石灰石石膏法煙氣脫硫存在的主要問題

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,石灰石石膏法煙氣脫硫存在的主要問題,資料采集：烏夢迪，許恒建，薛咪，張安，王偉,PPT 制作：張佳琦，楊杰，許恒建,PPT 講解：楊杰,目錄,/CONTENTS,工藝原理,存在問題,措施建議,影響因素,濕法煙氣脫硫工藝原理,石灰石石膏法煙氣脫硫(FGD)技術(shù)是,用含石灰石的漿液洗滌煙氣，以中和（脫除）煙氣中的SO,2,，,故又稱之為濕式石灰石/石膏法煙氣脫硫（簡稱WFGD）。,該工藝的,主要原理,是：鍋爐引風(fēng)機出來的煙氣進行換熱降溫，降溫后的煙氣進入吸收塔下部。吸收塔中的吸收劑-石灰石漿液由塔的上部向下

2、噴淋與向上流動的煙氣逆流混合，煙氣中的二氧化硫（SO,2,）與吸收劑漿液反應(yīng)生成亞硫酸鈣同時進一步被鼓入的空氣中的氧氣(O,2,)氧化成硫酸鈣(CaSO,4,)即石膏；脫硫后的潔凈飽和煙氣依次經(jīng)過除霧器除去霧滴，由脫硫風(fēng)機經(jīng)煙囪排入大氣。,這種方法是應(yīng)用,最廣泛、技術(shù)最為成熟,的煙氣SO,2,排放控制技術(shù)。其特點是,SO,2,脫除率高，脫硫效率可達95%以上，能適應(yīng)大容量機組、高濃度SO,2,含量的煙氣脫硫，吸收劑石灰石價廉易得，而且可生產(chǎn)出副產(chǎn)品石膏,，高質(zhì)量石膏具有綜合利用的商業(yè)價值。,濕法煙氣脫硫工藝流程,流程主要包括,：,原料輸送系統(tǒng)、吸收劑漿液配制系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO,2,吸收系統(tǒng)、

3、石膏脫水及貯存和石膏拋棄系統(tǒng)。,石膏法煙氣脫硫影響因素,煙塵含量。煙氣的飛灰在一定程度上阻礙了SO,2,與脫硫劑的接觸，降低了石灰石中Ca,2,的溶解速率；飛灰中不斷溶出的重金屬會抑制 Ca,2+,與HSO,3-,的反應(yīng)；煙氣中粉塵含量持續(xù)超過設(shè)計允許量，脫硫率也大為下降，甚至噴頭堵塞。一般FGD入口粉塵含量小于200mg/m,3,。,煙氣溫度。進入吸收塔煙氣溫度越低，越有利SO,2,氣體溶于漿液，并形成HSO,3-,。通常煙氣冷卻到60左右再進行吸收最適宜，較高溫度吸收會使SO,2,的吸收效率降低。,石灰石粒度與純度。顆粒越細，表面積越大，反應(yīng)越充分，吸收速率越快，利用率也越高。,液氣比與漿

4、液循環(huán)量。液氣比增大，氣液接觸機率增加，脫硫率也增大。但SO,2,與吸收液有一個氣液平衡比，超過一定值后，脫硫率將不在增加。,煙氣與脫硫劑接觸時間。煙氣自氣氣加熱器進入吸收塔后，自下而上流動，與噴淋而下的石灰石漿液霧滴接觸反應(yīng)，時間越長，反應(yīng)越完全。所以長期投運對應(yīng)高位噴淋盤的循環(huán)泵，有利于煙氣和脫硫劑充分反應(yīng)，脫硫效率也越高。,吸收液的pH值。煙氣中的SO,2,與吸收塔漿液接觸，高pH的漿液環(huán)境有利于SO,2,的吸收，低pH則有助于Ca,2,的析出，二者互相對立。pH值,為,6時，SO,2,吸收效果最佳，但此時易結(jié)垢、堵塞；低pH值有利于亞硫酸鈣的氧化，石灰石溶解度增加，卻使SO2的吸收受抑

5、制，脫硫效率大大降低；pH4時，SO,2,的吸收幾乎無法進行，吸收液也呈酸性，設(shè)備腐蝕較大。一般pH在46之間最合適。,石膏法煙氣脫硫存在的主要問題,1,，,結(jié)垢與堵塞,。,結(jié)垢和堵塞是濕法脫硫工藝中最嚴(yán)重的問題，可造成吸收塔、氧化槽、管道、噴嘴、除霧器甚至換熱器結(jié)石膏垢。嚴(yán)重的結(jié)垢將會造成壓損增大，設(shè)備堵塞，因此結(jié)垢是目前造成設(shè)備停運的重要原因之一。,產(chǎn)生的原因主要有：,a,終產(chǎn)物石膏濃度超過了漿液的吸收極限，就會以晶體的形式開始沉積，飽和濃度達到一定值時，石膏晶體將在懸浮液中已有的石膏晶體表面進行生長；更高時，就會形成晶核。晶體也會在其它各種物體表面上生長，使吸收塔內(nèi)壁結(jié)垢。,b,氧化程度

6、低下或無氧化發(fā)生條件下，可生成一種反應(yīng)物（稱CSS軟垢），使系統(tǒng)結(jié)垢，以致堵塞。,c,吸收液pH值的劇烈變化影響。低pH值，亞硫酸鹽溶解度急劇上升，硫酸鹽溶解度略有下降，會有石膏在很短時間內(nèi)大量產(chǎn)生并析出，產(chǎn)生硬垢；高pH值，亞硫酸鹽溶解度降低，會引起亞硫酸鹽析出，產(chǎn)生軟垢；堿性pH值時，運行還會產(chǎn)生碳酸鈣硬垢。,2,，,腐蝕,。,產(chǎn)生的原因主要有：,a.環(huán)境溫度的影響。GGH（蓄熱式換熱器）或循環(huán)液系統(tǒng)故障，會導(dǎo)致塔內(nèi)煙溫升高，防腐材料的許用應(yīng)力隨溫度升高而急劇降低,。,b.金屬表面、水及電解質(zhì)形成電化學(xué)腐蝕，焊縫更明顯。,c.漿液中的固態(tài)物，落下時對塔內(nèi)物質(zhì)有沖刷作用。,d.煙氣中的SO,

7、2,、HCl、HF等酸性氣體，在與液體接觸時，生成相應(yīng)的酸液，其SO,3,2-,、Cl,-,、SO,4,2-,對金屬有很強的腐蝕性，就是防腐內(nèi)襯也有很強的擴散滲透破壞,。,e.結(jié)晶腐蝕，溶液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽，隨溶液滲入防腐內(nèi)襯及其毛細孔內(nèi)。當(dāng)系統(tǒng)停運后，吸收塔內(nèi)逐漸變干，溶液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽析出并結(jié)晶，隨后體積發(fā)生膨脹，使防腐內(nèi)襯產(chǎn)生應(yīng)力，并產(chǎn)生剝離與損壞。,3,，,CO,2,問題,。,石灰石-石膏法在脫硫過程中，在脫除SO,2,氣體同時排放出CO,2,氣體，理論上每脫除1tSO,2,則排放出0.72tCO,2,。CO,2,是典型的溫室氣體，全球氣候變暖，將是一場全球性的生態(tài)災(zāi)難,。,

8、4,，脫硫石膏處置問題。,脫硫石膏是去除煙氣中的SO,2,而產(chǎn)生的一種工業(yè)副產(chǎn)品，理論上每脫除1tSO,2,，生成約2.2t脫硫石膏；石灰石石膏法雖然對減輕SO,2,污染起到了一定作用，但所產(chǎn)生的脫硫石膏含有大量雜質(zhì)，抗壓強度、抗拉強度等都無法與天然石膏相比，再利用的價值不大，,最終,很大一部分不得不作拋棄處理，從而占用大量土地，而這些被拋棄的脫硫石膏經(jīng)長時間風(fēng)吹日曬后會散發(fā)出陣陣硫酸味，揮發(fā)后的酸性物質(zhì)又重新回到大氣中，加重了酸雨的威脅。而且堆積的石膏在經(jīng)過雨水的沖刷后又會滲入到農(nóng)田、地下，對地表水及地下水造成污染，經(jīng)生物富集后進入人類食物鏈中。因此，脫硫石膏本身也成為一種新的污染物，如不采

9、用積極、有效的措施，它將對人類及其生存環(huán)境帶來極大的威脅。,5，系統(tǒng)的耗水量,a.,脫硫過程需要消耗大量的水資源，以蒸發(fā)和煙氣攜帶水為主要水耗，我國所有的脫硫機組容量每年消耗的水資源約,9.11,噸，總水量相當(dāng)于,460,個昆明湖的水量。,b.,處理,過程中,同時還會,產(chǎn)生一定量呈弱酸性的廢水，pH值為5.06.0，廢水中主要污染因子是石灰石、亞硫酸鈣、石膏及煤中的鹵素和重金屬如F、Cl、Cd、Hg、Pb、Ni、As、Se、Cr等（其中部分重金屬離子是國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中要求控制的第一類污染物，對環(huán)境有很強的污染性）。由于脫硫廢水的水質(zhì)比較特殊，,所以,處理難度,很,大，處理費用高。,對于工藝過程存

10、在問題的建議,1,，對于結(jié)垢與堵塞的問題。,a.,保障除塵器正常運行，嚴(yán)防噴嘴堵塞。,b.,避免控制溶液中的PH值急劇變化。,c.,適當(dāng)增大液氣比。,d.,在吸收液中加入二水硫酸鈣或亞硫酸鈣晶種。,e.,向吸收液中加入添加劑（如鎂離子、乙二酸等）。,f.,運用強氧化工藝，使充分氧化反應(yīng)，控制亞硫酸鈣的氧化率在95%以上，并保持漿液中有足夠密度的石膏晶種。,g.,控制吸收液水份蒸發(fā)速度與蒸發(fā)量，石膏過飽和度最大不超過130。,2，對于防腐措施。,a.,防腐材料正確、合理選擇。,b.,內(nèi)襯防腐的施工質(zhì)量要切實做好。,c.,控制漿液的pH值要合理。,d.,吸收塔內(nèi)的焊口要滿焊，焊縫光滑平整無缺陷；內(nèi)

11、支撐件及框架不能用角鋼、槽鋼、工字鋼，應(yīng)用圓鋼、方鋼為主；外接管不能用焊接，要用法蘭連接。,e.,選擇合理的FGD（脫硫設(shè)備）煙氣入口溫度，并選擇與之相配套的防腐內(nèi)襯，不得選擇與入口煙溫，塔內(nèi)設(shè)計溫度不相匹配的內(nèi)襯材料,3,，對于在治理,SO2,的同時，資源的消耗，和對環(huán)境的二次污染日趨嚴(yán)重，,因此有必要選擇資源節(jié)約型，環(huán)境友好型，綜合利用型的新型處理工藝，全面地,、,系統(tǒng)地、用更安全、環(huán)保的方法對SO,2,的污染進行治理，否則會落入再污染再治理的惡性循環(huán)。,總結(jié),相比系統(tǒng)自身運行過程所存在的問題，我們組一致認(rèn)為在對,SO,2,處理的同時對于資源的浪費和生態(tài)環(huán)境的危害更為嚴(yán)重，所以我們呼吁全社會行動起來，共同關(guān)注生態(tài)環(huán)境問題，同時呼吁所有從業(yè)人員嚴(yán)格遵循國家出臺的相關(guān)法律法規(guī)和收費標(biāo)準(zhǔn)，政府部門從嚴(yán)監(jiān)管審批，共同維護我們賴以生存的家園。,Thanks for your listening,！,