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          濕法脫硫系統"石膏雨"的形成原因及解決辦法分析
          作者:  來源: http://www.jordan8aqua.com/bhhj/n984.html   發布時間:2018-01-26


              一、“石膏雨”首要來自煙氣中未除凈的液滴和冷凝水。構成“石膏雨”現象的原因首要有三個方面: ( 1) 凈煙氣特性; ( 2) 煙囪結構方式; ( 3)環境氣象條件。


              1 凈煙氣特性
              凈煙氣特性首要是指帶著的石膏漿液和煙氣的溫度。
              ( 1) 帶著的石膏漿液
              鍋爐掃除的煙氣在濕法煙氣脫硫吸收塔中經石灰石漿液洗刷后脫去二氧化硫( SO2) 的進程中,會帶著大量的石膏漿液。為了除掉煙氣中的石膏漿液,一般在吸收塔出口或凈煙道上設備有除霧器。雖然大部分的石膏漿液或液滴能被除霧器去除,但仍是留有一部分石膏漿液或液滴隨煙氣排出。特別是在煙氣流場不均、流速過高或除霧器型式、安置不合理時,除霧器作用變差的時侯,凈煙氣中留存的石膏漿液或液滴會更多。凈煙氣中帶著的石膏漿液是構成“石膏雨”現象的本源,是最底子的原因。
              ( 2) 煙氣的溫度
              濕法煙氣脫硫體系凈煙氣溫度一般為45 ~60 ℃,煙氣處于濕飽滿狀態。在排入大氣的進程中,煙氣溫度不斷下降,水蒸汽還會凝聚成更多的水,匯聚在直徑較小的液滴周圍使其變成直徑較大的液滴。煙氣溫度和所處的濕飽滿狀態是構成“石膏雨”現象最重要的原因。
              2.煙囪結構方式
              處于濕飽滿狀態的凈煙氣在流經煙囪的進程中,在煙囪內壁上會發生凝聚水,部分凝聚水順煙囪壁向下掃除,部分凝聚水被煙氣帶出排入大氣,在煙囪的周圍構成“石膏雨”現象。煙囪的結構方式是構成“石膏雨”現象的輔佐原因,起著推波助瀾的作用。首要體現在以下幾方面:
              ( 1) 煙囪的形狀
              假如煙囪是等直徑自筒形的,凝聚水一般會沿煙囪內壁向下活動,比較順利地在煙囪底部掃除。假如煙囪內壁是錐形的,煙氣凝聚水在下賤的進程中,因為重力的作用脫離煙囪內壁,混入煙氣中排入大氣,構成“石膏雨”現象。
              ( 2) 煙囪內壁的平整度
              煙囪假如選用磚砌內襯,一般內壁較粗糙,煙氣凝聚水易飛濺,與煙氣混合被帶出煙囪排入大氣。假如是選用鈦板等金屬的潤滑內壁,煙氣凝聚水不易飛濺,不易與煙氣混合被帶出煙囪排入大氣。
              ( 3) 煙囪出口直徑
              合理挑選煙囪的出口直徑,操控煙囪出口煙氣流速一般不超越18 m/s,可有用按捺煙氣對液滴的帶著量。
               3 環境氣象條件
              環境氣象條件首要指環境溫度、相對濕度和大氣壓力。這些要素是構成“石膏雨”現象的外部原因。
              ( 1) 環境溫度
              因為濕法煙氣脫硫后煙氣處于濕飽滿狀態,環境溫度越低,煙氣中凝聚的水汽會越多,更易構成“石膏雨”現象。因而,對我國而言,南邊區域一般只會在冬天呈現“石膏雨”現象,而在北方區域因為環境溫度較低,呈現的“石膏雨”現象的幾率相對較大。
              ( 2) 相對濕度
              環境相對濕度的大小反映了環境空氣的飽滿程度。相對濕度越大,空氣越挨近飽滿狀態。因而關于相對濕度越大的區域( 如南邊區域) ,越易構成“石膏雨”現象,而關于北方區域,空氣較枯燥,就越難構成“石膏雨”現象。
              ( 3) 大氣壓力
              環境大氣壓力越低,煙氣越不易擴散。因而環境大氣壓力越低,越易構成“石膏雨”現象。反之,環境大氣壓力越高,煙氣越易擴散,就越難構成“石膏雨”現象。
              二、“石膏雨”現象對周邊環境的影響
              因為濕法煙氣脫硫后煙氣處于濕飽滿狀態,易構成“石膏雨”現象,但“石膏雨”不會對環境添加總的污染物排放量,因而從微觀上對整個環境不會構成影響,不會構成環境污染的加大。不過因為煙氣溫度較低,煙氣的抬升高度會下降,會構成煙囪周圍部分規模( 通常在電廠圍墻內) 的污染物濃度升高,而遠處污染物濃度會下降。關于單純的煙氣“白色煙羽”問題,類似于電廠冷卻塔排放的蒸汽相同( 但煙囪的白煙要少得多) ,對環境質量沒有影響,“白色煙羽”不是環境問題。但人們的知道往往存在誤區,以為“白色煙羽”對環境有影響。因而,需求加強宣揚,科學地知道“白色煙羽”問題。
              關于“石膏雨”現象而言,會飄落到煙囪周圍的建( 構) 筑物、轎車和地上等設施上,構成部分污染。因而,“石膏雨”現象是需求管理的問題。
              三、國外對“石膏雨”現象的知道進程及處理辦法
              國外濕法煙氣脫硫設備在電廠的運用起步于20 世紀70 時代。
              在初期階段( 20 世紀70 時代) ,因為煙氣經濕法脫硫后不經加熱直接排入大氣,存在“白色煙羽”和“石膏雨”現象。這期間,因為濕法脫硫處于早期建造階段,包含德國、歐盟、日本和美國等國家在內,對“白色煙羽”和“石膏雨”現象是否存在損害沒有知道,也沒有明確的管理要求,知道處于初級階段。
              在20 世紀80 時代,這些國家開端大規模建造濕法煙氣脫硫設備,“白色煙羽”和“石膏雨”現象日趨遍及,人們以為這種現象會對環境構成污染。為了管理“白色煙羽”和“石膏雨”現象,德國和日本其時的法規規則煙氣的排放溫度不得低于72 ~ 75 ℃。為了提高煙氣的溫度,誕生了煙氣換熱器( GGH) 。在此期間,德國和日本的濕法煙氣脫硫設備根本上都裝有煙氣換熱器( GGH) ,而歐盟和美國則對煙氣的排放溫度沒有約束,因而歐盟和美國的濕法煙氣脫硫設備大大都沒有設備煙氣換熱器( GGH) 。
              20 世紀80 ~ 90 時代,歸于第二階段。在這20 年里,德國和日本濕法煙氣脫硫設備的煙氣換熱器( GGH) 對處理“白色煙羽”和“石膏雨”現象起到了至關重要的作用,煙氣換熱器( GGH) 將煙氣溫度提高到72 ~ 75 ℃及以上,根本上能處理“白色煙羽”和“石膏雨”現象。跟著煙氣換熱器( GGH) 的大規模運用,GGH 阻塞問題日趨嚴重,簡直100%的GGH 在運轉進程中呈現過阻塞等毛病,GGH 是整個脫硫體系的毛病點,大大影響了機組的可用率。
              在第三階段,德國加入歐盟今后,從2002 年開端選用歐盟標準,不再約束煙氣的排放溫度有必要大于72 ℃。因而后期建造的濕法煙氣脫硫設備設備根本上不再設備煙氣換熱器( GGH) ,只依托除霧器來盡量去除煙氣中的石膏漿液,減輕“白色煙羽”和“石膏雨”現象。
              美國80%以上的濕法煙氣脫硫設備不設備煙氣換熱器( GGH) ,有單個電廠在煙囪底部使用清潔燃料來加熱凈煙氣的辦法來處理“白色煙羽”和“石膏雨”問題。
              總歸,經過三個階段四十多年的開展和知道,人們以為“白色煙羽”和“石膏雨”現象不是環境問題,而是知道問題,不會對整體環境構成影響,但“石膏雨”現象會對廠區環境構成部分污染。從管理辦法來講,因為煙氣換熱器( GGH) 存在阻塞等嚴重問題,一起跟著對“白色煙羽”和“石膏雨”現象知道的深化,逐漸拋棄了對煙氣加熱的辦法,加大對煙氣的凈化來減輕“白色煙羽”和“石膏雨”現象。
              四 “石膏雨”問題處理計劃
              關于“白色煙羽”現象不需求管理,“石膏雨”現象需求加以管理。依據“石膏雨”的來歷和構成的原因,“石膏雨”管理一般從凈化煙氣、加熱煙氣和操控煙氣流速三方面著手,詳細處理計劃綜述如下。
               1 凈化煙氣法
              凈化煙氣法就是強化煙氣除霧作用,盡可能去除煙氣中石膏漿液和液態水滴。在這種情況下,假如當地環境條件( 大氣壓、相對濕度和環境溫度) 不會構成煙氣中水蒸氣凝聚,就不會呈現“石膏雨”。強化煙氣除霧作用有以下辦法: ( 1)優化除霧器進出口煙氣流場; ( 2) 操控除霧器煙氣流速( 5 m/s 左右) ; ( 3) 選用高效除霧器或添加一級除霧器( 如添加管式除霧器) 。
              凈化煙氣法是從“石膏雨”構成的本源動身處理問題的,因而它是最直接、最底子的辦法。但因為凈化程度的局限性( 一般只能去除直徑20μm 以上的大都液滴) ,只能減輕煙氣中石膏漿液和液滴帶著構成的石膏雨,無法徹底治愈“石膏雨”現象,一起凈化煙氣法對潔凈煙氣中水蒸氣凝聚構成的“石膏雨”( 根本不含石膏) 無法處理。
               2 加熱煙氣法
              加熱煙氣法就是將脫硫后溫度為45 ~ 60 ℃的煙氣加熱到70 ~ 80 ℃,使煙氣遠離水的露點溫度,然后防止水蒸氣凝聚而構成石膏雨。加熱煙氣法一般有以下兩種。
              ( 1) 使用鍋爐二次風加熱凈煙氣
              從鍋爐空預器后二次風風道抽取一部分熱二次風,直接送入脫硫體系出口凈煙氣煙道與凈煙氣混合。熱二次風與脫硫后凈煙氣混合加熱后,提高凈煙氣溫度至75 ℃左右,使凈煙氣中水蒸氣溫度高于露點溫度,減少了煙道煙氣結露,并提高了煙囪排煙的抬升高度。以一臺600 MW機組為例,使用鍋爐二次風加熱凈煙氣,初出資600 ~ 700 萬元,會添加15% 的二次風量,鍋爐熱效率將會下降0. 65%; 煤耗添加2. 0 g /kwh 左右,每年運轉煤耗和電費添加500 萬左右。
              ( 2) 使用原煙氣加熱凈煙氣
              即GGH 加熱法或熱管換熱器加熱法。此法體系雜亂、出資高,以一臺600 MW 機組為例每臺機組需2 000 ~ 3 000 萬元,運轉毛病率也較高。加熱法根本上能處理煙氣除霧作用差和水蒸氣凝聚兩方面原因引起的石膏雨問題,但因為體系雜亂,出資和運轉成本高,使用鍋爐二次風加熱凈煙氣的辦法現在選用的很少,關于GGH加熱法或熱管換熱器加熱法,運轉毛病率高,現在新建機組根本上也不再選用。
               3 操控煙氣流速法
              操控煙囪出口煙氣流速一般不超越18 m/s,可有用按捺煙氣對液滴的帶著量,然后操控“石膏雨”。關于新建機組,可合理規劃煙囪的出口直徑來操控煙囪出口煙氣流速。但關于現已運轉的電廠,煙囪的出口直徑現已確定,無法改動,一般機組在高負荷運轉時易呈現“石膏雨”,在低負荷運轉時“石膏雨”現象不明顯。

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