氧化镁_亚硫酸镁湿法脱硫工艺初探.docx

/&) 亚)酸),%-)工艺初探

赵 健, 曾德勇
( 华能北京热电有限责任公司, 北京 10 0023)

[ 0 /1 介绍氧化镁 亚硫酸镁湿法脱硫及其副产物循环利M的工艺。可行性研究表J, 这种脱硫工艺 脱硫效率高, 基础投资和运行成本相对较低, 适合离镁矿较近、燃煤硫分低且附近有再生亚硫酸镁化工厂
的电厂脱硫, 但国内缺少大型电厂的应M业绩。
[ &‘$1 燃煤电厂; 烟气脱硫; 氧化镁 亚硫酸镁; 湿法脱硫
[ O—%(&1 X511 [ —献标识码1 A [ —O#&1 100 2 336 4( 20 06) 0 1 005 4 03

华能北京热电厂,一座燃用低)煤的电厂, 4 台 锅炉全部计划实施-)。电厂于 200 3 年和 2 004 年委 托西南电力设计院进行了/&) 亚)酸)-)工艺 的可行性研究。结果表明, 该%.,‘用量少, 副产物 可循环利用, 而且工程投资、运行成本和检修维护费用 较石灰石 石膏%低, 工艺,可行的。然而, 目前国内 缺少大型电厂的应用业绩。

1 /&),%—)/(‘%/)#

/&),%-),//&)-/), ‘消&生成 氢/&)并/此作--)‘而进行烟气-)的一种-
)方%, 其主要的&学反应过程如下:
SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 ( 1) H2 S O3 + M g( O H ) 2 M gS O3 + H 2 O ( 2) M g S O3 + S O2 + H 2 O M g ( H S O3 ) 2 ( 3) M g ( H S O3 ) 2 + M g ( O H ) 2 2 M g S O3 + 2H 2 O ( 4) SO 2 + ( 1 + K ) / 2M g ( OH ) 2 K M g S O3 + ( 1 -
K ) / 2M g( H S O 3 ) 2 + K H2 O ( 5)
式( 5 ) 0 K = S O2- / ( S O 2- + H SO - )
3 3 3
/&),%-)工艺主要由.,‘制备系—、烟 气及二/&).,系—、副产物处理系—和工艺水系
—组成( 图 1 ) 。

1. 1 .,‘O#.—
0.,‘制备系—0, /&)%( /( 50 - 70) m)


— 1 /&),% —)%/)#

自%仓‘给)机被送至/&)混合罐, 0混合罐0与
‘预处理过的补充水搅拌混合、消&, 生成氢/&)浆 液, 由氢/&)输送泵送至氢/&)储罐。根据-) 设备浆液状况, 由氢/&)供应泵输送一定量的新鲜 浆液进入.,塔底部的集水池, 然后‘循环泵送入.
,塔顶部。

1 . 2 %/&).,.—
二/&).,系—,火电厂烟气-)( F GD) 的核 心。锅炉引风机出口烟气首先由 FG D 增压风机升压, 然后进入-).,塔。烟气从.,塔底部进入, 自下 而上流动; 循环泵将集水池内浆液送入.,塔的顶部, 浆液自上而下流动。烟气0的二/&)被-)‘洗涤 并与氢/&)发生反应, 最终生成亚)酸)晶体, 集水 池底部的亚)酸)达到一定浓度后由废液排出泵送入

5 4
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技术交流

副产品处理系—。-提高.,反应效率, 循环泵将浆 液反复送入.,塔。.,塔顶部设有除雾器, 可使烟 气含液量( 标准状态( 标) ) 低于 1 00 m g/ m 3 /下排出
.,塔。

1. 3 副产品处(.—
/&),%-)副产物处理方式有 3 种: ( 1 ) 通过

3 亚)酸)回用试验

3 . 1 /&)的回,
亚)酸)可0适当还/‘作用下焙烧成 M g O 和
S O 2 , 回,的/&)与/)/&)品质相当( 表 1 ) 。

表 1 回,/&)质量( 试验室)

鼓入/&空气, 0/&池内将亚)酸)强制/&成可
溶性)酸)后排入大海, 实现无害&抛弃。( 2) )酸)
样品名称
M g O / %
CaO / %
&学活性 ! / s
R7 4 / %
/)/&)
90. 60
1. 48
82
20
通过凝聚、沉淀、冷却等工艺过程使其转&成一水)酸
回,/&)
90. 50
1. 50
83
15

)( M gS O 4 . 1H 2 0) , 作-肥)出售。( 3 ) 从集水池排 出的亚)酸)通过浓缩、-水干燥等工艺后送至&工 厂, 0焙烧炉0分解成/&)和二/&)。/&)运 回电厂重复利用, 二/&)则作- )酸的生产/ )。 本文主要介绍第 3 种处理方式。

1. 4 —)%/水.—
-)工艺水包括/&)混合罐用水和.,塔等装 置冲洗用水。工艺水需‘预处理, -此需设置独立水 箱。工艺水通过泵送至各设备。

2 /&),%—)%/的特点

( 1) 较好的吸收性能 ,%-)的.,反应强度 取决于-)‘碱金属离子的溶解碱性。碱金属离子的 溶解碱性越高, .,反应越强。由于)离子的溶解碱 性比钙离子高数百倍, 因而)基-)‘具有比钙基-
)‘高数十倍的-).,反应能力。工业实践已‘证 明, )基-)能达到比钙基-)更高的-)效率, 可达
99% /上。
( 2) 较低的液气比 与石灰石 石膏%-)相比,
/&)%的液气比/-其 1/ 3 , 因此-)塔、循环泵等 设备及系—容量相对较小。
( 3) 腐蚀、结垢速度较低 /&)-)系—浆液
的 p H 值大于 6, 主要产物-溶解性稍大的亚)酸)和
)酸), 因此-)副产物不易粘结或结垢, 因而提高了 系—运行的稳定性并便于检修维护。
( 4) 脱硫副产物可实现循环利M 利用亚)酸)

! &学活性表示&学物质进行&学反应的难易程 度, 对/&), 目前通 常用反应时间表示。如一定质量的/&)和)酸0 规定的反应 条件下 完全反应所用的时间越短, &学活性越好。
/&),%-)副产物0不可避免地存0一定量 的)酸 ), 0 没有 还 / ‘的 条 件 下, ) 酸) 需 要 0
1 160 ∀ /上才能完全分解- M g O 和 S O2 , 而0此温
度下生成的/&)已被烧结不能用于-), 所/必须
0焙烧时加入适当还/‘, 并控制焙烧温度, /获得性 能适用的/&)。-此, 对不同)酸)含量的亚)酸
)进行了对比焙烧试验。结果证明, 通过控制焙烧工 艺条件, 0)酸 )含量达 10% - 3 0% 时, 回,的 /&
)仍可达到表 1 水平。

3 . 2 使用再生/&)的经济效益
使用再生/&)可降低.,‘费用。/华能北京 热电厂 4 # 83 0 t / h 锅炉-例, /&)年耗用量/ 2 万 t , 按照每吨( 4 00 - 450 ) 元估算( 含运费) , 如全部采用
新鲜/&)%, 年.,‘费用-( 800 - 900 ) 万元。考 虑到再生/ &)纯度的降低和它0 再生过程0的 损 失, 保守估算, 再生回用的/&)-总消耗量的 70% , 需补充新鲜/&) 30% , 即年补充量/ 6 000 t , 年运 行.,‘费用则-( 2 40- 270) 万元, 节/成本显著。

4 /&)粉来源‘品质/求

-)用/&),用菱)矿石0 8 00 ∀ - 9 00 ∀ 下 煅烧而成的轻烧/&), &学活性好, 对-)用/&) 的具体要求如下:
( 1 ) 外观-白色或灰白色%末;

制)酸并回,/&),一项技术成熟的工艺, 美国等
( 2 )
M g O 含量 ∃9 0% ;
国家已‘研究多年并成功地应用于火电厂烟气-)。
( 3 )
CaO 含量 % 1. 5 % ;
该工艺不仅大大降低了-)运行成本, 而且可/实现
( 4 )
活性-( 10 - 12 0) s ;
循环‘济模式, 值得提倡和推广。
( 5 )
R 74 % 2 0% 。

+(%$ . 20 06( 0 1) 55

我国辽宁的大石桥、海城/及山东的莱州等地菱
)矿储量丰富, 周围分布了许多)加工厂, 均能提供满 足上述要求的/&)%, 而辽宁大石桥的/&)%质 量更好。

5 /&),%—)%/在国内外的应用

日本上世纪 70 年代0期多家公司相继开发/&
),%-)工艺, 8 0 年代迅速普及, 目 前该工艺已成
-烟气-)的主要工艺之一。日本也,世界上)‘-
)规模最大, 采用最多的国家。此外, 美国、韩国也, 成功运用这一技术的国家, 特别,0-)副产物的综 合利用方面, 采用/&),%-)工艺的火电厂其副 产物几乎全部利用, 如美国的 M ys t ic 电厂、Ed dy st on e 电厂。目前, 国内代理这项技术的公司有盛艾尔浦环 保设备( 北京) 有限公司、天津汉城夏普环保设备有限 公司。然而, 国内还没有采用/&),%-)工艺的 火电厂, 一些工业窑炉采用了这一方%, 副产物处理方 式,无害&抛弃。
/&),%-)工艺的优异性已‘0工业实践0
得到证明, 但因美国、日本等)资源的贫乏限制了它的 普及和推广。0国,世界上菱)矿资源最-丰富的国 家, 因此采用/&),%-)工艺具有得天独厚的优 势。

6 /&)—)的经济性

根据西南电力设计院-华能北京热电厂所做的可
行性研究分析, 当燃用)分- 0 . 5 % , 烟气处理量( 标)
- 4 # 106 m3 / h 时, 如采用辽宁的/&)进行-), 0 不考虑副产物回,利用的情况下-)系—的造价、运
行费用和厂用电率分别/-石灰石 石膏%的 80 % -
8 5% 、7 0% - 75% 和 80% - 8 5% 。

7 存在问题

( 1 ) 低)煤燃烧后产生的二/&)浓度很低, 一 般小于 1 000 mg / m3 。国 外用/& )%-) 的烟 气
0, 二/&)浓度一般超过 2 000 m g/ m3 , 因此, 副产
物0亚)酸)的比例相对较高。若该%用0燃烧低) 煤的锅炉烟气-)上, 很可能会导致副产物0)酸) 比例偏大而回,困难。
( 2 ) 国内对/&)-)副产物的干燥、煅烧还没 有工程应用业绩, 存0一定风险。
( 3 ) 国内较大的-)公司均无0大型电厂采用/
&)-)的业绩, 其造价和技术容易受国外少数/&
)-)公司控制。

8 结 论

( 1 ) /&)-)具有.,性能好、腐蚀程度相对 较低的优点。
( 2 ) 对低)煤、相对较近的.,‘产地, 基础投资 和运行维护费用相对石灰石 石膏%低一些。

( 下接第 64 页)
-保证稳定运行, 变频器输出最大频率设置不应超过 电机额定频率的 3 倍。
( 2) 加减速时间的设定。运行要求希望加速和减
速时间短一些更好, 但,如果选择加速时间太短, 系— 可能无%起动或者因过电流保护跳闸; 如果减速时间 太短, 频率下降太快, 电机会进入再生制动状态, 可能 发生过电压保护跳闸, 因而要合理选择加速和减速时
间。
( 4 ) -使循环水泵出口蝶阀能正常工作, 电动蝶 阀的供电电源应采用互-备用的双路电源。同时0调 试时不仅要对变频控制回路进行检查, 还应对故障回 路和工频电源相序进行核对, /防止因变频器内部故 障自动切换到工频电源工作时相序错误造成蝶阀反转 引发事故。

4 结 语

( 3) 变频器一般都安装0控制箱内, 其工作环境 温度要求0 40 ∀ /下。南方电厂夏天的气温‘常0
37 ∀ /上, 变频器控制箱内温度‘常超过 40 ∀ 。高
温季节也正,备用循环水泵频繁起停的时候, 因此要 注意加强控制箱内通风散热。
56 +(%$ . 200 6( 01 )

用变频器实现对循环水泵出口蝶阀的启闭控制, 比液控系—更加安全可靠, 克服了传—电液联动重锤 式碟阀或液动蝶阀的结构限制, 可/根据运行工况的 需要, 实现任意角度、快慢的控制。

th rough catalyzin g t reat men t can enhance it’ s adsorpt ion cap abil ity. Tn cont roll ing H g emiss ion , it eract ion among SO 2 , N O x , and H g m ust b e con sid-
ered.
Key words: activat ed carbon; sorbent; f lue gas of coal f iring; H g emiss ion con t rol
PRELI MI NARY APP ROACH TO WET DESU LFURATION TECHNOLOGY BY USING MAGNESIUM OXIDE MAGNESIUM SUL-

FI TE
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ZHAO Ji an, ZENG De y ong ( 54 )

Abstract: T he t echnology of cyclic ut il izing byproduct s f rom w et desulf urat ion by us ing magnes ium oxide magnes ium s ulf it e has b een present ed. St udy on feas ibilit y sh ows t hat th e d esul fur at ion t echnology of t his kind to h ave high desu lf urat ion ef ficiency, as w ell as capit al inves t ment and op eration cost
to be relat ively l ow er. Tt is su itabl e f or des ulf uration in pow er pl ant w h ich is n’ t far f rom magnesium m ines , has low su lf er con tent in f uel coal, and has
chemical plant f or r egen erat ion of m agn esium s ulf it e nearby, but t h ere is sh ort of applicat ion achievemen ts in large pow er pl ant s at hom e.
Key words: coal f iring pow er plant ; f lue gas des ulf uration; w et des ulf uration by using magnesium oxide magnes ium sulf it e

APPLICATION OF COMP UTER OPER ATED ACQUI SITION SYSTEM IN TESTING OF LARGE CAPACITY BOILER S
⋯⋯⋯

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
SONG Chang bi n, HUANG Jian jun ( 57 )

Abstract: T he prin ciple, f eat ures, and app licat ion of comp ut er operated acquisit ion syst em in t est ing of u til it y boilers h ave been pres ent ed. T h e com- paris on of t radit ional t est in g meth od w ith t hat of using comput er operat ed acquisit ion s yst em has b een carried out , t he said acquisit ion syst em having st ronger su periorit y in mult i paramet er synch ronous measu rement .
Key words: comput er; dat a acquisit ion; boiler; col d s tat e t est ing

CAUSE ANALYSIS ABOUT SOMEWHAT LARGER ELECTR IC CURRET OF I NDUCED DRAFT FAN FOR ONE BOI LER
⋯⋯⋯

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
WANG Jua n ( 59 )

Abstract: S om ew hat l arger elect ric curr ent of induced draf t f an for boiler no. 2 in one pow er pl ant has been an alys ed. Tt h as been f ound from inspect ion th at th e m ain causes leadin g t o somewh at l arger electri c cu rrent of said in du ced draf t f an are as f ollow s; ( 1) T op corrosion in out let f lue duct of t he ac- t ivat or; ( 2) F all aw ay of guide plat es in out let of th e act ivator; ( 3) A ir l eakage in du e t o w ornout of t he f lue duct . A f t er ret rofit t ing, th e s aid elec- t ric curren t has ret u rned t o normal.
Key words: boiler; indu ced draft fan; flu e duct ; desu lfu rat ion; acti vat or; air leakage in

COMP REHENSIVE CONTROL OF DUST P OLLUTI ON IN COAL HANDLING SILO BAY OF P OWER PLANT
⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯

⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯ HUANG Qi ang ( 61 ) Abstract: Causes leading t o dus t pollu tion in coal silo b ay of t herm al pow er plant u nder A nqing P et ro Chemical G eneral F act ory have been an alys ed, th e comprehensive cont rol met hod, as w ell as dust rem oval mechanis m and s itu at ion of inst alling and ut ilizi ng new t ype L ZZ DP f lat bag f ilt er being pres ent ed. P ract ice sh ow s t hat th e cont rol schem e n ew ly adopt ed t o be su ccessf ul. A f t er implementat ion, t he dust cont ent in at mos pheric air of t he si- l o bay t o be us ual ly m ait ained at less t han 13 mg/ m3 .
Key words: pow er plant; coal handling; silo bay; dus t pollu ti on; f lat bag f ilt er

APPLICATION OF FREQUENCY CONVERTER I N VALVE CONTROL
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
DONG Yong wei ( 63 )

Abstract: U t il izing speed adjus ti ng f unction of t h e f requ ency convert er, rapid opening and cl osing of t he but t erf ly valve at out l et of t he circu lat ing wa-
t er p ump in pow er pl ant have been realized, and problems needing t o pay at t ent ion for f requency convert er used in valve cont rol being analysed.
Key words: frequen cy convert er; in terlock con tr ol ; circuilat ing wat er pum p; value

APPLICATION OF FIELD BUS I N WATER NETWORK CONTROL SYSTEM OF OVER SUPERCRITI CAL UNITS
⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
ZENG Wei do ng, WANG Chun l i, YAN Yu pi ng et al( 65 )

Abstract: Combin ed w ith pract ical ex amp le of engin eer ing app licat ion in w at er netw ork cont rol sys t em f or 4 # 1000 M W over supercrit ical un its in H uaneng Y uh uan P ow er P lant, t he f eat ures of f iel d bus t echnology has b een pres ent ed, th e design and ap plicat ion of P R TF TBU S f ield bus p rodu ct s from Siemens Compan y f or realizing w at er n et w ork cont rol syst em b eing briefly des cribed.
Key words: Over s upercrit ical; field bus; equipm ent management; f ores ight maint enan ce

IMPROVEMENT OF LAST STAGE BLADES AN D GLAND PACKI NG FOR 3 50 MW STEAM TUR BINE
⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯ LI Ling yang, JI N Zheng yi, LI U Zhao ( 67 )
Abstract: T he H P and TP shaf t packing and diaph ragm gland packing of s team t urbine no. 2 in Gu angs hen Shajiao B P ow er Co L t d h ad been ret rofit- t ed in to self regulat ed gl and packing ( Breden gland pack ing) , and t he last st age blades changed int o 660. 4 mm ( 26∋) bl ades of t hird generat ion new ly developed by T os hiba Comp any of Japan in major repair. T h rough above m ent ioned ret rofit s, t he economic beh avior and saf et y of s aid st eam
tu rbine have been obviousl y enhanced.
Key words: 300 M W s t eam t u rbine; f low passage; last st age blad es; self regulat ed glan d packin g
CAUSE ANALYSIS OF VACUUM DEGRADATI ON IN DEBUGGING OF ROTATI ON IMPU LSI NG FOR THE STEAM TUR BIN E

AND TREATMENT THER EOF
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ZHANG Yin di ( 69 )

Abstract: T hrough caus e analysis of vacuum d egradat ion in t he debu gging process of rot at ion im pulsin g for a co generat ion s team t urbin e, t he t reat-
m ent met hod f or k eep ing t h e said unit t o have high er vacuum has been put f orw ard.
Key words: subh igh p ress ure ext raction cond ensin g s team t urb ine; rot at ion impuls ing; d ebugging; vacuum

. Est ab lish ed : 1 972
. S po ns ored by : X i’ an T h ermal Pow er R esear ch Tn st itu t e Co Lt d
Ch ines e S ociet y f or Elect rical En g in eerin g
. Edit ed an d Pu b lish ed b y: M ag azine A g ency o f T H ER M A L PO W ER GEN ERA T TO N
. Dis tr ib u t ed b y: Dist rib ut ion Bu reau of N ew s-p apers A nd Period icals un der Sh aanx i Pr ovincial O ff ice of
Pos tal S erv ice