目前,我國大型燃煤機組(zu)(zu)(zu)的脫(tuo)硫(liu)裝置基本(ben)上都是引進國外(wai)的技術和設備(bei),并以石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)—石(shi)(shi)膏法為主(zhu)。但對(dui)于小型燃煤機組(zu)(zu)(zu)而言(yan),由(you)于石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)—石(shi)(shi)膏法占地面積大、投資大、運行(xing)(xing)費用高、副產物處置困難等(deng)問(wen)題而難以推(tui)廣。FCL氨(an)法脫(tuo)硫(liu)工(gong)藝具有占地面積小、投資相對(dui)較小、副產硫(liu)酸銨可作為肥料銷售、運行(xing)(xing)費用低、可同時脫(tuo)氮(dan)等(deng)特點,適(shi)合在(zai)小型燃煤機組(zu)(zu)(zu)中推(tui)廣。

1　工程概況

太倉保(bao)利協鑫熱電有限公司(si)現有3臺(tai)(tai)抽凝式(shi)發(fa)電機(ji)組,裝機(ji)容量為45MW,配備有2臺(tai)(tai)75 t/h、1臺(tai)(tai) 90 t/h煤粉爐(lu)、1臺(tai)(tai)150 t/h煤粉爐(lu)。

保利協鑫熱電(dian)公司于2006年開始實施煙氣脫硫(liu)技(ji)改工(gong)程(cheng),并于2007201225 一次性通(tong)過環保驗收(shou)。本工(gong)程(cheng)設計(ji)煤種硫(liu)分為0. 7% ,校核煤種硫(liu)分為1. 0% , 電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)出口SO2 質(zhi)量濃(nong)度(du)不(bu)超過 1 500mg/m3 ,粉(fen)塵(chen)質(zhi)量濃(nong)度(du)不(bu)超過400mg/m3。

2　工藝原理

FCL氨法脫硫是用(yong)氨水(shui)洗滌含SO2 的廢氣,形成(cheng)(NH4 ) 2 SO3 —NH4HSO3 —H2O 的吸(xi)收液體系(xi)。 (NH4 ) 2 SO3 是氨法中的主(zhu)要吸(xi)收劑,對SO2 具有很好的吸(xi)收能力,其反(fan)應(ying)如下:

 在脫(tuo)硫(liu)塔底部氧化(hua)池內(nei), (NH4 ) 2 SO3 被鼓入的氧化(hua)空氣氧化(hua)成硫(liu)酸銨:

3　工藝流程

FCL氨(an)法脫(tuo)硫工藝(yi)流程主要分為(wei)預(yu)洗滌、SO2 吸收(shou)(shou)、亞硫酸銨氧化(hua)和蒸發結晶等工序。脫(tuo)硫系統(tong)(tong)主要由煙氣(qi)系統(tong)(tong)、濃(nong)縮塔濃(nong)縮系統(tong)(tong)、脫(tuo)硫塔吸收(shou)(shou)系統(tong)(tong)、回收(shou)(shou)系統(tong)(tong)、供氨(an)系統(tong)(tong)、煙氣(qi)在線監測系統(tong)(tong)、電(dian)氣(qi)及 DCS控制(zhi)系統(tong)(tong)等組成。

3. 1　煙氣系統

太倉保(bao)利協鑫熱電(dian)公司實(shi)施脫硫技改的4臺(tai)鍋爐(lu)(lu)(lu)中, 1、2號爐(lu)(lu)(lu)出(chu)口煙氣進入(ru)1號脫硫系統,凈煙氣經1、2號爐(lu)(lu)(lu)煙道排入(ru)煙囪(cong); 3號爐(lu)(lu)(lu)煙氣分別或(huo)同時(shi)送入(ru)1號或(huo)2號脫硫系統; 4號爐(lu)(lu)(lu)煙氣進入(ru)2號脫硫系統,凈煙氣經3、4號爐(lu)(lu)(lu)煙道排入(ru)煙囪(cong)(磚煙道經耐酸(suan)混凝(ning)土防腐處(chu)理(li)) 。

3. 2　濃縮系統

煙氣進入冷卻濃縮(suo)(suo)(suo)塔(ta),與同向噴淋(lin)的濃縮(suo)(suo)(suo)液(ye)接觸后(hou),煙溫降至60℃左右(you),然后(hou)進入脫硫(liu)塔(ta),濃縮(suo)(suo)(suo)液(ye)經煙氣加熱蒸發后(hou)得(de)以(yi)濃縮(suo)(suo)(suo)。當濃縮(suo)(suo)(suo)液(ye)密度(du)達到(dao) 1 240 kg/m3 左右(you)時(shi),由(you)取出液(ye)泵抽(chou)至硫(liu)酸(suan)銨回收系統。濃縮(suo)(suo)(suo)塔(ta)和脫硫(liu)塔(ta)之間設(she)有連通管道,可(ke)自(zi)動平衡濃縮(suo)(suo)(suo)塔(ta)液(ye)位,無需人工調(diao)節。濃縮(suo)(suo)(suo)塔(ta)采(cai)用玻璃鱗片防(fang)腐,噴嘴(zui)采(cai)用鈷6合(he)金材料。

3. 3　吸收系統

脫(tuo)硫(liu)(liu)塔(ta)吸(xi)收系統共設置3臺漿液循環泵,塔(ta)內設3層噴(pen)淋(lin)(lin)。氨(an)液加至第(di)(di)一噴(pen)淋(lin)(lin)層,加氨(an)后的脫(tuo)硫(liu)(liu)液pH值(zhi)控制(zhi)在6. 0～6. 5之間(jian)。第(di)(di)二、第(di)(di)三噴(pen)淋(lin)(lin)層起到(dao)進一步脫(tuo)硫(liu)(liu)和(he)防止氨(an)逃逸的作用。在噴(pen)淋(lin)(lin)層的上部設有一層工(gong)藝(yi)水噴(pen)淋(lin)(lin),主要(yao)作用是(shi)保持塔(ta)內液位和(he)減少(shao)氨(an)的逃逸。脫(tuo)硫(liu)(liu)塔(ta)體采用玻(bo)璃鱗片防腐, 噴(pen)淋(lin)(lin)管(guan)為FPR材(cai)料(liao),噴(pen)嘴為鈷(gu)6合金材(cai)料(liao)。煙氣進入脫(tuo)硫(liu)(liu)塔(ta)后自下向上流(liu)動(dong),首先與第(di)(di)一噴(pen)淋(lin)(lin)層的脫(tuo)硫(liu)(liu)液反應。

在脫硫塔出口(kou)處設置(zhi)兩級(ji)除(chu)霧器,阻(zu)力降低(di)于 200 Pa,并設有自動清(qing)洗(xi)系統。除(chu)霧器系統的煙(yan)氣水分設計值為(wei)低(di)于75mg/m3 (本文煙(yan)氣量均(jun)為(wei)標準狀態值) 。除(chu)霧器沖洗(xi)周期為(wei)每8 h沖洗(xi)1min。

吸(xi)收(shou)系統(tong)按吸(xi)收(shou)與氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)一體化(hua)(hua)(hua)(hua)設計(亞硫酸(suan)(suan)銨質(zhi)量分數控制在20%左右) ,氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)由2臺羅(luo)茨風機提供(gong)。氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)經設置在脫硫塔底部的曝氣(qi)(qi)器鼓出,細(xi)小氣(qi)(qi)泡均(jun)勻分散到脫硫液中,將脫硫液中的亞硫酸(suan)(suan)銨和亞硫酸(suan)(suan)氫銨氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)成硫酸(suan)(suan)銨。

3. 4　回收系統

來自脫硫(liu)取出(chu)液(ye)(ye)(ye)泵(beng)的(de)(de)硫(liu)酸(suan)銨濃(nong)縮(suo)液(ye)(ye)(ye),首先進入(ru)(ru)濃(nong)縮(suo)進料(liao)槽(cao),再(zai)(zai)進入(ru)(ru)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)結(jie)(jie)晶(jing)器(qi)。在(zai)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)結(jie)(jie)晶(jing)器(qi)內, 硫(liu)酸(suan)銨料(liao)液(ye)(ye)(ye)經(jing)高溫蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)加熱而蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa),產生(sheng)的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)經(jing)真空(kong)系統噴(pen)淋冷(leng)(leng)(leng)卻(que)成水(shui)后進入(ru)(ru)脫硫(liu)塔循(xun)環使(shi)用(yong)。由(you)于(yu)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)為負壓運行,硫(liu)酸(suan)銨料(liao)液(ye)(ye)(ye)在(zai)低于(yu)沸點條(tiao)件(jian)下蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa),大(da)大(da)降低了(le)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)的(de)(de)耗用(yong)量(liang)(liang),而蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)凝結(jie)(jie)的(de)(de)疏水(shui)則全部回收(shou)至疏水(shui)箱重復利用(yong)。當料(liao)液(ye)(ye)(ye)含固量(liang)(liang)達到一定(ding)程度時,將料(liao)液(ye)(ye)(ye)放入(ru)(ru)濃(nong)漿槽(cao),再(zai)(zai)由(you)濃(nong)漿泵(beng)打入(ru)(ru)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)結(jie)(jie)晶(jing)槽(cao),料(liao)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)熱量(liang)(liang)由(you)循(xun)環冷(leng)(leng)(leng)卻(que)水(shui)系統帶走。晶(jing)體完全析出(chu)后,再(zai)(zai)用(yong)離心機甩干(gan)成為水(shui)分小(xiao)于(yu) 415%的(de)(de)硫(liu)酸(suan)銨。在(zai)布置回收(shou)系統管線(xian)(xian)時,應盡量(liang)(liang)減少(shao)彎頭數(shu)量(liang)(liang),同時在(zai)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)濃(nong)縮(suo)工藝管線(xian)(xian)上加裝快裝接頭,這樣就可以分別用(yong)壓縮(suo)空(kong)氣、蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)、水(shui)進行沖(chong)洗(xi),保證管線(xian)(xian)的(de)(de)通暢(chang)。

3. 5　供氨系統

供氨(an)(an)(an)(an)泵將10% ～20%的(de)氨(an)(an)(an)(an)水(shui)打入脫硫(liu)循環泵出口(kou)管中,經靜態混合器混合均勻后進入第一噴淋(lin)層(ceng)。加氨(an)(an)(an)(an)流(liu)量由供氨(an)(an)(an)(an)泵變頻控制。由于(yu)氨(an)(an)(an)(an)水(shui)極易揮(hui)發(fa),對于(yu)卸氨(an)(an)(an)(an)過程中揮(hui)發(fa)出來(lai)的(de)氨(an)(an)(an)(an)氣(qi),采取了將其導入脫硫(liu)塔的(de)措施,避免了氨(an)(an)(an)(an)氣(qi)的(de)浪費和環境污染(ran)。

3. 6　在線監測系統

脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)塔(ta)進、出口煙(yan)(yan)道(dao)上分(fen)別安(an)裝(zhuang)了二(er)氧化硫(liu)(liu)分(fen)析(xi)儀,用以監(jian)測原煙(yan)(yan)氣(qi)和凈煙(yan)(yan)氣(qi)中的二(er)氧化硫(liu)(liu),在(zai)(zai)(zai)(zai)線(xian)監(jian)控脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)效率和SO2 排(pai)(pai)放(fang)濃度;在(zai)(zai)(zai)(zai)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)塔(ta)進口的原煙(yan)(yan)氣(qi)管道(dao)安(an)裝(zhuang)煙(yan)(yan)塵儀在(zai)(zai)(zai)(zai)線(xian)監(jian)測煙(yan)(yan)塵;在(zai)(zai)(zai)(zai)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)塔(ta)出口凈煙(yan)(yan)氣(qi)管道(dao)上用NOx 分(fen)析(xi)儀在(zai)(zai)(zai)(zai)線(xian)監(jian)測NOx 排(pai)(pai)放(fang)濃度。系統按要(yao)求自動生(sheng)成日報和月報,并以出口煙(yan)(yan)氣(qi)SO2 濃度為參(can)考(kao)指標來調節和控制加氨(an)量。

3. 7　控制系統

本工程采用的(de)DCS控制(zhi)系統(tong),自動化(hua)控制(zhi)率(lv)為 95%;通過(guo)DCS系統(tong)集(ji)中(zhong)控制(zhi)整個脫硫(liu)系統(tong)的(de)運行,如實現煙(yan)道風門聯(lian)鎖(suo)、塔(ta)內液(ye)位聯(lian)鎖(suo)、自動加(jia)氨(an)、蒸(zheng)發結晶器加(jia)熱聯(lian)鎖(suo)、離心(xin)機運行監控等(deng),為脫硫(liu)系統(tong)的(de)安全(quan)穩定運行提供了保障。

4　主要技術指標

太倉保利協(xie)鑫熱電(dian)公司1 號、2 號脫硫系統 168 h運行的主要技術(shu)指(zhi)標詳見(jian)表(biao)1。

1號脫(tuo)硫系(xi)統在(zai)(zai)測試期間負荷波動大,工況不(bu)穩定(ding),造成其凈煙(yan)氣(qi)中游離氨超過設計值。但從2 號脫(tuo)硫系(xi)統數(shu)據(ju)可見,在(zai)(zai)鍋爐(lu)工況穩定(ding)的情(qing)況下(xia),該指標(biao)完全可以達到(dao)設計值要求。

5　存在問題及對策

5. 1　煙囪防腐

太倉保利(li)協鑫熱電公司的(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)系統(tong)未設GGH, 脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)后的(de)(de)(de)(de)煙(yan)氣溫度(du)在50～55 ℃之間,且處于(yu)濕飽和狀態(tai)。由(you)于(yu)煙(yan)溫低于(yu)結露溫度(du),雖經除霧器處理,煙(yan)囪(cong)內(nei)(nei)壁仍產(chan)生(sheng)較多(duo)的(de)(de)(de)(de)水液。水液具有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕性,長(chang)期運行,將會對(dui)煙(yan)囪(cong)內(nei)(nei)筒造成腐(fu)蝕。根據國內(nei)(nei)外的(de)(de)(de)(de)經驗,濕法脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)后的(de)(de)(de)(de)煙(yan)囪(cong)鋼(gang)內(nei)(nei)筒防(fang)(fang)腐(fu)襯(chen)主要(yao)有三類(lei)(lei):一(yi)是防(fang)(fang)酸腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)襯(chen),如玻璃鋼(gang)( FRP) ,玻璃鱗片等(deng)(deng);二是襯(chen)薄板(ban),即采(cai)用耐(nai)酸腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)金屬合金板(ban)材作(zuo)內(nei)(nei)襯(chen),如鈦板(ban)( TiCr2 )等(deng)(deng);三是用耐(nai)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)輕質隔熱制品粘貼,如泡沫(mo)玻璃等(deng)(deng)。由(you)于(yu)煙(yan)囪(cong)內(nei)(nei)襯(chen)防(fang)(fang)腐(fu)材料(liao)(liao)既要(yao)能(neng)防(fang)(fang)止(zhi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)系統(tong)正常運行時(shi)濕煙(yan)氣的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕,又要(yao)在脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)系統(tong)故(gu)障(zhang)或檢修時(shi),能(neng)長(chang)時(shi)間耐(nai)130 ～150 ℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。就以上幾(ji)種(zhong)材料(liao)(liao)看,第二類(lei)(lei)和第三類(lei)(lei)材料(liao)(liao)能(neng)達(da)到此要(yao)求,但價(jia)格太高(gao)。目前(qian),電廠已加強煙(yan)囪(cong)外表面(mian)的(de)(de)(de)(de)監測,對(dui)比分(fen)析(xi)煙(yan)囪(cong)外表面(mian)鐵(tie)銹的(de)(de)(de)(de)流掛(gua)程度(du),準(zhun)備在機組全停期間, 對(dui)煙(yan)囪(cong)內(nei)(nei)壁作(zuo)全面(mian)檢查。

5. 2　回收系統防堵

當硫酸(suan)銨溶液達到過飽(bao)和狀態后,會析出顆粒狀硫酸(suan)銨晶體,并(bing)極易(yi)沉積在設(she)備(bei)或(huo)管(guan)道的底部。在太倉協鑫熱電(dian)公司脫硫系(xi)統(tong)調試期間,由于系(xi)統(tong)的不完善(shan)和經(jing)驗的缺(que)乏(fa),從蒸發(fa)結晶器到離心機系(xi)統(tong)的設(she)備(bei)、管(guan)道全面發(fa)生嚴重(zhong)堵(du)塞,導致整個脫硫系(xi)統(tong)無法運行(xing)。我(wo)們利用硫酸(suan)銨易(yi)溶于水(shui)的特點,對回(hui)收系(xi)統(tong)進行(xing)了改進和優化控制:

(1)系統改(gai)(gai)進。在(zai)安裝輸送(song)硫酸銨過(guo)飽和(he)溶液(ye)的(de)管(guan)道(dao)時,減(jian)少了(le)彎頭(tou)數量,并(bing)盡量避免水(shui)(shui)平布(bu)(bu)置(zhi); 在(zai)硫酸銨過(guo)飽和(he)溶液(ye)管(guan)道(dao)上增加了(le)沖(chong)洗水(shui)(shui)接頭(tou),當發生堵塞時,可以(yi)從不同方向對管(guan)道(dao)進行沖(chong)洗疏通; 蒸發器(qi)的(de)下料(liao)口(kou)由蒸發循環泵入(ru)口(kou)處(chu)改(gai)(gai)至出口(kou)處(chu), 并(bing)改(gai)(gai)用(yong)球閥(fa)控制;在(zai)冷(leng)卻(que)結晶槽底(di)部增加了(le)壓(ya)縮空氣吹掃和(he)蒸汽(qi)吹掃功能,改(gai)(gai)變冷(leng)卻(que)結晶槽下料(liao)管(guan)的(de)布(bu)(bu)置(zhi)方式(shi),從而降低了(le)管(guan)道(dao)阻力。

(2)優化運(yun)(yun)行(xing)控制(zhi)。通過對脫硫(liu)(liu)取出(chu)液泵(beng)流(liu)量、蒸汽(qi)量和(he)蒸發器放料量的(de)(de)(de)動態控制(zhi),使蒸發器內料液的(de)(de)(de)含固量穩(wen)定在(zai)30%左右,從(cong)而解決(jue)了(le)從(cong)蒸發器到濃(nong)漿槽(cao)的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)銨(an)堵塞問題(ti);為了(le)防(fang)止硫(liu)(liu)酸(suan)銨(an)在(zai)濃(nong)漿槽(cao)內沉降結(jie)塊,采取了(le)攪(jiao)(jiao)拌(ban)器連(lian)(lian)續運(yun)(yun)行(xing)、保持濃(nong)漿槽(cao)低液位和(he)濃(nong)漿泵(beng)小流(liu)量運(yun)(yun)行(xing)的(de)(de)(de)方(fang)式(shi),避(bi)免了(le)從(cong)濃(nong)漿泵(beng)出(chu)口(kou)到冷(leng)卻結(jie)晶(jing)槽(cao)之間管(guan)道的(de)(de)(de)堵塞;在(zai)運(yun)(yun)行(xing)控制(zhi)上,除保持攪(jiao)(jiao)拌(ban)器連(lian)(lian)續運(yun)(yun)行(xing)外,再在(zai)冷(leng)卻結(jie)晶(jing)槽(cao)底部(bu)打入壓縮空(kong)氣,利用壓縮空(kong)氣的(de)(de)(de)沖擊力,使沉降在(zai)椎底的(de)(de)(de)固體硫(liu)(liu)酸(suan)銨(an)懸浮于溶液中,解決(jue)了(le)冷(leng)卻結(jie)晶(jing)槽(cao)底部(bu)的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)銨(an)堆積問題(ti),保證了(le)下(xia)料的(de)(de)(de)通暢,從(cong)而確保離心(xin)機(ji)可以均(jun)勻(yun)地進料。

6　結語

FCL氨(an)法煙氣脫硫(liu)工(gong)藝技(ji)術成(cheng)熟、適(shi)用(yong)(yong)煤種廣、脫硫(liu)效率高(gao)、運行(xing)穩定,且其副(fu)產物是優質(zhi)的(de)復(fu)合肥原料(liao),具有一定的(de)經(jing)濟效益,可降低脫硫(liu)系統(tong)的(de)運行(xing)費用(yong)(yong)。對(dui)于實際(ji)運行(xing)中存在(zai)的(de)硫(liu)酸銨回(hui)收(shou)系統(tong)堵塞問題,可通過對(dui)回(hui)收(shou)系統(tong)的(de)合理(li)改進和采取優化運行(xing)控(kong)制等措施來解決(jue)。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章