您好,欢迎来到微智科技网。
搜索
您的当前位置:首页湿法烟气脱硫技术的工程应用

湿法烟气脱硫技术的工程应用

来源:微智科技网
科技情报开发与经济 文章编号:1o05—6033(2012)11-0l14—04 SCI—TECH INFORMATION DEVELOPMENT&ECONOMY 2012年第22卷第ll期 收稿日期:2012—03—05 湿法烟气脱硫技术的工程应用 张华仙 (山西意迪光华电力勘测设计有限公司,山西太原,030002) 摘要:阐述了烟气脱硫背景和我国控制二氧化硫污染的有关法规和标准的发展情 况,探讨了现在常用的脱硫方式,重点介绍了湿法脱除烟气中SO:技术的工程应用。 关键词:湿法烟气脱硫技术:二氧化硫污染;工程应用 中图分类号:X701.3 文献标识码:A 1烟气脱硫背景 我国是以煤为主要能源的国家,煤在一次能源中占75%,而 其中84%以上是通过燃烧方法利用的。煤燃烧产生的SO:废气,成 为大气污染的最主要的根源。SO:是酸雨的主要组分,酸雨对水生 生态系统、农业生态系统、森林生态系统、建筑物和材料以及人体 健康均有不同程度的危害,酸雨酸『生越大造成的危害越严重。 2003年我国煤炭消费量为15.8亿t,二氧化硫排放量达到 2 167万t,比2000年增长了8.6%。而我国基本消除酸雨污染所 允许的最大二氧化硫排放量为1 200万t-1 400万t。因此,燃煤 二氧化硫的污染控制成为我国大气污染控制的最主要任务。 2我国二氧化硫污染控制的有关法规及标准 1992年国家开始在两省九市进行工业燃煤二氧化硫排污收 体。田文华等E 利用自行研制的沸石滤料曝气生物滤池处理生 活污水的中试结果表明,沸石滤料曝气生物滤池可以有效地去 除COD、氨氮和浊度,反应器装填粒径4 mm一6 mm的天然斜发 沸石,滤层高度为3 m、最佳水力负荷为2.2 m/h时,对COD、氨氮 易实现工业化生产。粉煤灰合成的分子筛具有孔隙度高、比表面 积大的特点,对氨氮具有很强的选择性离子交换能力,因此对氨 氮的去除效率高,可达90%以上,而且处理费用低、受环境温度 影响较小。利用粉煤灰合成分子筛处理氨氮废水,可以达到以废 治废的目的,具有较好的经济效益和环境效益。 参考文献 [1]Querol X,Umana J C,Plana F,et a1.Synthesis ofZeolites from fly ash at pilot plant scale.Example of potential applications[J]. Fuel,2002,80:857—865. 和浊度的去除率分别为73.9%、88.4%和96.2%,COD和氨氮出水 平均质量浓度分别为43.4 mg/L、3.5 mg/L,浊度为3.7 NTU,可达 到国家环保部、天津大学提出的冷却回用水水质建议值(m)中 有关指标的要求。 张玉先等对常州运河微污染原水的研究表明沸石分子筛滤 柱去除NH 一N效果(质量分数)为50%~70%钔;严子春等对微污 染原水的研究表明:沸石分子筛对氨氮有良好的去除效果,去除 率(质量分数)在95%以上 ;李德生、张金萍采用沸石分子筛滤 料对黄河原水进行处理,表明在运行开始时,沸石分子筛床对 NH,一N的去除率(质量分数)可达95%[6]。 根据以上的实验数据可以看出,粉煤灰合成分子筛在处理 [2]高廷耀,顾国维.水污染控制工程:下册[M].2版.北京:高等 教育出版社,1999:255—257. [3] 田文华,文湘华,钱易.沸石滤料曝气生物滤池去除COD和 氨氮[J].中国给水排水,2002,18(12):13—15. [4]张玉先,李宪立,张敏.0厂沸石GAC处理常州运河微污染 水源水研究[J].给水排水,2002,28(11):3-7. [5]严子春,王萍,刘斐文.沸石一活性炭组合工艺处理微污染 原水的研究[J].给水排水,2002,28(1):36—38. 氨氮废水时,其去除效率较高,尤其对于低浓度的氨氮废水,其 去除效率可以稳定达到95%以上,其环境效益和经济效益均是 可观的,同时根据国家提倡的废物资源化利用的号召,对环境污 [6]李德生,张金萍.沸石滤料对黄河原水的处理效果[J].中国 给水排水,2002,18(12):37—38. 染较大的粉煤进行资源化利用是目前大家研究的重点,而且也 是废物资源化利用的一个很好的方向。 (责任编辑:唐尊进) 4结语 山西是一个煤炭资源大省,粉煤灰的产生量大,目前对粉煤 灰的处置主要是利用荒沟进行填埋,不仅占用土地,而且对环境 的污染较大。而利用粉煤灰合成分子筛,合成方法简单、成熟,容 1 14 第一作者简介:张楠元,男,1980年9月生,2003年毕业于 太原理工大学,现为太原理工大学环境科学与工程学院2010级 硕士研究生,工程师,山西省环境信息中心,山西省太原市滨河 西路21号,030024. (下转第132页) 张华仙湿法烟气脱硫技术的工程应用 费试点;1995年全国常委会第一次修订《大气污染防治法》; 1996年修订的《大气污染防治法》第一次提出二氧化硫排放浓度 限度;1998年两控区二氧化硫排污收费标准为0.2元/kg;2000 年修订《大气污染防治法》;2003年9月国家环保局和国家发改 委联合印发《关于加强燃煤电厂二氧化硫防治工作的通知》; 2003年12月国家环保总局发布新修订的《火电厂大气污染物排 放标准》GB 13223--2003;2011年7月29日环境保护部发布新 修订的《火电厂大气污染物排放标准》GB 13223--201 1,代替GB 13223--2003,并于2012年1月1日实施。 3脱硫方式 燃烧前脱硫:通过洗煤等可以减少40%的无机硫。燃烧时脱 硫:一是型煤固硫技术,加入固硫剂氧化钙与二氧化硫和三氧化 硫生成硫酸钙;二是循环硫化床脱硫技术。燃烧后脱硫:即烟气 脱硫,这是应用最为广泛的技术。 3.1洗选脱硫法 煤炭洗选属煤炭燃烧前脱硫技术之一,是燃煤过程中减少 烟尘及SO:排放的最经济有效的途径。煤具有天然的疏水性,其 中的多数矿物质可以根据不同的表面润湿性能被分离出来。我 国不同产地煤炭中硫的变化很大,质量分数从最低O.2%到最高 8%均有,硫的含量自北向南,自西向东增加。在西南高硫煤区,硫 主要以黄铁矿(FeS )形式存在。 我国目前大约75%的原煤直接用于燃烧,采用选煤脱硫,平 均脱硫率为50%,高的可达70%,且方法简单,容易操作,投资 少,成本低。对于硫质量分数大于2%的煤矿,都可以配套建设选 煤厂。但是,中国的原煤入选率很低,一直在20%以下,而且主要 是冶金用煤。 3.2炉内喷钙尾部增湿法 早在2O世纪6O年代末,炉内喷固硫剂脱硫技术的研究工 作就已开展,但由于脱硫效率较低,一般在10%一30%间,曾一度 受到冷落。在8O年代后期,该方法的研究又重新活跃起来。主要 原因是,炉内喷钙法的工艺简单,投资费用低。在喷入脱硫剂时, 只要避开高温区就能改善脱硫效果。当吸收剂在炉膛出口处喷 入,可避免碳酸钙的烧结,此时脱硫效率可达到50%。但是,即使 这样,常常也不能达到环保的要求。 芬兰Tampella和IVO公司开发了一种改进的炉内脱硫方 法,称为尾部增湿的炉内脱硫法LIFAC。LIFAC在燃煤锅炉内 800℃~1 150℃区域喷人石灰石粉末,再在空气预热器和电除尘 器之间增设活化反应器。在活化反应器内,喷水使烟气降温在70 ℃左右,此时,石灰(CaO)表面部分湿润,形成消石灰[Ca(OH) ], 表现为强的碱性,显著增加了石灰颗粒表面吸收SO 的能力。具 体的化学反应过程可表示为: CaO+H20—÷Ca(0H)2 Ca(OH)2+SO2+1/20/-- ̄'CaSO4+H20 因此,在LIFAC技术中,活化反应器的贡献是很大的,它的 本刊E-mail:bjb@sxinfo.net 综述 脱硫贡献一般为70%~80%。 另外,为了提高脱硫剂的利用率,可以将电除尘器收集的粉 尘返回一部分到活化器中再利用,即脱硫灰再循环法。活化器出 口的烟气温度因雾化水的蒸发而降低,为避免出现烟温低于露 点的情况发生,也可将烟气再加热,使出口温度大于7O℃。 LIFAC更适合于目前的小型粉煤电站锅炉。试验表明,当投 入的石灰石达到Ca/S摩尔比为2时,炉内脱硫效率为20%~ 30%,活化器脱硫效率为40%一50%,总效率达到70%一80%。尽管 它的脱硫效率比烟气脱硫法低,但是,由于工艺流程较为简单, 投资相对较低,占地面积也较小,没有废水排放,很适合现有小 机组的改造。在我国被电力业界看好。 LIFAC法的主要缺点是:炉中的碱性钙会使灰熔点降低,增 大了结渣的可能性;烟气中的碱性钙使得静电除尘器的击穿电 压下降,有可能降低除尘效率;石灰石的分解要吸收热量,使锅 炉热效率降低,蒸汽出力下降。 4脱硫工艺比较 按其用水量的多少可分为干法、半干法和湿法。湿法是以碱 性溶液为脱硫剂,应用吸收原理进行脱硫的;干法脱硫是无液相 介入的完全干燥状态下进行脱硫的,脱硫产物为干粉状;半干法 脱硫是在气、液、固三相中进行脱硫的,脱硫产物也为干粉状。这 3种方法的操作温度也不相同,湿法的操作温度在45℃一55℃, 半干法在6O℃~80℃,干法主要指炉内脱硫法,温度在800 oC~ 1 300℃。湿法脱硫根据脱硫的原料不同又可分为以CaCO,(石灰 石)为基础的钙法;以MgO为基础的镁法;以Na ̄SO,为基础的钠 法;以NH 为基础的氨法;以有机碱为基础的碱法。其中石灰石, 石灰法、氨法、钠碱法、钠钙双碱法以及金属氧化物中的氧化镁 法使用较为普遍。 下面以山西华泽铝电有限公司煅烧窑余热锅炉烟气脱硫为 例,具体说明湿法烟气脱硫技术在工程中的实际应用。 5除尘脱硫技术方案 5.1方案简述 脱硫剂为钠钙双碱液,用钠钙双碱液吸收烟气中的SO:,吸 收后的脱硫液在再生池内利用廉价的石灰进行再生,从而使得 钠离子循环吸收利用。脱硫副产物为亚硫酸钙或硫酸钙。脱硫水 循环利用,既可满足脱硫要求,又可以节约用水。 本工程采用湿式喷雾旋流板塔脱硫装置。烟气从风机引出 后俯冲切线进人旋流塔,并冲击水封面,气流旋转上升,绕过芯 塔上三层旋流板、两层导流板与布水装置洒布的碱性水相接触 而除尘脱硫。烟气经除雾板,螺旋倒锥体脱水,从主塔中心出烟, 做过桥烟道以俯冲切线进入脱水副塔,并加上两道程螺旋叶片 加强脱水功能。灰水和脱硫生成物在主塔底部,由水封口流入循 环水沟,进入沉淀池。脱硫生成物在沉淀池沉淀后,锥底下部被 渣桨泵抽出脱水,上清液经循环泵投入循环使用。 115 张华仙湿法烟气脱硫技术的工程应用 5.2湿式喷雾旋流脱硫装置 湿式喷雾旋流板塔脱硫装置是根据化工系统旋流塔原理, 引入环境工程系统的脱硫装置。该脱硫装置具有以下3个特点, 即:双向收缩俯冲式文丘里装置;360。无障碍中心旋转布水装 置;中心螺旋倒锥体脱水装置。 该脱硫装置独具创新的设计,使其脱硫效率可达90%以上, 在本方案中对完成本工程的性能指标起着重要的作用。 5.3结构设计 (1)CXTL型旋流塔脱硫除尘器由主塔、副塔两部分组成,全 部采用防腐耐磨天然花岗石材料制作。 (2)旋流塔主塔内径为3.5 in,高度26 ITI,副塔内径为3.5 in。 CXTL型旋流塔采用低阻除尘器与旋流板技术优化组合结构原 理,旋流板倾角30。,厚度4 mm,由36片组成,材质为316L不锈 钢。 (3)结构形式:主体采用优质花岗岩砌筑,塔体采用两主一 副结构,两台主塔(喷射塔)并联运行、脱硫烟气合并后经副塔引 至原钢制烟道。 (4)花岗岩砌筑充分考虑防渗漏及安全功能,塔体不会有任何 泄漏,脱硫塔施工严格执行国家标准《建筑防腐蚀工程施工及验收 规范》(GB 50212--2002)。塔体砌块厚度250 mm、采用凹凸缝镶嵌 形式,砌筑材料采用水玻璃或水泥砂浆,采用环氧树脂勾缝。 5.4脱水 利用离心力原理脱水。在主塔干段有螺旋倒锥体和除雾器, 导向烟气加速旋转,过桥烟道俯冲高速进副塔,其速度比主塔快 2-3倍,离心力的增加与速度的平方成正比。比烟气重的水珠获 得较大的离心力而分离。HCRJ 040---1999标准允许烟气含湿≤ 8%,大量实测数据证明,该设备后烟气含湿≤8%,完全达到排放 标准。 5.5脱硫水循环系统 脱硫水从塔底排放至循环池,其中3/4直接进入循环泵泵前 池进行循环利用,14/进入再生反应池加入调节好的石灰水进行 再生,同时采用氧化风机鼓风曝气进行氧化,生成CaS04"2H 0, 而后进入平流沉淀池进行沉淀,沉淀后的上清液也流入泵前池 进行循环利用。构成脱硫水“循环水路”。 5.5.1沉淀池容积计算 脱硫液气比采用2 L/m ,则循环水量为338 m ,按14/进入 沉淀池,沉淀时间取1.8 h,则所需沉淀池容积为152.1 m3,取沉 淀池长11.0In,宽5.0113.,深3.0in。 5.5.2沉淀池辅助设备 沉淀后的脱硫渣利用静压排泥排至浓缩池,然后用泵提升 至真空过滤机进行脱水。脱水后含水率<50%,可以满足固态堆放 集中外运需要。 6除尘脱硫工程的实现 6.1脱硫水量 116 本刊E—mail:bjb@sxinfo.net 综述 脱硫工程液气比采用2:1,烟气量为169 000 Nm3/h,根据烟 气量的大小和脱硫液气比的要求,每台旋流板塔的循环水量为 169 m3/h。两台塔脱硫循环水量总需338 m 。两塔共需配备循环 水泵3台(2用1备)。 脱硫液循环系统主要设施的技术参数如下:循环泵型号为 UHB—ZK型;流量为180 m3/h;扬程为30 m;功率为37 kW;数量 为3台(2用1备)。 余热锅炉排烟温度为254 oC,脱硫塔正常运行能承受的最高 温度为180℃,为使脱硫塔内的一般烟温保持在150 oC左右,需 要降低脱硫塔进口烟温,本方案采用水喷淋降温,降温所需水量 约为150m3/h,为此选用喷淋泵2台,1用1备,喷淋泵技术参数 如下:喷淋泵型号为UHB—ZK型;流量为150 m ;扬程为40 m;功率为45 kW;数量为2台(1用1备)。 6.2脱硫剂的制备 脱硫剂制备系统的任务是为脱硫系统提供足够数量和符合 质量要求的石灰,然后由制浆系统将石灰与水配制成质量分数 为15%的浆液,通过浆液泵和管道送人脱硫系统的反应再生池。 在浆液泵的出口管道设有密度监测点,从而保证15%的石灰浆 液的制备和供应。配制合格的石灰浆液通过浆液泵输送到反应 再生池,根据烟气负荷、脱硫塔烟气人口的sO 浓度和pH值来 控制进入循环管道的浆液量。 脱硫剂制备系统包括石灰储仓、提升机构、给料装置、制浆、 搅拌及管道等,本方案采用钠钙双碱法脱硫工艺,石灰加水经搅 拌、熟化、制成质量浓度为15%左右的浆液。计算过程如下:烟气 中s02排放量:419 kg/h,脱硫剂(CaO)消耗量:419 ̄56/64= 366.625 kg/h,换算为浆液体积为:366.625/15%/1 230=2 m ,化 灰槽按储存一个班用量计算,共需要储存16 m ,需要16 m3的化 灰槽一个。取d=2.5 m,H=3.5 m。 石灰乳泵技术参数如下:型号为UHB—ZK型;流量为13.5 m3/h;扬程为20m;功率为3 kW;数量为2台(1用1备)。 石灰储仓:氧化钙为粉状物料,消耗量为0.37 t/h,设石灰储 仓一座,结构尺寸为d 2 500 mmxH 6 000/nl/l,3天以上储量。 储仓粉料用斗式提升机送至仓内。粉仓下部锥斗部分设仓 壁振动器,确保粉料顺畅流下。储仓下部设插板阀、星型卸料器, 由变频调速控制卸粉料。底部为化灰槽,将石灰加水搅拌熟化, 根据反应再生池pH值,经石灰乳泵供给再生反应池。 另根据泵前池的pH值补充钠碱,需要d 1 500 mm ̄H1 500 mm的钠碱槽一个,配备流量0.9 m 、扬程32 In、功率1.5 kW的 钠碱泵2台,1用1备。 6.3脱硫副产品的处理 一般情况下,脱硫副产品的处理方式有两种:一是利用沉淀 池沉淀,二是利用机械脱水装置脱水。沉淀池沉淀虽然基建投资 少一些,可是运行环境脏、乱、差。所以本工程推荐利用机械脱水 装置脱水。 在再生反应池中石膏不断产生,为了使脱硫液密度保持在 张华仙湿法烟气脱硫技术的工程应用 本刊E-maihbjb@sxinfo.net 综述 计划的运行范围内,将浓缩池中的脱硫渣送至机械脱水装置进 行脱水至含水低于50%。溢流含3%~5%的细小固体微粒在重力 作用下流入循环池。本工程日产废渣20.37 t,因此选用日处理量 为20.37 t的真空过滤机。 (责任编辑:唐尊进) 第一作者简介:张华仙,女,1971年3月生,1993年毕业于 太原工业大学环境与市政工程系,工程师,山西意迪光华电力勘 测设计有限公司,山西省太原市,030002. The Engineering Application of WFGD(Wet Flue Gas Desulphurization) ZHANG Hua.xian ABSTRACT:This paper expounds the background of lfue gas desulphurization and the development situation of the laws and standards related to the control of sulfur dioxide pollution in China,probes into desulphurization ways commonly used at present,and emphatically introduces the engineering application of WFGD. KEY WORDS:WFGD;sulfur dioxide pollution;engineering application (上接第73页)Discussion on the Establishment of Wenzhou’S Digital Resources Co-construction and Sharing Alliance Mechanism CHEN Hai-liang ABSTRACT:This paper establishes Wenzhou’S digital resources co—construction and sharing alliance mechanism,and makes detailed discussion on Wenzhou’S digital resources co—construction and sharing alliance mechanism from five aspects of technical support system,co—constuctrion and sharing mode,organizational&managerial mechanism,guarantee mechanism and evaluation&stimulation mechanism. EKY WORDS:digital resources;co-construction and sharing;alliance mechanism;Wenzhou City (上接第100页) [5]李亚峰.ARM嵌入式Linux设备驱动实例开发[M].北京:中 国电力出版社,2008. (责任编辑:薛培荣) [3] JONATHAN CORBET,ALESSANDRO RUBINI,GREG KROAH—HARTMAN.LINUX设备驱动程序[M].3版.魏永明,耿 岳,钟书毅,译.北京:中国电力出版社,2006. [4]宋宝华.LINUX设备驱动开发详解[M].北京:人民邮电出版 社,2008. 第一作者简介:曹建军,男,1985年生,现为太原理工大学信 息工程学院信号与信息处理专业2009级在读硕士研究生,山西 省太原市,030024. The Design of the IIC Interface between AD7994 and S3C2440 and the Driver under Linux CAO Jian-jun,JI Xiao-ping ABSTRACT:Being as a common bus technology,IIC has been widely used in real-time clock,EEPROM,small LCD and other devices and the CPU interface because of its simple wiring and rapid transmission speed.Connecting the AD7994 with¥3C2440’S IIC interface and writing the corresponding 1Linux driver can make AD7994 normally work under the ¥3C2440.This paper expounds how to connect peripheral devices with IIC interface under embedded system,and discusses in detail the writing and applying process of IIC device drivers under Linux. EKY WORDS:embedded system;AD7994;I2C interface;Linux device driver 1 17 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- 7swz.com 版权所有 赣ICP备2024042798号-8

违法及侵权请联系:TEL:199 18 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务