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湿法玻璃窑炉烟气脱硫技术

湿法玻璃窑炉烟气脱硫技术

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     [玻璃艺术网]随着我国经济的快速发展和电能需求的不断增加,燃煤玻璃窑炉含So:废气的排放量也逐年上升。 玻璃窑炉烟气脱硫是削减So 排放量无可替代的技术。玻璃窑炉脱硫方法很多,目前达产业化规模的有湿法、炉内喷钙尾部增湿活化法、烟气循环流化床法、旋转喷雾干燥法、海水脱硫法等_1]。其中湿法的业绩最多、运行最稳定、效果最好,且能满足大容量、高参数火电机组烟气脱硫需要,在欧美、日本占85 以上市场份额。但尽管如此,湿法烟气脱硫通常存在废液难以处理、结垢和堵塞、腐蚀和磨损等棘手问题。这些问题如解决得不好,便会造成二次污染、运转效率低下或不能运转等。

1 废液的处理

  湿法玻璃窑炉脱硫常常采用碱液或弱酸盐溶液吸收烟气中的So ,产生含有大量烟尘、硫酸盐、亚硫酸盐等的废液。这些废液如果不经处理而直接排放,则会对周围环境造成二次污染。合理处理废液往往是湿法烟气脱硫技术成败的关键因素之一。回收和利用废液中的硫酸盐类,使废物资源化是合理的处理技术。

2 除 雾

  湿法玻璃窑炉加脱硫剂脱硫后的水雾含盐分(脱硫产物)种类多、浓度高。其中有弱溶解性的硫酸盐,如加石灰脱硫时产生的硫酸钙。水分在烟道蒸发后会析出石膏或其他盐分,在烟道壁,特别是引风机叶轮片上结起硬壳,破坏叶轮的动平衡,容易烧毁电机,甚至报废引风机。因此,工艺上对吸收设备提出除雾的要求,被净化的烟气在排出吸收塔之前要除雾。我国相当一部分脱硫装置未安装除雾器。除雾器最好安装在脱硫塔的顶部,净化后的烟气出口。根据烟气流速,可安装在塔的圆筒顶部(垂直布置)或塔出口弯道后的平直烟道上(水平布置)。后者允许烟气流速高于前者,并对除雾器设置冲洗水,间歇冲洗除雾器,净化除雾后的烟气中残余水分不得高于1O0 mg/m。

3 排烟温度

  大多数含玻璃窑炉硫烟气温度为120~ 185℃ 或更高。由于低温有利于吸收,为了提高脱硫效率,一般吸收要求在60℃ 左右进行。因此,在吸收之前,要对烟气进行预冷却,再加上去除烟尘的要求,一般工艺在吸收塔之前都增设预洗涤器、喷淋器。烟气在脱硫塔内被冷却、增湿,使烟气的温度降低到60℃ 左右。但烟气排放要求高于露点温度(60℃左右)10~20℃,以便降低烟道腐蚀,同时要求烟囱出口排烟速度在25~30 m/s,以免产生冷空气倒灌。温度较高时,烟气密度小,风机容易将其排出烟囱。为此,需要对洗涤净化后的烟气进行二次再加热,通常被加热到105~130℃ 。烟气加热器通常有蓄热式和非蓄热式两种。蓄热式工艺是利用未脱硫的热烟气加热冷烟气。非蓄热式工艺通过蒸汽、天然气将烟气重新加热。

4 结垢和堵塞

  在湿法玻璃窑炉烟气脱硫中,设备常常发生结垢和堵塞现象。结垢和堵塞已成为一些设备能否正常运行的关键。原因是烟气中的氧气将CaSO。氧化成CaSO (石膏),并使石膏过饱和。这种现象主要发生在自然氧化的湿法系统中。通常可通过强制氧化和抑制氧化得到控制[2]。强制氧化系统通过向氧化槽内鼓入压缩空气,将几乎全部的CaSO。氧化成CaSO ,并保持足够的浆液含固量(12%),提高石膏结晶需要的晶种,使石膏晶体的生长占优势,有效控制结垢。抑制氧化是采用氧化抑制剂,如单质硫,乙二胺四乙酸及其混合物。添加单质硫可产生硫代硫酸根离子,与亚硫酸根自由基反应,从而干扰氧化反应。乙二胺四乙酸则通过与过渡金属生成鳌合物和亚硫酸根反应抑制氧化反应。另外,可在工艺上控制吸收液中水分蒸发速度和蒸发量,控制溶液的pH值,严格除尘,设备结构作特殊设计,或选用不易结垢和堵塞的吸收设备,例如流动床洗涤塔比固定填充洗涤塔不易结垢和堵塞;选择表面光滑、耐腐蚀的材料制作吸收设备。

5 腐蚀及磨损

  煤碳燃烧时除产生大量的So。外,还生成少量的SO3。一般烟气中S03的浓度为10~40 g/L。由于烟气中含有水(4 ~12 ),使生成的SO。瞬间内形成硫酸雾。当温度较低时,硫酸雾凝结成硫酸,附着在设备的内壁上,或溶解于洗涤液中,腐蚀吸收塔和其他有关设备。解决的办法主要有:采用耐腐蚀材料作吸收塔,如不锈钢、环氧 树脂玻璃钢、硬聚氯乙烯、陶瓷等;设备内壁涂敷防腐材料,如水玻璃等;设备内衬橡胶等。含有烟尘的烟气高速穿过设备及管道,在吸收塔内同吸收液湍流搅动接触,致使设备严重磨损。解决的方法主要有:采用合理的工艺过程设计,如烟气进入吸收塔前进行高效除尘,采用耐磨材料制作吸收塔及其有关设备,以及设备内衬或涂敷耐磨材料。

6 结 语

  总之,湿法玻璃窑炉烟气脱硫作为一种较成熟的脱硫工艺,已在很多国家广泛应用。但要完全做到高效、稳定、经济、可靠地运行,还有许多方面值得研究和改进。

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