Jiangsu Shenjiang Environmental Technology Co., Ltd.

Набор глобальных агентов

Jiangsu Shenjiang Environmental Technology Co., Ltd.
Главная / Новости / Новости Отрасли / Оборудование для десульфурации дымовых газов: мокрые и сухие системы, материалы и техническое обслуживание

Оборудование для десульфурации дымовых газов: мокрые и сухие системы, материалы и техническое обслуживание

Выбор оборудования для десульфурации дымовых газов для угольной электростанции или промышленного котла редко бывает простой задачей. Оборудование должно соответствовать утвержденному регулирующим органом пределу SO₂, соответствовать существующей компоновке, выдерживать изменения качества топлива и при этом обеспечивать доступную работу в течение 20 или более лет. Прежде чем сравнивать цены или графики поставок, имеет смысл определить техническую основу: маршрут технологического процесса, материалы, которые будут контактировать с дымовыми газами, а также продемонстрированную способность поставщика спроектировать, построить и ввести в эксплуатацию всю систему.

В этом руководстве объясняются основные типы оборудования для десульфурации дымовых газов, критические компоненты и факторы выбора, которые оказывают наибольшее влияние на стоимость жизненного цикла. Оно написано для инженеров предприятий, менеджеров проектов и групп закупок, которым необходимо преобразовать требования к выбросам в спецификации оборудования.

Что дает десульфурация дымовых газов

Десульфурация дымовых газов (ДДГ) удаляет диоксид серы (SO₂) из выхлопных газов до того, как они достигнут дымовой трубы. При сжигании угля, нефти или другого серосодержащего топлива сера соединяется с кислородом с образованием SO₂. Если его не лечить, газ вызывает кислотные дожди, образование мелких частиц и различные проблемы со здоровьем. Система ДДГ поглощает SO₂ с помощью реагента, превращая его в безвредный твердый продукт или суспензию.

Преобладающей технологией являются системы мокрой ДДГ, в которых используется жидкий поглотитель, такой как известняковый раствор. Они достигают самых высоких показателей удаления и являются стандартом для предприятий, которые должны соблюдать строгие муниципальные и национальные ограничения на выбросы. Сухие и полусухие системы используют инъекционный реагент и требуют меньше воды, что делает их привлекательными для небольших промышленных предприятий или мест с ограничениями на воду.

Основные компоненты системы ДДГ

Полная система десульфурации дымовых газов — это больше, чем один скруббер. Он состоит из нескольких этапов газопереработки и химической обработки. В типичной установке ДДГ с влажным известняком присутствуют следующие компоненты:

  • Абсорбер или скрубберная башня: основной реакционный сосуд, в котором дымовые газы контактируют со суспензией. В большинстве конструкций используется распылительная башня с несколькими уровнями распыления.
  • Входной и выходной канал дымовых газов: подает газ из котла или ЭЦН в абсорбер, а затем в дымовую трубу.
  • Приготовление реагента: оборудование для измельчения известняка или гашения извести, обеспечивающее подачу свежего шлама необходимой концентрации.
  • Циркуляционные насосы для шлама и распылительные коллекторы: подают шлам к форсункам и поддерживают соотношение жидкости и газа.
  • Туманоуловитель: удаляет унесенные капли суспензии из чистого газа перед его выходом из резервуара.
  • Система окислительного воздуха: заставляет сульфит кальция окисляться в гипс, который можно продать или выбросить на свалку.
  • Управление водными ресурсами и отходами: включает обезвоживание, дренажные потоки и очистку сточных вод.
  • Дополнительный газовый нагреватель: повторно нагревает чистый газ для улучшения плавучести шлейфа и защиты оборудования, расположенного ниже по потоку.

Каждый компонент должен быть рассчитан на фактический расход дымовых газов и содержание серы, а не на среднее значение. Превышение габаритов приводит к потере энергии; занижение размеров приводит к проскальзыванию SO₂ и нарушениям разрешений. Для абсорбера и воздуховодов необходимы материалы с доказанной устойчивостью к средам с высоким содержанием хлоридов. Многие заводы теперь выбирают для этой цели скрубберы из стеклопластика, поскольку они устойчивы к коррозии и не имеют сложных резиновых покрытий.

Corrosion-Resistant FRP Scrubbing Tower for Flue Gas Коррозионностойкая скрубберная колонна из стеклопластика для дымовых газов Эта абсорбционная колонна из стекловолокна устойчива к кислотным средам с высоким содержанием хлоридов, характерным для мокрой десульфурации, обеспечивая долговечность и высокую эффективность удаления SO₂, а также упрощая обслуживание по сравнению со сталью с футеровкой. Посмотреть продукт →

Мокрые и сухие системы ДДГ

Первым важным технологическим решением является выбор между мокрой, полусухой и сухой десульфурацией. Мокрые системы известны высокой эффективностью удаления SO₂ и широко используются в производстве электроэнергии. Сухие системы проще и требуют меньших капитальных затрат, но менее эффективны. В таблице ниже сравниваются типичные рабочие характеристики и характеристики.

Таблица 1. Краткий обзор мокрых и сухих систем ДДГ
Параметр Мокрая ФГД Сухая ФГД
Эффективность удаления SO₂ 95-99% 80-90%
Типичный реагент Известняк или известковая суспензия Известь или бикарбонат натрия
Капитальные затраты Высшее Умеренный
Сложность эксплуатации Высшее Нижний
Побочный продукт Гипс Сухие смешанные твердые вещества
Лучше всего подходит для Топливо с высоким содержанием серы, строгие ограничения Топливо с низким и средним содержанием серы

Системы влажного известняка обычно обеспечивают удаление SO₂ на 95-98%, а некоторые могут достигать 99% при усовершенствованном контроле процесса. Они являются стандартным выбором, когда топливо имеет высокое содержание серы или разрешение требует менее 50 мг/Нм³. Сухие системы, часто использующие бикарбонат натрия или известь, лучше подходят для установок со средним содержанием серы и небольших установок. Они позволяют избежать необходимости использования большого контура для навозной жижи и их легче модернизировать.

Побочный продукт также имеет значение. Мокрая система может производить гипс коммерческого качества для производства гипсокартона или цемента, тогда как сухая система производит смешанный твердый материал, который часто имеет меньшую ценность. Если на объекте уже есть надежный путь удаления сухих твердых частиц, сухая система может оказаться более дешевым вариантом, несмотря на более низкую эффективность удаления.

Industrial Flue Gas Desulfurization System Промышленная система десульфурации дымовых газов Это решение по очистке дымовых газов использует селективное некаталитическое восстановление для снижения выбросов NOx в угольных котлах, поддерживая комплексный контроль выбросов наряду с процессами десульфурации, обсуждаемыми на этой странице. Посмотреть продукт →

Выбор материала и защита от коррозии

Коррозия является доминирующим фактором, определяющим срок службы оборудования для десульфурации дымовых газов. Дымовые газы после мокрого абсорбера насыщены парами, кислы и содержат хлориды из топлива. Углеродистая сталь, подвергшаяся воздействию этой среды, без защиты может выйти из строя в течение нескольких месяцев. Основным выбором для компонентов, контактирующих с рабочей средой, являются сплавы с высоким содержанием никеля, сталь с резиновым покрытием и стеклопластик.

Таблица 2: Типичные материалы для смачиваемых компонентов FGD
Материал Коррозионная стойкость Стоимость Обычное использование
Углеродистая сталь с резиновой футеровкой Хорошо, пока подкладка цела; уязвим к повреждениям Низкий Шламовые резервуары, трубы
Высоконикелевые сплавы (С-276, 625) Отлично Высокий Форсунки, распылительные головки, критически важные фитинги
FRP (виниловый эфир или полиэстер) Отлично for acids and chlorides Умеренный Воздуховоды, башни, трубы

FRP стал практической альтернативой значительной части системы FGD. Он естественно устойчив к воздействию серной кислоты и хлоридов, а его гладкая внутренняя поверхность уменьшает образование накипи. Он также весит меньше, чем футерованная сталь, что упрощает опорные конструкции. Для воздуховодов дымовых газов, трубопроводов и даже башен поглотителей стеклопластик может быть изготовлен в виде больших секций с болтовыми соединениями, которые легко собрать на месте.

Температура является основным ограничением. Материалы FRP обычно рассчитаны на непрерывную эксплуатацию при температуре ниже 200°C, причем фактический предел зависит от системы смолы. В типичной установке ДДГ газ, поступающий в абсорбер, уже охлажден до 150-180°C, что соответствует температуре правильно подобранной винилэфирной смолы. Для более горячего газа необходим теплообменник на входе или испарительное охлаждение газа.

Тщательное внимание к выбору материала на этапе спецификации предотвращает наиболее распространенные неисправности: питтинг на сварных швах, растрескивание хрупких вкладышей и деградацию за огнеупорными опорами. Трубопроводы и башни из стеклопластика требуют меньшего количества ремонта в средах с высоким содержанием хлоридов, чем многие металлические альтернативы.

Fiberglass Waste Gas Transport Pipeline Трубопровод для транспортировки отработанных газов из стекловолокна Этот легкий трубопровод из стеклопластика противостоит химической коррозии от кислотных и щелочных отходящих газов, обеспечивая низкое сопротивление жидкости и длительный срок службы, что делает его практичным выбором для воздуховодов десульфурации и связанных с ними линий передачи. Посмотреть продукт →

Ключевые соображения при покупке

После выбора маршрута процесса и материалов решения о закупках сводятся к нескольким практическим факторам. Следующий контрольный список основан на уроках, извлеченных из проектов промышленной десульфурации.

  • Соблюдение требований по выбросам: определите содержание серы в топливе для наихудшего случая и необходимую концентрацию SO₂ в каждой точке нагрузки. Система, построенная для среднего состава, может нарушить разрешение при смене топлива.
  • Параметры дымовых газов: запишите скорость потока на входе, температуру, запыленность и влажность. Эти значения влияют на размер поглотителя, расход реагента и выбор туманоуловителя.
  • Доступность реагентов: качество известняка варьируется. Проверьте, могут ли местные поставщики гарантировать степень измельчения и реакционную способность, необходимые системе.
  • Водоснабжение и очистка воды: системы мокрой ДДГ производят сточные воды. Прежде чем подписывать комплексное соглашение, установите допустимые пределы сбросов и технологию очистки.
  • Работоспособность и автоматизация: укажите философию управления, включая контроль pH, плотность суспензии и байпасные заслонки. Автоматизация снижает нагрузку на оператора и снижает расход реагентов.
  • Планирование технического обслуживания: обеспечьте достаточный доступ для замены форсунок, обслуживания насоса и проверки воздуховодов. Оборудование, до которого трудно добраться, обычно игнорируется.

Опыт поставщика является еще одним важным фактором. Производитель, имеющий документированные проекты в вашей отрасли, может предвидеть проблемы, которые не увидит поставщик без опыта эксплуатации. Например, эталонные проекты для электроэнергетики часто показывают, как поставщик обращался с внутренними деталями абсорбера и перепускными заслонками в реальной эксплуатации.

Модернизация и техническое обслуживание

Добавление системы ДДГ к существующей котельной или промышленной установке создает ограничения, которых нет в проекте с нуля. Пространство может быть ограничено, в существующих воздуховодах может не хватить места для дополнительных изгибов, и во время строительства установка должна продолжать работать. Модернизация также требует тщательной интеграции с существующим электрофильтром или рукавным фильтром, поскольку загрузка пылью влияет на производительность поглотителя.

После ввода в эксплуатацию программа технического обслуживания должна быть сосредоточена на компонентах с самым высоким риском. pH суспензии скруббера следует постоянно контролировать; слишком высокий или слишком низкий уровень pH влияет на эффективность удаления и может вызвать отложение гипса. Распылительные форсунки следует регулярно проверять и чистить, чтобы предотвратить засорение. Промывка туманоуловителя должна осуществляться по фиксированному графику, чтобы предотвратить повышение перепада давления. Дымоходы и трубы следует проверять на предмет повреждений от влаги или эрозии опор.

Правильное обращение с запасными материалами является частью надежности. Новые трубы из стеклопластика необходимо хранить на подходящих седлах, защищенных от ультрафиолета, и с торцевыми заглушками для предотвращения проникновения влаги. Следуя указаниям производителя меры предосторожности при хранении трубопроводов сероочистки уменьшает количество дефектов при монтаже и обеспечивает сохранение свойств материала в соответствии с проектом.

Заключение

Оборудование для десульфурации дымовых газов — это долгосрочная инвестиция, которая сочетает в себе химическое проектирование, выбор материалов, механическое проектирование и обслуживание на местах. Наиболее успешные проекты начинаются с реалистичных целей по выбросам, выбора процесса, соответствующего топливу, определения коррозионностойких материалов и выбора поставщика с опытом работы в вашей отрасли.

Решив эти вопросы на этапе спецификации, вы сможете избежать классических ошибок, связанных с неэффективными скрубберами, быстрой коррозией и чрезмерными эксплуатационными расходами. Потратьте время на сравнение вариантов процесса, проверьте характеристики материала для вашего конкретного состава дымовых газов и убедитесь, что производитель может предоставить полный спектр поддержки при проектировании и вводе в эксплуатацию.