我国大部分火力发电厂脱硫系统采用石灰石一石膏湿法脱硫工艺.排烟温度为50-55℃,排烟温度较低,吸收塔出口带有饱和水的净烟气在排出过程中部分冷凝形成液滴。若吸收塔内的除雾器效果不好,液滴夹杂在烟气中。“湿烟气”自烟囱口排出后不能有效的抬升、扩散到大气中.烟气中携带的液滴聚集在烟囱附近.落到地面形成“石膏雨”或酸雨,对电厂及周边环境产生污染,甚至腐蚀设备。

今天,沈阳享立得就为大家解析热电厂锅炉烟囱出现的“石膏雨”的原因并提出解决方案。

某燃煤热电厂现有2台260t/h循环流化床锅炉.采用一炉一塔结构,用石灰石(石膏)脱硫法,同时配套有SNCR+SCR脱硝与湿式静电除尘器装置。在热电厂运行期问.吸收塔脱硫效率满足超净排放要求(在基准氧含量6%的条件下.二氧化硫排放浓度分别不高于35mg/m3).但掺烧污泥量稍微过量。脱硫效率不满足超净排放要求。同时各湿式静电除尘器内部均有石膏结垢,分析原因为脱硫塔出口烟气石膏夹带太多为保证脱硫塔出口液滴含量满足设计值.同时提高吸收塔脱硫效率.拟先对其中一台吸收塔进行改造。

改造后。保证吸收塔出口雾滴含量≤75mg/Nm3,在基准氧含量6%的条件下.吸收塔入口烟气SO2含量2800mg/Nm3时,吸收塔出口SO2含量≤35mg/m3。

“石膏雨”形成原因

根据该热电厂提供的技术参数和相关图纸资料.分析石膏夹带现象的主要原因有:

(1)塔内烟气流场分布不均匀.吸收塔内无气体均布器.特别是净烟气从吸收塔侧壁直接开H引出.造成烟气偏流.高流速烟气“夹带”浆液。

(2)最上层喷淋层与除雾器底部间距为1.6m.与设计值3~3.5m相比间距偏小.烟气中夹带的浆液中大颗粒没有沉降就被带入除雾器.除雾器负荷增加,部分浆液无法通过除雾器去除。

(3)现有除雾器布置及除雾效果不理想.导致烟气中夹带浆液。设计吸收塔中除雾器覆盖的面积为正方形.塔壁和除雾器之间的弓形部分采用平板除雾器。不同类型除雾器烟气阻力不同,阻力较小除雾器部分烟气流速较快.可能导致携带大量浆液。

“石膏雨”解决方案

(1)改善塔内烟气流场均匀性。更改现有吸收塔烟气出口方向,将现吸收塔出VI烟道的侧出口封堵,改为顶出式,避免烟气偏流,使烟气通过除雾器时流场更加均匀。拆除原吸收塔顶临时烟囱,顶出烟道接入原吸收塔出口烟道.为减少烟道阻力弯头尽量采用大弯曲半径弯头.拆除湿电旁路烟道,在塔顶弯管顶部增加临时开口、法兰盲板封堵,并增加相应平台。并对原有烟道之问校核、补强。

(2)增大最上层喷淋层与除雾器底部的间距。在现有除雾器顶部增加一层除雾器支架.将现有上层除雾器拆除并安装在新增支架上.将下层除雾器拆除并安装在原上层除雾器支架上,并对原上层除雾器支架进行补强。使最上层喷淋层与除雾器底部间距改为3m。相应对除雾器冲洗管道、阀门移位.并对除雾器冲洗平台改造。

(3)吸收塔内增加一层鼓泡乳化板。在烟气入口与第一层喷淋层之间增加一层鼓泡乳化板,烟气进人吸收塔后,依次通过鼓泡乳化板、喷淋层及除雾器。喷嘴喷出的浆液由塔上部喷人落到鼓泡乳化板上,与烟气接触,部分SO2、粉尘和其它污染物被鼓泡乳化筛孔流下来的液滴所捕获.或由于气流在改变方向时的惯性力作用.部分较粗的尘粒沉降到塔的底部被底部液膜捕集;而大部分SO2、微细粉尘与烟气一起通过小孔进人鼓泡乳化上部的液膜层.烟气高速进人液膜层激起大量的液泡,形成的液膜能有效增大烟气与浆液的传质表面积,烟气在惯性、扩散作用的同时又不断地受到液泡的扰动,而改变方向,增加了SO2、粉尘与液体的接触机会.气体得到良好净化

脱硫效率:鼓泡乳化上的液膜增加了烟气在吸收塔中的停留时间,气液得到充分接触,从而提高脱硫效率,有效降低液气比,鼓泡乳化板后可停一层喷淋层。另一方面,石灰石的溶解速率与浆液内水合氢离子的浓度[H+]成正比,而鼓泡乳化上浆液的pH比反应池浆液的pH低,这可以大大加速石灰石的溶解.从而提高脱硫效率。

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