水中加入少量纯碱(Na：CO，)溶液，立即生成大量白色沉淀，推断生成了CaCO，沉淀。这说明结垢物样品具有微溶特性，虽然溶解度不大，但是其水溶液中还是有含有一定浓度的钙离子。这与CaSO。的溶解度特性是相符合的。取结垢物样品一小块(片)，用金属镊子夹住并置于天然气炉盘的兰色火焰上，观察火焰颜色，发现火焰颜色呈钙离子特有的砖红色，几乎见不到钠离子特有的亮黄色，这说明结垢物中以CasO。为主。4．2．2结垢物形成的原因分析产生Ca,SO。垢层的主要原因在于Ca,SO。的“微溶”特性，它是介于“易溶”和“难溶”之间的一种物质(30℃时在100 g水中的溶解度为0．249 g)。在沉淀池里虽然过滤掉了大部分的生石膏(CaSO。·2H：0)沉淀，但是母液中的CaSO。含量仍然饱和，按100 g水中CaSO。含量为0．25 g推算，溶液中的钙离子质量浓度在0．74 g／L左右。在加入生石灰时，工艺条件控制钙硫比>l(实际为1．05)，因Ca(OH)：也是微溶物质，故流出沉淀池的清液中Ca(OH)：含量也应该是饱和的。按Ca(OH)：30℃时在100g水中的溶解度为0．16 g推算，进入脱硫塔系统溶液中的钙离子质量浓度又增加O．86 g／L左右(因同离子效应影响，实际增加值略有下降)，脱硫液中钙离子总质量浓度为1．6 g／L左右。在脱硫塔中，脱硫液吸收SO：生成了Na：S0，，Na：SO，在烟气中过剩O：的作用下又有新的SO；一产生，这使得脱硫液中的CaSO。浓度超过饱和溶解度而结晶出来。再生后的母液进人脱硫塔与高温气体接触，液体温度会升高到35℃以上，但温度升高对CaSO。的溶解度影响不大。另一方面，在脱硫溶液与高温气体接触时，还会因水分蒸发而使溶液浓缩，进一步导致CaSO。结晶析出。此外，烟气中的粉尘起到了形成结晶所必须的“晶种”的作用，溶液在过饱和状态下，粉尘可以加速结晶的过程。5避免脱硫系统结垢的途径5．1加入纯碱沉淀钙离子，降低循环溶液中残留的钙离子浓度5．1．1原理向母液投入适量的纯碱，使母液中钙离子与碳酸根结合生成难溶的CaCO，沉淀，溶液中钙离子浓度大大降低(30℃时，CaCO，的l球。，=一8．86，由此推算其溶度积K。，=l-38×10一，对应的钙离子质量浓度仅为1．48×10。g／L)，这就大大地减少了生成Ca,SO。·2H：0(生石膏)结晶的可能性。改进后的脱硫方法仍然属于“双碱法”，只不过是用纯碱替代烧碱。万方数据第4期2010年7月中 氮肥M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressNo．4Jul．2010低温甲醇洗原始开车过程中的问题及处理訾文礼。王美丽。刘新波(河南开祥化工有限公司，河南义马472300)[中图分类号】TQ 223．12+1 [文献标识码]B [文章编号]1004—9932(20io)04-0030-03我公司甲醇装置采用4．0 MPa Shell粉煤气化制气、耐硫低温变换、3．4 MPa低温甲醇洗脱硫脱碳、鲁奇加压合成工艺，生产规模为760 t／d。低温甲醇洗系统从2008年6月原始试车至实现稳定运行，期间经历了无数次改造，最终气体成分达到设计指标。现将原始开车中出现的问题及处理情况简述如下。1工艺流程1．1 专体的吸牧[收稿日期]2009—12—16【作者简介]訾文礼(1978一)，男，河南商丘人，2001年毕业于河南大学化学化工学院精细化工专业。5．1．2具体方法经分析，Na2C03的加入应在加入Ca(OH)：之后、沉降并过滤CaSO。·2H：0之前。根据实际的生产工艺流程，在沉降池加入Na：CO，最为适宜。可将Na：CO，制成一定浓度的水溶液后再加入系统，这样可减轻操作人员的工作量。由于加入Na：CO，后生成的CaCO，沉淀物量不多，对脱硫塔系统影响不大，可以不考虑另设清除设备，CaCO，沉淀可以和CaSO。·2H：O一起过滤清除。Na：CO，的加量应能满足沉淀溶液中钙离子的需要，不过加入过量的Na：CO，对生产过程非但没有害，反而还有益处，因为Na：CO，与NaOH一样具有脱除SO：的作用。5．1．3经济性分析采用加入Na2CO，的方法来避免脱硫塔系统结垢，表面上看是增加了原料消耗和操作工序，但实际上在加入Na2CO，之后，可以少加或不加来自变换工号的变换气经预冷分离后从甲醇洗涤塔Cl底部进入，在下塔与来自上塔的富CO：甲醇溶液逆流接触，脱除H：S、COS等组分后进入C1上塔，与甲醇贫液逆流接触，继续对CO：进行脱除。从Cl塔顶出来的原料气经冷却器E1复热后被送往合成气压缩工段。由贫甲醇泉P4送出的甲醇贫液经甲醇贫液水冷器E18、II E9和ⅣE8冷至一54．79℃后，从C1顶入塔。吸收CO：后的甲醇溶液由于溶解热的释放温度升高，经2次引出冷却后返回塔内吸收C02组分。1．2溶液的减压再生Cl上塔底部的富CO：甲醇液，一部分进入NaOH，这在很大程度上抵消了添加Na：CO，所增加的脱硫费用，即便是脱硫费用稍有增加，但是系统不结垢了，能够长周期平稳运行，这在经济上来说也是很合算的。5．2其他辅助措施(1)将溶液系统钙硫比降低一些，尽可能使钙硫比等于l。尽管这样对生石灰的利用率不利，但是可以降低溶液中钙离子浓度，对减轻系统结垢有利。(2)连续排放部分母液，并补加等体积清水，维持系统正常的运转。这样可以避免系统中的Na2S04、Na2S03、Na2C03等物质的积累，防止这些盐类过饱和而产生新的结晶。不过这样做要注意及时补充钠碱(纯碱或烧碱)，以免影响脱硫效果。(3)加强烟气除尘，加强沉降池和石灰浆投放操作管理，尽可能减少溶液系统中的固体杂质含量。这也是减轻和避免脱硫系统结垢必不可少的方法。万方数据

网友评论 more

特种设备论文最新内容

05-11