原创《燃煤电厂脱硫石膏质量控制技术》：关于免费石膏论文范文在这里免费下载与阅读,为您的石膏相关论文写作提供资料。
摘 要：煤炭是我国能源结构中的主要环节,国家每年燃煤量巨大.在燃煤生产过程中难以避免会产生大量SO2,其对环境所造成的污染严重,必须加以控制.目前燃煤电厂在燃煤发电过程中的烟气脱硫处理会采用湿法脱硫工艺,它利用碳酸钙和煤炭燃烧后所释放的SO2进行化学反应,最终产生脱硫石膏这一最终产物.脱硫石膏的质量优劣就直接决定了燃煤电厂烟气脱硫的整体质量和经济效益.本文就重点研究了燃煤电厂脱硫石膏的生产质量控制相关技术.
关键词：脱硫石膏；燃煤电厂；质量控制技术；石灰石；FGD系统
燃煤电厂控制SO2污染的途径主要有三：燃烧前脱硫、燃烧过程中脱硫以及燃烧后脱硫,而选用脱硫石膏是因为它的脱硫品位高,至少能夠达到90%以上,且它能够在一定程度上弥补我国目前天然高品位石膏的产量、储量严重不足问题,具有一定的生产经济价值.
1 脱硫石膏的反应原理
在燃煤电厂中,锅炉燃煤燃烧会产生大量高温烟气（120℃以上）,这些烟气会全部被吸入到除尘设备和脱硫吸收塔中,而吸收塔内脱硫烟气有10%～15%的部分降雨石灰石浆液接触.在接触过程中,脱硫烟气中的二氧化硫会被吸收并产生化学反应生成亚硫酸钙,亚硫酸盐在氧化后生成硫酸钙,最终冷却结晶生成二水合硫酸钙.因为石灰石的溶解度和活性都相当良好,所以它的脱硫效率能够至少达到85%以上,它可大量吸收吸收塔氧化区内的是高浆液,并在水力旋流过程中逐渐稠化,最后石膏浆液的含固量会达到40%以上.此时利用带式真空过滤机对其进行过滤,脱去石膏浆液中的大量水分,就能够形成脱硫石膏.以下给出脱硫石膏形成过程中吸收氧化化学反应的主要流程[1]：
首先由吸收塔进行吸收反应：
2SO2+H2O→H2SO3.
然后进行中和反应：
CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O.
然后进行氧化反应：
CaSO3+1/2O2→CaSO4.
最后结晶：
CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O.
获得脱硫石膏的总化学反应：
SO2+H2O+1/2O2+CaCO3→CaSO4·2H2O+CO2↑
2 石灰石粉品质对脱硫石膏质量的影响分析
在脱硫石膏生成过程中,石灰石粉起到了很重要的作用,因为目前的石灰石——石膏湿法脱硫就采用它作为吸收剂,而这一吸收剂的消溶速度会直接影响到整个FGD系统对于二氧化硫的整体吸收速度.可以将石灰石粉消溶性能应该成为石灰石活性的重要参数指标.另外就是石灰石粉的溶解度,在FGD系统运行过程中,石灰石粉溶解度会受到吸收塔运行中pH值的动态影响.另外一点就是石灰石粉在化学反应过程中所体现出的活性本质和吸收塔内某些未溶解的石灰石CaCO3含量息息相关,同时也要考虑石灰石中少量含有的MgCO3,即要全盘考虑吸收塔中石灰石粉的溶解形式和溶解过程.在石灰石浆液全部进入吸收塔以后,它其中含有的白云石部分不会被溶解,而是跟随副产物共同离开系统,形成脱硫反应效果,此时石灰石粉活性、浓度的高低就完全取决于FGD系统的脱硫过程,它会直接影响到脱硫石膏的最终质量.从化学反应角度来讲,溶解石灰石会为脱硫反应提供其所需要的Ca2+、碱度以及SO2,所以石灰石粉活性越高,脱硫石膏中的杂质就越少,脱硫石膏的品质就越好.
考虑到燃煤电厂在实施湿法脱硫技术过程中会大量利用到石灰石这一吸收剂,所以当在所要求的标准温湿度环境下CaO、脱硫烟气中的SO2二者发生反应时,就会生成CaSO4以及少量的MgO、K2O、CaSO3等等,这些物质能够继续实施脱硫反应,安定烟气中所有的硫分物质,而其中的Al2O3、Fe2O3等等由于不具备脱硫反应条件,则应该被视为是石灰石中的杂质彻底清除掉,避免它们也参和化学反应影响到脱硫石膏最终生成的性能和质量.
对于FGD系统而言,石灰石粉的品质控制也非常关键,因为在实际生产过程中吸收塔中的石灰石供浆量不断增加,而浆液pH值却没有显著提升,当吸收塔中石灰石浆液的CaCO3质量分数超过20%以后,吸收塔的脱硫工作效率就会呈现持续下降态势.该阶段许多燃煤电厂都会对所制成的石灰石浆液和入厂石灰石粉进行留样活性测试,对它入塔前后的活性曲线进行对比判断,一般来说石灰石粉的活性曲线是相对不稳定的,但从化学反应一开始它的pH值会呈现迅速下降趋势,如果在20min内其pH值未能降到5以内,则说明FGD系统运行存在异常,这主要是由于石灰石粉的活性相对偏差所造成的.该问题的出现也证明FGD系统运行是否稳定还取决于石灰石粉的活性,因此燃煤电厂应该在石灰石粉进厂初期就做好品质控制,保证后期优质的烟气脱硫效果[2].
3 提升脱硫石膏质量的有效措施
3.1 对石灰石粉质量的质量控制
如上文所述,在石灰石粉进厂初期就做好质量验收工作,同时做好对石灰石分留样的管理工作,为后期样品测试实验做准备.对于留样石灰石粉也要进行抽样检查分析,要保证样品中的CaO含量在53%以上,且要求石灰石活性在90%以上.另外,要充分考察市场,选择优等级石灰石粉原料商进行采购合作,总之就是要从源头上做好脱硫石膏质量控制工作,确保FGD系统的正常稳定运行.
3.2 对脱硫烟尘的质量控制
对烟尘脱硫的质量控制主要围绕烟气系统展开,它是决定脱硫石膏品质的关键环节之一,由于燃煤电厂中要求烟尘含量要达到国家要求标准,所以如果烟尘含量超标,烟气进入吸收塔就会造成吸收塔运行状况恶化,直接导致石膏控制指标中的含水率、酸不溶物、Cl-含量无法达标,因此可以讲吸收塔烟尘含量和烟尘脱硫工业过程息息相关,燃煤电厂需要为此改造电除尘系统,最大限度消除脱硫烟尘影响.
电除尘系统的除尘效率公式应该为：
根据该公式结合现场实际条件,对场地限制因素制约进行分析,例如观察生产场地内的电场范围,根据需要对其进行加长或加高,以有效加速粒子的驱进速度,实现对原电除尘高低压控制环节的有效改造,达到燃煤电厂所要求的环保排放标准.就目前的脱硫烟尘除尘技术来看,采用布袋除尘器具有较高的除尘效率（99.89%以上）,可保证吸收塔的排除烟尘浓度在30mg/Nm3以内,基本满足燃煤电厂的环保生产标准.再一点,布袋除尘器相比于传统静电除尘器更易捕捉高比电阻尘粒,且能够适应的质量浓度范围也较大,可有效控制烟气流速变化,整体除尘效果良好.
3.3 对FGD系统运行工况的质量控制
对FGD系统运行工况的质量控制主要看两点,对吸收塔液气比的控制要保证在15～20L/m?左右；对吸收塔浆液pH值的控制要保证在5.50～5.94范围内.另外在脱硫石膏生成之前,还要对脱硫石膏的浆液密度进行控制,大概控制在1.1112～1.1500kg/m?范围内,通过该数据来进行水分析出,保证最后所生成的脱硫石膏质量上乘[3].
4 总结：
本文以燃煤电厂的脱硫石膏生产为背景,围绕吸收塔、FGD系统、石灰石粉等等因素探讨了脱硫石膏质量控制的相关影响因素和技术措施,希望以此来提高脱硫之高整体质量,优化燃煤电厂脱硫排污技术流程,为电厂实现绿色环保生产目标.
参考文献
[1] 江丹.燃煤电厂脱硫石膏质量控制技术研究[D].复旦大学,2012.
[2] 王晓利,宋文波,王海鹏等.河北省燃煤电厂脱硫石膏中汞污染研究[J].中国科技成果,2014（16）：34-36,43.
[3] 潘荔,毛专建,杨帆等.中国燃煤电厂脱硫石膏综合利用研究（上）[J].设备监理,2015（4）：40-43.
石膏论文参考资料：
结论：燃煤电厂脱硫石膏质量控制技术为关于石膏方面的论文题目、论文提纲、石膏模具论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
