脫硫攪拌設(shè)備
在石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝中通過攪拌設(shè)備的作用，使亞硫酸鈣和亞硫酸氫鈣幾乎悉數(shù)強(qiáng)制氧化生成石膏結(jié)晶,。石膏脫水體系作為FGD的緊張輔助體系,對于吸取塔運行指標(biāo),、漿液條件、物料平衡,、經(jīng)濟(jì)運行,、副產(chǎn)物綜合行使都有緊張作用。石灰石—石膏濕法脫硫工藝作為目前世界上應(yīng)用的煙氣脫硫工藝,通過近幾年在國內(nèi)燃煤機(jī)組尤其是600MW等級以上大型機(jī)組上的工程應(yīng)用,表現(xiàn)出煤種適應(yīng)性強(qiáng),、脫硫服從高,、可靠性好、脫硫成本漸漸降低等好處,合格品質(zhì)的脫硫石膏也具有較好的經(jīng)濟(jì)價值,。
自鍋爐引風(fēng)機(jī)的煙氣經(jīng)過增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)入吸取塔,在塔內(nèi)上行與從噴淋層噴出的石灰石漿液霧滴逆流接觸,、洗滌,去除其中的SO2、HCl,、HF和一部分SO3。在攪拌設(shè)備的作用下，反應(yīng)生成的亞硫酸鈣在吸取塔漿池(吸取塔底部)中被氧化空氣氧化為硫酸鈣,并以石膏的情勢從飽和溶液中析出,。吸取塔排出的石膏漿液送至石膏脫水體系,脫水洗滌后的二水石膏外運,脫出的濾液則返回脫硫體系,。
濕法脫硫重要工藝體系及其功能如下：
(1) SO2吸取體系。采用攪拌設(shè)備使石灰石消融,、SO2吸取,、氧化、副產(chǎn)物結(jié)晶析出,。
(2)煙氣體系,。用于煙氣增壓、凈煙氣排放,、故障旁路,。
(3)吸取劑制備體系。以濕磨或制品粉攪拌制漿體例制備合格品質(zhì)的石灰石漿液,。
(4)石膏脫水體系,。對吸取塔排出的石膏漿液進(jìn)行兩級脫水,生成合格品質(zhì)的二水石膏;回收濾液和旋流上清液,進(jìn)步吸取劑行使率,維持體系水平衡和物質(zhì)平衡。
(5)排放體系,。用于收集脫硫島檢修,、沖洗的排出液并返回工藝體系;體系故障時漿液排放至事故漿液箱,待重新啟動時返回。
(6)廢水處理體系,。通過中和,、絮凝、沉降,、攪拌等一系列措施對脫硫廢水進(jìn)行凈化處理,將其所含污染物指標(biāo)(pH, SS, COD,重金屬等)降低至規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)廠內(nèi)回用或達(dá)標(biāo)排放,。
脫硫石膏品質(zhì)的影響因素：脫硫石膏的品質(zhì)取決于三個方面,即脫硫島入口條件、吸取塔運行控制以及脫水體系的設(shè)備配置,。
脫硫?qū)肟跅l件,，與石膏品質(zhì)相干的條件重要包括:煙氣灰分、石灰石品質(zhì),、工藝水水質(zhì)等,。脫硫?qū)肟跓煔庵械臒焿m質(zhì)量濃度控制在100mg/m3以內(nèi)(改造工程300mg/m3以下) ,否則,洗滌后留在石膏漿液中,不僅影響脫水體系功能,也降低了石膏的品質(zhì)。石灰石的品質(zhì)對脫硫服從和石膏品質(zhì)都有直接的影響,。石灰石中的雜質(zhì)(惰性物)在吸取塔內(nèi)會影響石膏結(jié)晶的粒度和純度,在脫水過程中影響石膏含水率;石灰石的粒徑,、活性假如不能知足消融度要求,體系在低pH值下運行,亞硫酸鈣比例將增長,致使石膏品質(zhì)降落。工藝水水質(zhì)對石膏的影響重要是其中的氯離子,石膏中氯離子殘留量增長則其品質(zhì)降落,。此時,若要知足市場要求,就用大量的電廠工業(yè)水對石膏進(jìn)行沖洗,影響電廠運行經(jīng)濟(jì)性,。
吸取塔內(nèi)pH值、塔內(nèi)漿池容積,、氧化強(qiáng)度,、液氣比,、廢水排出量等參數(shù)都會影響石膏品質(zhì)。吸取塔漿液pH值是脫硫過程的關(guān)鍵控制參數(shù),。當(dāng)pH值偏低,尤其是低于4. 8時,漿液內(nèi)的亞硫酸鈣殘留量會大幅增長,不僅影響脫硫服從,還會在pH值再次升高時大量析出,降低石膏品質(zhì),。吸取塔內(nèi)漿池的容積知足石膏結(jié)晶成長所需的停頓時間,但也不宜過大,否則會使已生成的石膏晶體被循環(huán)漿液破壞,影響石膏品質(zhì)。因此,需結(jié)合液氣比合理設(shè)置漿池容積,。吸取塔氧化強(qiáng)度決定石膏漿液中亞硫酸鈣的殘留量,也會影響石膏品質(zhì),。增長廢水排出量,不僅可以維持塔內(nèi)優(yōu)秀的運行工況,也能進(jìn)步石膏的品質(zhì)。
石膏脫水體系通過石膏旋流器和真空皮帶機(jī)二級脫水將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的石膏漿液制成水分為10%的石膏,并在脫水過程中實現(xiàn)脫硫工質(zhì)的分配和脫硫體系的物料平衡,。石膏脫水體系的優(yōu)劣不僅關(guān)系到回收工質(zhì),、水耗、吸取塔正常運行參數(shù)(液位,、密度,、惰性物及氯離子)等各項指標(biāo),還直接關(guān)系到脫硫石膏的品質(zhì)。因此,優(yōu)化,、完美石膏脫水體系的設(shè)備配置,確保體系正常穩(wěn)固運行是值得認(rèn)真分析研究的,。
石膏脫水體系的重要設(shè)備由石膏旋流設(shè)備、石膏漿液箱,、石膏漿液泵組成,。吸取塔排出的石膏漿液首先輩行水力旋流星散,質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到3%的溢流大部分返回吸取塔,少量進(jìn)入廢水旋流體系;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的底流進(jìn)入真空皮帶脫水體系。石膏脫水體系除了濃縮漿液之外,更緊張的是維持吸取塔的運行指標(biāo),。合理的體系配置可使吸取塔達(dá)到優(yōu)秀工況,實現(xiàn)整個脫硫島的經(jīng)濟(jì)運行,。
脫水體系的運行配置體例通常有：
一是石膏排出泵延續(xù)輸送漿液至石膏旋流器。旋流器溢流通過石膏漿液箱和漿液泵返回吸取塔,旋流器入口設(shè)分支進(jìn)入石膏漿液箱,支路上設(shè)置調(diào)壓閥,通過調(diào)節(jié)旁路流量確保旋流器入口壓力,。根據(jù)吸取塔內(nèi)漿液密度確定石膏旋流器底流返回漿液箱或進(jìn)入皮帶脫水機(jī),。這種配置體例的特點是脫水體系中所有的泵均為定速運行,石膏旋流器入口壓力通過支路調(diào)壓閥維持。體系內(nèi)有延續(xù)漿液流,不會發(fā)生堵塞沉積,體系可靠性較好,。
二是石膏排出泵延續(xù)輸送漿液至石膏旋流器或返回吸取塔,。塔內(nèi)漿液密度低于設(shè)定值時,漿液悉數(shù)返回吸取塔;漿液密度達(dá)到設(shè)定值時,進(jìn)入旋流器,此時的旋流器前返流旁路用于穩(wěn)固入口壓力。旋流器運行時的調(diào)控體例與前一種類似,但此時旋流器底流僅與皮帶機(jī)相接,。此種配置體例的特點是體系中所有的泵均為定速運行,低負(fù)荷時石膏漿液不進(jìn)入旋流器,可避免漿液中過高含量的石灰石顆粒對旋流器產(chǎn)生磨損;底流體系簡潔,便于操控,但需定期沖洗,。
三是體系流程與第一種類似,區(qū)別是旋流器入口無回塔旁路且石膏排出泵變頻運行,低負(fù)荷時變速調(diào)節(jié),在維持旋流器入口壓力的同時實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運行。這種配置體例的特點是變頻運行,低負(fù)荷石膏排出泵及石膏漿液泵可小流量,、低功耗運行,經(jīng)濟(jì)性較好,。因為增長了變頻配置,設(shè)備造價和控制要求均有進(jìn)步,但延續(xù)運行的經(jīng)濟(jì)性顯而易見。從目前投運工程的脫水體系配置情況來看,采用第2種體例的較多,其次是第1種,第3種應(yīng)用較少,。其緣故原由重要是投資成本,但從長期運行經(jīng)濟(jì)性以及變負(fù)荷適應(yīng)能力來看,第3種體例具有更大的上風(fēng),。
真空皮帶機(jī)體系設(shè)備重要包括真空皮帶機(jī)、氣水星散器,、真空泵,、皮帶機(jī)沖洗設(shè)備,、濾液水泵、石膏卸料設(shè)備,。石膏旋流器底流進(jìn)入真空皮帶機(jī),脫水沖洗后得到合格的二水石膏,。真空泵抽出的空氣在氣水星散器中進(jìn)行水氣星散,星散出的水和皮帶機(jī)濾出液一路收集到濾液水收集體系,并通過濾液水泵送至吸取塔或制漿體系,。
濾液水收集設(shè)備濕法脫硫石膏脫水體系的濾液水收集設(shè)備通常按公用設(shè)置,容量取決于制漿和運行體例,通常有濾液水池和水箱兩種配置情勢,。從目前脫硫工程中出現(xiàn)的題目來看,與水箱相比,濾液水池有以下的好處:一當(dāng)濾液水箱設(shè)計容量較大時,水箱內(nèi)液位較高,假如氣水星散器安裝高度不夠,就會發(fā)氣憤水星散器至濾液水箱液面高差不足,不能知足真空泵所需的真空度要求,導(dǎo)致濾液水倒灌。解決的方法每每是抬高皮帶層高度或削減水箱儲水量,前者將增長投資,后者降低了延續(xù)運行的可靠性,。而濾液水池位于地面零米,不會有類似題目出現(xiàn),。二濾液水池的液位測量設(shè)備、攪拌設(shè)備及回流閥等均布置于地面附近,便于監(jiān)控調(diào)節(jié),無需配置類似濾液水箱的檢修設(shè)施,更加方便天真,。三濾液水池可兼作脫水車間排污溝的收集地坑,濾液水泵多采用立式泵,結(jié)構(gòu)簡單,節(jié)約空間,。假如采用濾液水箱,則考慮水箱和泵的占位,北方嚴(yán)寒地區(qū)水箱還要置于室內(nèi),且車間內(nèi)還需設(shè)集水地坑,或采用溝道引至吸取塔區(qū)域地坑,增長了室外土建的工程量。四假如采用磨制,、脫水綜合樓的配置方案,則濾液水池可以同時兼顧兩個體系的排水收集,有利于濾液水和漿液回收體系的整合優(yōu)化,使體系更加簡潔合理,。
在濕法脫硫石膏脫水體系中采用濾液水池,雖然會增長一些土建工程量,但有利于體系運行,應(yīng)在工程中優(yōu)先采用。
真空皮帶機(jī)沖洗設(shè)備,，在常規(guī)的脫水皮帶機(jī)沖洗體系中,每臺皮帶機(jī)一樣平常會配置響應(yīng)的濾餅沖洗水體系和濾布沖洗水體系,前者包括濾餅沖洗水箱和一用一備的濾餅沖洗水泵,后者包括濾布沖洗水箱和一用一備的濾布沖洗水泵,。沖洗體系采用脫水機(jī)真空泵的冷卻水排水作為沖洗水源。首先將水源接入濾布沖洗水箱,泵送至皮帶機(jī)濾布沖洗的各噴嘴處,沖洗濾布之后的水收集到濾餅沖洗水箱中,再泵送至石膏沖洗用水點,為確保制品石膏中氯離子含量在規(guī)定范圍內(nèi),皮帶機(jī)尾部也可增設(shè)工業(yè)水沖洗接口,，閉合式兩級沖洗的配置體例可大程度地削減進(jìn)入體系的外來水,便于濾液水體系和石膏一,、二級旋流體系以及制漿體系的水量調(diào)控,實現(xiàn)整個體系的水平衡。
在電廠現(xiàn)實運行中發(fā)現(xiàn),上述配置存在以下題目:濾餅沖洗水箱容積很小,無法安裝攪拌設(shè)備,進(jìn)入其中的濾布沖洗水含有的大量石膏顆粒極易沉積而堵塞水箱出口;濾餅沖洗水泵入口管徑小,容易堵塞,或直接造成石膏沖洗噴嘴結(jié)垢,、堵塞而無法運行,影響石膏品質(zhì),甚至需停運徹底清理,。
為解決上述題目,有些工程在沖洗水泵出口加裝循環(huán)管路和噴嘴,增長擾動,削減石膏顆粒沉淀,但長期運行的結(jié)果仍不理想。為此,脫水機(jī)的供貨方把兩級循環(huán)改成循環(huán),濾布沖洗水和濾餅沖洗水均采用水質(zhì)較好的真空泵排水,。因此, 1臺脫水機(jī)應(yīng)設(shè)置1個綜合沖洗水箱和2臺沖洗水泵,沖洗水母管至皮帶機(jī)各沖洗水噴嘴的壓力和流量通過各支路上的閥門和節(jié)流裝配調(diào)節(jié),。
新的配置方案簡化了沖洗體系,削減了濾布沖洗水中心收集循環(huán)的二次環(huán)節(jié),取消了易發(fā)生故障的箱、泵,。沖洗水箱和水泵在較好水質(zhì)條件下運行,避免了管路和噴嘴的堵塞,從而保證了脫硫石膏的品質(zhì),。皮帶機(jī)體系所有沖洗水及排水均收集到濾液水坑或作吸取塔增補(bǔ)水。與原沖洗體系相比,濾布沖洗水不再循環(huán)使用會使工業(yè)水用量增長,。在設(shè)計整個脫硫島水平衡時,應(yīng)細(xì)致此處增長的水量和工藝水水量的總體恒定,。改動的沖洗體系進(jìn)步了真空皮帶機(jī)體系延續(xù)運行的可靠性,削減了過程環(huán)節(jié)和故障率,對進(jìn)步FGD團(tuán)體可用率有肯定的結(jié)果。在近期的工程設(shè)計中已陸續(xù)采用,。
廢水旋流體系,，早期的一些濕法脫硫工程未設(shè)置廢水旋流裝配,僅在石膏旋流器溢流箱底部接出一起作為廢水排放。這種配置不僅便于廢水排放,且因廢水濃度較高,較小的廢水量即可充分排出塔內(nèi)積累的有害物質(zhì),。但這種體例也存在較大的題目,即較高的排放濃度會帶出很多有用工質(zhì),使得體系鈣硫比增長,吸取劑耗量變大,。隨著節(jié)水要求的進(jìn)步,電廠濕排灰體系已漸漸摒除,廢水綜合回用已成為脫硫設(shè)計的基本要求,。為有用回收工質(zhì)并減輕廢水處理體系的負(fù)荷,脫水體系中配置廢水旋流體系。
廢水旋流體系包括廢水旋流泵,、旋流器,、廢水收集箱、廢水泵等,。石膏旋流器溢流的一部分經(jīng)廢水旋流泵升壓后進(jìn)入廢水旋流器,廢水旋流器的底流返回石膏漿液箱,溢流將進(jìn)入廢水處理體系,。
廢水旋流體系對保證塔內(nèi)優(yōu)秀工況有緊張作用,其設(shè)備的配置有以下幾點值得研究和優(yōu)化:
一是廢水旋流泵的運行體例。一些電廠的廢水間斷排放,使得塔內(nèi)Cl-濃度波動較大,其控制限值可達(dá)20 000mg/L,。應(yīng)該指出的是, Cl-濃度過高必將影響石膏晶體的正常生成和產(chǎn)品品質(zhì),因此,盡量控制在低Cl-工況下運行;另一方面,漿液中的Cl-對設(shè)備具有較強(qiáng)的腐蝕性,低CI-濃度可有用減緩設(shè)備腐蝕,進(jìn)步設(shè)備的使用壽命和整個體系的可用率,。因此,廢水體系的延續(xù)穩(wěn)固運行對于脫硫島的安全性和運行經(jīng)濟(jì)性特別很是有利。廢水旋流泵若采用變頻設(shè)置,可更好地適應(yīng)外部條件轉(zhuǎn)變引起的脫硫廢水量轉(zhuǎn)變,同時確保旋流器工況并穩(wěn)固廢水水質(zhì)和進(jìn)入濾水體系的回水量,成為濾液水量調(diào)節(jié)的增補(bǔ)手段,。在低負(fù)荷時,廢水體系延續(xù)變頻運行不僅可維持塔內(nèi)工況,更緊張的是與負(fù)荷匹配的流量調(diào)節(jié)可在經(jīng)濟(jì)運行的前提下進(jìn)行,可控性好,。
二是廢水旋流泵前設(shè)置緩沖箱。一些脫硫工程在廢水旋流泵之前不設(shè)置緩沖箱,但在現(xiàn)實運行中發(fā)現(xiàn),當(dāng)設(shè)計廢水量較大且響應(yīng)的泵選型較大時,易出現(xiàn)溢流箱抽空的征象,尤其是在機(jī)組未悉數(shù)投運時,共用設(shè)計出力的廢水旋流體系對應(yīng)單臺旋流器更易出現(xiàn)此情況,。因此,應(yīng)在廢水旋流泵前加設(shè)緩沖箱,以確保在各種情況下廢水旋流泵的穩(wěn)固運行,有利于廢水旋流體系變頻延續(xù)調(diào)節(jié),。
三是廢水旋流器的旋流子數(shù)量。廢水旋流器處理的是石膏旋流器的溢流,廢水濃度低,、顆粒小,、星散難度大,因此,旋流子的數(shù)量應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于石膏旋流器。廢水旋流器之前應(yīng)設(shè)置變頻泵以維持入口壓力,。因為廢水旋流器出口對應(yīng)的是廢水處理體系,而廢水處理體系對來水水質(zhì)的穩(wěn)固性要求比較高,尤其當(dāng)廢水體系中配置了離心脫水機(jī)時,廢水濃度的過度轉(zhuǎn)變會使脫水機(jī)無法工作,。因此,廢水旋流器的旋流子數(shù)量按照出口廢水水質(zhì)及負(fù)荷轉(zhuǎn)變要求配置,確保在任何工況下都能達(dá)到旋流器的佳星散結(jié)果,避免溢流量過大或進(jìn)入廢水處理體系的顆粒度惡化等情況的發(fā)生。
隨著石灰石—石膏濕法脫硫工藝的廣泛應(yīng)用,國產(chǎn)化程度進(jìn)一步進(jìn)步,脫硫體系造價賡續(xù)降低,。在此情況下,首要題目是如何保證FGD體系的安全,、高效運行。石膏脫水體系作為脫硫島控制物料平衡,、確保副產(chǎn)物品質(zhì),、維持吸取塔運行工況的緊張輔助體系,其設(shè)計優(yōu)化和設(shè)備配置對整個FGD體系的可靠運行,尤其在電廠節(jié)水、節(jié)能以及進(jìn)步綜合經(jīng)濟(jì)效益等方面具有緊張的意義,。