国电投脱硫技能培训研究报告.pptx

湿法烟气脱硫装置运行优化与常见故障分析 主讲： 岳春妹 Contents 一、 脱硫系统工艺流程 典型的石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺流程 在石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中，吸收塔浆液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，浆液分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SO3、HCl及HF与浆液中的石灰石发生反应，其中SO2吸收产物的氧化、中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。 为了维持吸收塔浆液pH值的恒定并减少石灰石耗量，石灰石被连续加入吸收塔，同时吸收塔内的浆液被搅拌器、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动，以加快石灰石在浆液中的均布和溶解。 当吸收塔浆液浓度达到一定值时，经石膏浆液泵排出后输送至脱水系统进行真空脱水处理。 1.1 湿法烟气脱硫的基本原理 1）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内进行有效接触，循环浆液吸收大部分SO2： SO2(g) + H2O → H2SO3 H2SO3 → H+ + HSO3 - HSO3- → H+ + SO32- 1.2 吸收塔内主要化学过程 2）中和反应 脱硫浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使循环浆液保持一定的pH值，中和后的浆液在吸收塔内再循环，中和反应如下： CaCO3 + H+ + HSO3- → Ca2+ + SO32- + H2O + CO2↑ SO32- + H+ → HSO3- 1.2 吸收塔内主要化学过程 3）氧化反应 一部分亚硫酸盐在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其他的亚硫酸盐在反应池中被氧化空气完全氧化，反应如下： HSO3- + 1/2O2 → H+ + SO42- SO32- + 1/2O2 → SO42- 1.2 吸收塔内主要化学过程 4）结晶析出 生成硫酸盐之后，吸收SO2的反应进入最后阶段，即生成固态盐类结晶——石膏，并从溶液中析出： Ca2+ + SO42- + 2H2O → CaSO4·2H2O 如果吸收产物亚硫酸盐氧化不充分，还会发生如下副反应： Ca2+ + SO32- + 1/2H2O → CaSO3·1/2H2O 1.2 吸收塔内主要化学过程 二、 脱硫化学监督 石膏成分分析 石灰石成分和粒度分析 浆液参数分析 石膏成分分析： 目前大多委托实业公司销售，根据买方要求，一般只对含水率进行分析，其次分析Cl－含量； 石膏成分分析不仅是产品销售的需要，更是为指导运行提供重要参数，应该对石膏成分进行全分析，各成分能分别说明问题： 含水率、CaSO3·1/2H2O、CaCO3、CaSO4·2H2O、H2O、F、Cl－ 等 石灰石成分和粒度分析： 某些厂外购石灰石粉，由于没有很好控制石灰石品质，导致吸收塔积沙严重，喷嘴、循环泵叶轮、搅拌器、管道等磨损严重，不得不停机清理； 应对石灰石如下参数进行分析： 粒度（过筛率） 有效成分（CaO）、其它成分（MgO、SiO2、SO3等） 反应活性 浆液参数分析： 由于pH计和密度计易出故障，长期运行准确率也下降，应定期手工测量pH和浆液密度，对在线表计进行标定校正； 更进一步地，最好对浆液成分也进行分析： 滤液：SO42-、SO32-、Ca、Mg、Cl、F、Al等 固相： CaSO3·1/2H2O、CaCO3、CaSO4·2H2O、 SiO2及酸不溶物等 以上数据可供运行人员调整运行参数做指导。 Ca2+与[SO4]2-构成双层结构，H2O分布于双层之间，形成了Ca2+和[SO4]2-组成的离子结合层与水分子层交替的一种层状结构，结合层与水分子层与{010}平面平行 。 石膏的（110）晶面由Ca2+和SO42-组成，吸附强烈，所以金属阳离子大多吸附在（110）晶面上。 晶面的生长速率对比为：（110）面（010）面。 2.1 石膏晶体的结晶形貌 项 目 单 位 样品1 样品2 表面水 % 8.12 15.54 CaSO4·2H2O % 93.18 95.66 CaCO3 % 2.89 1.37 CaSO3·1/2H2O % 0.03 0.01 脱硫石膏晶体粒径分析 粒度区间 样品1 样品2 ＜15um 5.45% 9.39% 15～20 0.48% 39.85% 20～30 31.72% 36.97% 30～40 18.81% 2.99% 40～50 26.31% 4.77% 50～60 13.72% 2.63% 60～80 3.51% 0.44% 70～80 0.00% 1.48% ＞80 0.00% 1.48% 表1 石膏颗粒分布区间