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煙氣脫硫塔係統運行維護指南
此指南是提供本項目氧化鎂濕法脫硫係統的工藝原理,設計特性,設備規範和啟停、運行、維護的原則性使用指南。具體操作規程和實施細則應根據指南的原則,結合現場實際製定。
首先章  脫硫塔工藝介紹
1.1工程概況
原燃煤鍋爐煙氣石灰石-石膏濕法脫硫裝置建於2004年,設計燃煤含硫1.06%,鍋爐出口煙氣SO2濃度2379.8mg/Nm3,脫硫效率95%,出口SO2 < 125mg/Nm3。
按照國家環保部和國家質量監督檢驗檢疫總局頒布的新的《火電廠大氣汙染物排放標準》(GB13223-2011),對“重點地區”的燃煤鍋爐執行汙染物排放限值,其中SO2為50mg/Nm3,粉塵為20mg/Nm3。現有脫硫設施不能達到SO2﹤50mg/Nm3的新環保標準要求,決定采用氧化鎂(MgO)脫硫工藝對現有兩套石灰石-石膏法(LSFO)脫硫設施進行增效改造,改造後吸收塔的設計脫硫效率為98.9%,更高脫硫效率99.5%,確保在GGH運行條件下(漏煙率不超過1%),燃用含硫1.2%校核煤時,FGD的脫硫效率達到99.1%,滿足出口SO2<50mg/Nm3,並有燃用含硫1.5%的達標能力。
本次脫硫改造增效工程主要新增了一座氧化鎂儲存與漿液製備間、塔內煙氣偏轉環、管式除霧器、濃縮池、水環式真空泵及相關新增部分所需電氣、儀表,更換了噴淋層噴嘴、石膏旋流器,拆除了吸收塔內氧化風管。其它脫硫係統所需設備及儀表利舊。
凡是原係統利舊設備的運行規程仍按原設備的使用規則,不在本指南中具體描述。吸收塔及新增係統的控製參數按本大鋼中規定參照運行。
1.2 脫硫工藝原理
氧化鎂濕法脫硫工藝(簡稱:鎂法脫硫)是以氧化鎂(MgO)為原料,經熟化生成氫氧化鎂(Mg(OH)2)作為脫硫劑的一種濕法脫硫工藝,是一種先進、高效、經濟的脫硫技術。
氧化鎂的脫硫原理如下:
1)熟化反應:MgO + H2O→ Mg(OH)2
在熟化罐中進行,製成氫氧化鎂漿液為脫硫劑。
2)吸收反應:噴淋吸收塔內二氧化硫(SO2)氣體和少量SO3氣體與Mg(OH)2進行如下反應:
Mg(OH)2  + SO2+ 2H2O  → MgSO3•3H2O
Mg(OH)2  + SO2+ 5H2O  → MgSO3•6H2O
Mg(OH)2  + SO3+ 6H2O  → MgSO4•7H2O
循環漿液中的MgSO3在酸性條件下與SO2進一步反應:
SO2 + MgSO3•3H2O → Mg(HSO3)2 + 2H2O
SO2 + MgSO3•6H2O → Mg(HSO3)2 + 5H2O
漿液中的Mg(OH)2又與Mg(HSO3)2反應:
Mg(OH)2 + Mg(HSO3)2 + 4H2O → 2MgSO3•6H2O
Mg(OH)2 + Mg(HSO3)2 + H2O  → 2MgSO3•3H2O
更終生成以亞硫酸鎂(MgSO3)為主的副產物。
3)氧化反應
在煙氣中氧氣作用下,部分MgSO3被氧化:2MgSO3 + O2 → 2MgSO4,生成硫酸鎂。
因此,脫硫反應的直接副產物是三水和六水的亞硫酸鎂,由於煙氣中存在氧氣(O2),部分MgSO3被氧化成MgSO4。MgSO4主要以七水結晶水形態存在,在水中的溶解度約為30%。影響亞硫酸鎂氧化速率的因素主要有含O2量,SO2濃度,PH值,溫度,停留時間等。
1.3 氧化鎂脫硫工藝特點
本項目采用氧化鎂脫硫工藝對原石灰石-石膏法(LSFO)設施進行增效改造。氧化鎂經熟化生成氫氧化鎂漿液,其對二氧化硫的吸收反應活性大大高於鈣基脫硫劑,是性能極好的脫硫劑,與石灰石工藝相比具有以下特點:
 脫硫效率高達99+%,滿足更嚴格的排放標準,適應更高SO2濃度煙氣脫硫;
 脫硫劑耗量相當於石灰石的40%;
 同等條件下脫硫要求的液/氣比僅2-5 L/m3,隻有達到同效率的石灰石法工藝的 1/4,對於本項目可以采用原循環泵二用一備方式運行,即省電,又提高運行可靠性;
 脫硫係統電耗低:~0.40%(無增壓風機的額定廠用電率);
 脫硫係統壓降:~1100Pa,比石灰石法低1/3。
 脫硫運行不結垢,脫硫劑本身無腐蝕性,運行可靠性高;
 脫硫工藝係統簡單,各個環節及設備成熟,造價較低,運行維護簡便;
 固體副產物亞硫酸鎂可以農用,在條件具備時,可以再生氧化鎂循環脫硫,二氧化硫氣體可以回收製硫酸,實現循環經濟和脫硫盈利;
 係統簡單,占地較小,改造停機工期短。
因此,氧化鎂脫硫是脫硫性能好,技術成熟,運行可靠,維護簡便,經濟性好的先進、實用的脫硫工藝。
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煙氣脫硫塔係統運行維護指南

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