江得厚--镁法脱硫情况介绍及其优缺点

2019-08-31 16:20

几个问题的答疑意见供参考

河南电力试验研究院江得厚

(一)镁法脱硫情况介绍及其优缺点

1、镁法脱硫和石灰石-石膏法工艺大体相同,可分;

(1)、预喷淋系统;降温、增湿、除尘作用,有利于吸收反应,提高脱硫效率。

(2)、S02吸收系统;与石灰石石膏法工艺大致相同,有除雾器的喷淋空塔、浆液喷淋循环系统,一般不设置强制氧化系统,以便副产物处置。

(3)、浆液浓缩和干燥;排出浆液含固量约10%左右,通过浓缩使浆液含固量提高,再经脱水机脱水后,进行干燥。

(4)、脱硫剂再生;干燥后的MgSO3只MgSO4进行煅烧,使其分解,得到MgO,同时生成浓度10%-16%的SO2,除尘后可制硫酸,MgO可回用于脱硫。

2、优点;

(1)、脱硫率高,吸收剂利用率高,镁硫比为1.03脱硫率达99%。

(2)、由于镁基的溶解碱性比钙基高数百倍,所需液气比仅为钙基脱硫的1/6-1/3,而且反应强度更高,大大减少循环浆液,所用的吸收塔显著低于石灰石脱硫塔。

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(3)吸收剂制备系统简单,体积小。氧化镁分子量小质量轻,可直接熟化成脱硫浆液,不需破碎、磨粉等,系统大为简化。

(4)不结垢、不堵塞,所以运行可靠。

(5)硫酸镁、亚硫酸镁副产品容易综合利用,可做化肥、化工原料。

(6)投资较低。氧化镁单价约低于300元/吨,但它较轻,费用大体与石灰石粉价钱相当,但其用量相对较少,由于系统相对简单、耗电少,所以总体运行费用较低。

3、缺点:

菱镁矿主要产地在辽宁营口、鞍山、山东莱州等地,在其附近地区可考虑用该法脱硫。较远地区考虑运输费用要作经济分析。

(4)使用情况:

台湾有40多台在用,都使用辽宁、山东的原料。美国150MW和两台360MW机组也用此法,原料1/4由我国进口。

国内有山东滨州2×240t/h锅炉在2005年巳投运、华能山东辛店电厂220MW机组、大唐鲁北发电有限公司2×330MW在建的示范工程项目。

(5)废水处理:其废水处理与石灰石石膏法基本相同,排放液在氧化槽以空气氧化,将氧化后的浆液通过过滤机过滤去除悬浮固体。清液则无害排放入灰场或污水处理综合池。

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(二)、脱硫系统烟气档板门关不严;开关几次后大部分档板门都因积灰而关不严,最好攺用双层加压隔断门,但价格较贵。

(三)脱硫糸统防腐技术介绍:这个专题讲起来要很费时间,总体可分成两类,一种用橡胶,但耐温不得超过120℃。一种采用鳞片树脂,施工中底层要打磨、清理要好,但其膨胀系数与碳钢相差较大,在机组起停多次后,仍会因温差应力的原因而局部脱落,修补后较果不好。

烟囱的防腐问题目前也不乐观,当前可分为四类;

(1)合金类:有复合钛钢板和镍基合金板,这两种材料最好,使用时间最长,但价格太贵,在大、新机组上使用。

(2)块材。泡沫玻璃砖、VP系列,以宾高德玻璃砖为好,但要用美国进口的粘胶,底层要打磨清理认真处理。价格中等,耐用性较好

(3)涂料类:聚脲、OM、玻璃鳞片树脂、耐温涂料。 (4)胶泥类:改性耐酸胶泥、耐酸浇筑料。

目前国内大量使用(3)、(4)这两类,但都因基面处理不好造成局部脱落。最主要是烟气高低交替变化时产生应力而拉裂,特别在湿烟囱扩大了的正压区浸入裂缝而造成烟囱腐蚀。希望引起注意,不要因为价格低而不加分析而采用。除寿命不长的机组外,建议不采用。

(四)如何保证除雾器长期稳定运行

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除雾器结垢堵塞或造成局部坍塌是相当普遍现象,其主要原因;

1、低价中标帯來脱硫塔直径偏小,烟速徃超过4.5m/S~5m/S以上(最适宜的烟速应为3.2~3.5m/S),将浆液带入除雾器上。

2、脱硫塔入口粉尘浓度过高,设计上又将其作除尘器使用,粉尘混入浆液进入除雾器。

3、除雾器与喷淋层设计太近,往往只有一米多,也是将浆液帯入除雾器。

在除雾器上的结垢成分,50%是粉尘的Al2O3和SiO2,10%~14%的CaO,其余是CaCO4和CaSO4、CaSO3,可以生成一定强度的水化硅酸钙和水化铝酸钙等水化反应产物,这都是水泥主要成分,形成的硬垢很难清理。

解决方法:

1、降低脱硫塔入口粉尘浓度低于50mg/m。 2、燃煤选用较低的含硫量,停用上层的喷淋层。

3、降低脱硫塔入口烟气温度,烟气量相对较低降低烟速。 4、合理的冲洗。

(五)、GGH堵塞原因分析和预防措施、处理办法

GGH在脱硫系统中是故障率最高的设备,主要故障有结垢、堵塞、腐蚀、卡涩。其结垢、堵塞物质的成分50%是粉煤灰中的SiO2、AI2O3、Fe2O3;35%是CaSO3·1/2H2O;10%是CaCO3。从以上数字可看出,粉煤灰占一半以上。腐蚀是由于SO3只能除去20%~30%,且脱硫

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后烟气低于酸露点温度所致。目前,除城市附近和特殊地区及600MW及以上机组外,征得当地环保部门同意可不设置GGH,虽然这会影响烟气的抬升高度和扩散,特别是近地点NOx的落地浓度会有所增加,但一般情况下不致于使城市大气环境空气质量超过二级的标准。

不设置GGH后,烟气抬升高度明显降低,有人认为可通过调整增压风机压头得到补充,这是误解。因为,烟气抬升高度取决于热力抬升和动力抬升,但主要是热力抬升。当锅炉负荷、燃料不变时,烟气量不变,系统阻力不变,所以风机压头也不可能有太大的变化。要改变风机压头,在阻力不变时只有改变烟气量。而改变烟气量过大,可能会将锅炉抽灭,所以在烟囱出口动力抬升是非常有限,主要还是依靠热力抬升。设计时增压风机或引风机压头选取主要考虑克服系统阻力并加20%余量,风量和脱硫塔风量取值一致,考虑加10%的余量和温度加10℃时的烟气量来取值。不设置GGH烟气抬升高度受到的影响是不能用增加风机作用来替代的。

用高压水冲洗,不单将防腐层冲掉,还会到将铁片冲毛,结垢后更难清除并易腐蚀。

处理方法和上一条相同,条件充许可申请取消GGH。 (六)、吸收塔溢流和冒泡原因分析和预防措施

吸收塔浆液因为起泡而导致溢流,是由于液位多采用装在塔底部的压差式液位计测量,显示的液位是根据差压变送器的差压与吸

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