脱硫系统原理部分.ppt

原理培训 北京博奇电力科技有限公司 设计基础参数的确定 1.　烟气参数 　　如烟气流量，烟气中H2O、O2、CO2、SO2、HCl、HF和飞灰含量，烟气温度，设置GGH时的排烟温度等； 煤质资料 （发热量、灰份、水份、C、H、O、N、S） 吸收剂成分（CaO、MgO、活性、SiO2） 工艺水质参数：如工艺水中的氯离子浓度等； 气象条件：如气压、气温等。 脱硫效率（二氧化硫控制规划、环评要求） 建立物料平衡表 物料平衡概述 根据质量守恒定律，任何一个生产过程，其原料消耗量应为产品量与物料损失量之和。在FGD系统设计中需进行物料平衡计算，确定原料、产出物和损失物的数量关系，以及系统热平衡关系。 根据能量守恒定律 气相质量平衡 能量平衡与水平衡 带入FGD系统的物质 （1）原烟气中带入的各种物质； （2）氧化空气中带入的各种物质； （3）工艺水（含除雾器冲洗、吸收塔补水等所有工艺用水）中带入的各种物质； （4）吸收剂（通常为石灰石）中带入的各种物质。 带出FGD系统的物质 （1）净烟气中带出的各种物质； （2）石膏中带出的各种物质； （3）排放废水中带出的各种物质。 水平衡 整个FGD系统的水损失，由以下3部分组成： （1）烟气蒸发水量。当带有一定温度的烟气通过吸收塔时，会有大量的水分蒸发，以水蒸汽形式随着饱和烟气经烟囱排出，蒸发水量会随烟气参数（烟气量、烟气温度、烟气水分）不同而不同，一般占总损失水量的70%以上； （2）排出石膏水量（包括湿石膏内自由水和石膏结晶水）； （3）FGD系统排出的废水：排放废水的目的是为了防止吸收塔内有害物质的富集（例如镁离子、氯离子、重金属、粉尘等） 水平衡 FGD系统补充水以不同的方式进入FGD系统，大概分析如下： （1）大量进入系统的补充水是以除雾器冲洗水的方式补充到吸收塔内； （2）FGD系统设备冷却水，尽量按照闭式循环设计或返回工艺水箱； （3）泵机封水，但目前国内泵采用无注水型机械密封，经常导致机封烧坏，普遍采用注水型机封，这部分水量不大，一般直接进入系统； （4）皮带脱水机水环式真空泵的工作液补充水，进入系统并用于滤布、滤饼冲洗； （5）浆液泵、管道冲洗，PH计、密度计等仪表正常冲洗水； （6）氧化空气冷却水； （7）不考虑其他混杂水源对系统的影响，例如：雨水、地面冲洗水、系统内冲洗水阀门内漏水等，实际上，有时这些水量会对系统水平衡产生重要的影响。但因其数量无法估算，按照无上述水源进入系统来考虑。 水平衡 对于脱硫系统的水平衡问题，实际运行时，如果机组长期运行在低负荷，由于烟气量减小，带走的水分减少，而一些机封水、设备管道冲洗、除雾器冲洗、仪表定期和不定期冲洗等水量并不按负荷大小成比例减小，因此要特别注意水平衡问题。控制水平衡的关键，在于随负荷变化调整除雾器冲洗的频率。 如操作不当或其他原因短时间不能控制液位时，可采取向事故浆液箱排放，以保证除雾器的正常冲洗。必要时，浆液需要强行外排。 对于无GGH系统的水平衡问题，由于蒸发量更大，需要补大量水，更易实现水平衡 确定工艺流程 画出PID系统图 烟气系统流程 吸收系统流程 制浆系统流程 脱水系统流程 废水系统流程 公用系统流程 确定控制回路 BUF闭环调节 化学反应原理-吸收区 SO2在液相的溶解 在吸收区内烟气中的SO2溶解于喷淋浆液中，烟气中的HCL和HF也同时被吸收： SO2 ＋ H2O → H2SO3 (1) FGD装置的脱硫效率主要受气－液两相传质速率的影响，即L/G、气液接触时间和相对流速以及相互挠动程度强烈影响脱硫效率。 化学反应原理-吸收区 酸的离解 SO2溶解于吸收液中形成的亚硫酸迅速离解成亚硫酸根、亚硫酸氢根和氢离子： 当低PH时（5） H2SO3 → H＋ ＋ HSO3－ (2) 当高PH时（5） H2SO3 → 2H＋ ＋ SO32－ (3) HCl → H＋ ＋ Cl－ (4) HF → H＋ ＋ F－ (5) 吸收浆液通过吸收区后，由于吸收了SO2、HCl、HF等酸性物质，产生了H＋，使浆液PH下降，吸收SO2能力降低。因此必须除去H＋才能恢复洗涤浆液吸收SO2的能力。 PH 化学反应原理-吸收区 中间产物的中和 通过吸收区的洗涤液中含有一定量的CaCO3，由于洗涤液在吸收区的停留时间很短，仅有很少量的CaCO3溶解后与上述离子发生以下反应： CaCO3(S) ? CaCO3(aq) (6)