脱硫循环浆液氧化还原特性的研究

发布时间：2020-03-29 04:37

【摘要】：燃煤火电厂湿法FGD系统中,氧化风机能耗占据FGD系统能耗的15%左右,是脱硫能耗的重要组成部分。且由于火电厂氧化风机的选型过大,以及当前大部分机组处于低负荷运行工况,造成脱硫塔底部循环浆液过氧化现象及大量能源浪费等一系列问题。随着节能降耗工作的逐步开展,氧化风机节能技术的研究得到了越来越多的关注。湿法脱硫循环浆液氧化过程涉及的主要技术问题包括:SO32-氧化过程中离子平衡关系、氧气传质过程平衡关系以及调控氧化风机节能的控制指标——溶解氧含量的确定。对浆液氧化的影响的因素有:溶解氧含量、pH值以及氧化风量大小。本文首先通过构建模型和机理研究相结合的方法,初步探究了 SO32-氧化性能。构建了 SO32-氧化过程模型、氧气传质模型,采用了双模理论以及化学平衡计算的方法,探究了氧化过程中的气液传质过程和氧化反应。分析得到了氧化过程中的物料平衡方程式、反应平衡方程式以及反应平衡系数。在整个强制氧化过程中,氧气的传质过程主要是液膜控制。其次,设计并搭建了脱硫循环浆液氧化模拟试验台。试验研究了 CaC03溶液的氧化特性,探究了溶液pH、CaC03浓度、氧化风量等因素对溶液氧化性能的影响。试验结果表明:影响SO32-氧化的关键因素为CaS03浓度和氧化风量。当溶液中SO32-含量在O.Olmol/L以上时,溶液中溶解氧含量会从Omg/L上升至0.6mg/L附近;SO32-含量在0.008～0.01mol/L时,溶液中的溶解氧含量会从0.6mg/L上升至2mg/L附近,此时溶液中的SO32-含量已经满足燃煤火电厂石膏排放标准;SO32-含量在0.008mol/L以下时,随着SO32-含量的下降,溶液中的溶解氧含量会平稳上升。针对燃煤电厂135MW机组作了针对性分析,表明在5min停留时间内,能够保持循环浆液中溶解氧含量在2mg/L,可以保证循环浆液得到充分的氧化,同时SO32-含量达到脱硫石膏排放标准。本文的氧化风机节能技术是通过实时检测脱硫塔底部循环浆液的氧化情况,指导调控氧化风机频率。实现在机组低负荷运行时,保证脱硫循环浆液充分氧化的情况下,降低氧化风机能耗,达到节能的目的。在最后的氧化风机调控过程中,通过氧化风机实时调频,保证循环浆液中的溶解氧含量在2mg/L附近即可。
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而对于实际运行机组而言，各个电厂都有自己独特的特点，为了方便逡逑分析以及针对本课题方向，我们仅针对烟气系统和Ｓ０２吸收系统进行分析。逡逑如图１－１所示为ＦＧＤ系统烟气系统和Ｓ０２吸收系统流程图。逡逑１．２．２．１烟气系统逡逑烟气系统是将经过脱硝、除尘处理的锅炉烟气引入吸收塔，并将最终经过脱逡逑硫处理后的洁净烟气排出吸收塔。经过脱硝、除尘处理后的锅炉烟气从脱硫吸收逡逑塔原烟气入口挡板门进入脱硫吸收塔，由于烟气经过整个脱硫吸收塔会造成一定逡逑量的压力损失，如果这部分压力损失不能够得到补偿的话，：烟气可能会无法顺利逡逑的从脱硫吸收塔顶部排出进入湿式静电除尘器，目前我国燃煤电厂经过结构改造逡逑优化，已经形成引风机－增压风机合一的技术，弓丨增合一也是目前燃煤电厂主流逡逑技术之一，不过在部分燃煤电厂中仍然使用增压风机。经过升压之后的烟气温度逡逑区间在１１０－１３０－Ｃ，继续流入脱硫吸收塔，在脱硫吸收塔内烟气与从脱硫吸收塔逡逑上部喷淋层喷出的脱硫循环浆液进行气液接触

Ｘｓ邋＝邋Ｋ１ｘＫ２邋＋邋Ｋ１ｘ［Ｈ＋］邋＋邋［Ｈ＋］２逦（２＂５0）逡逑当Ｔ＝２９８Ｋ时，，图２－５所示为浆液中的各离子的平衡关系：逡逑１０0ｎ逡逑９５邋＿逦逦＾逦Ａ逦%煎义希梗啊瑰巍�，’逦，ｖ逡逑＃邋／逦＼逡逑７５」逦＼逦／逦＼逦／逡逑７０邋：逦＼逦／逦＼逦／逡逑妽：逦＋亚硫酸逡逑匕５５」逦－�

本文编号：2605455