船舶脱硫动态(船舶脱硫塔原理)

2022-11-28 12:06 点击:234 编辑:邮轮网

1. 船舶脱硫塔原理

现有技术

纯海水脱硫工艺,利用海水所具有的天然咸度以及硫酸盐对海洋的无害性原理。这项新工艺是目前全世界二百多种脱硫工艺中唯一无需任何人工原料,也没有副产物排放的绿色工艺,脱硫效率高于百分之九十。其设备造价和运行成本仅为目前世界上广泛采用的传统脱硫工艺的三分之一。

纯海水烟气脱硫法是计算机软件此系列产品利用了磁致伸缩技术的新一代高精度液位传感器,具有性能稳定、可靠性高、使用寿命长、安装方便等特点。可同时连续测量介质的液面、界面和湿度;符合工业防爆、防腐要求;平均无故障工作时间达23年。可配套各种形式的测量仪表,广泛应用于航天航空、石油化工等工业测量控制领域。

1.海水脱硫工艺原理

天然海水中含有大量的可溶盐,其主要成分是氯化物和硫酸盐,也含有一定量的可溶性碳酸盐。海水通常呈碱性,自然碱度为1.2-2.5mmol/L。这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2能力。利用海水这种特性洗涤并吸收烟气中的SO2,达到烟气净化之目的。

海水脱硫工艺按是否添加其他化学物质作吸收剂分为2类:(l)不添加任何化学物质,用纯海水作为吸收液的工艺,以挪威ABB公司开发的Flakt-Hydro工艺为代表。这种工艺已得到较多的工业化应用。(2)在海水中添加一定量石灰,以调节吸收液的碱度,以美国Bechte公司为代表。这种工艺在美国建成了示范工程,但未推广应用。以下介绍的海水脱硫工艺均指第1类。纯海水脱硫工艺的基本流程如图1所示。

海水脱硫工艺主要由烟气系统、供排海水系统、海水恢复系统、电气、控制系统等组成。其主要流程是:锅炉排出的烟气经除尘器后,由FGD系统增压风机送入气一气换热器的热侧降温,然后进入吸收塔,在吸收塔中被来自循环冷却系统的部分海水洗涤,烟气中的SO2在海水中发生以下化学反应:

SO2+H2O→H2 SO3

H2 SO3→H++HSO-3

 HSO-3 →H++SO23-

SO23-+1/2O2→SO24-

以上反应中产生的H+与海水中的碳酸盐发生如下反应:

CO23-+H+→HCO3-

HCO3-+H+→H2CO3→CO2+H2

吸收塔内洗涤烟气后的海水呈酸性,并含有较多的SO32-,不能直接排放到海水中去。吸收塔排出的废水流入海水处理厂,与来自冷却循环系统的海水混合,用鼓风机鼓入大量空气,使SO32-氧化为SO42-;,并驱赶出海水中的CO2。混合并处理后海水的PH值、COD等达到同类海水水质标准后排入海域。净化后的烟气通过GGH升温后经烟囱排入大气。

2.深圳西部电厂4号机组海水脱硫工程

2.1电厂概况

 深圳西部电厂位于深圳市南头半岛西南端的妈湾港码头区。一期工程(2×300MW)机组属妈湾电力有限公司,二期工程(2 X 300MW)机组属西部电力有限公司,目前,正在建设的5、6号机组亦属西部电力有限公司。整个电厂占用妈湾港的 9.10.11号泊位。电厂西面临珠江口的内伶仃洋,厂区基本为开山填海而成,除东侧沿山地带为陆域外,其余为海域。西部电厂建设规模为 4 X 300MW,安装 2台引进型国产燃煤机组,3号机组已于1996年9月并网发电,4号机组于1997年10月建成投产。5、6号机组正在建设中。锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的HG-1025/18.2-YM6型,除尘器采用兰州电力修造厂生产的双室四电场除尘器,除尘效率> 99%。每两台炉各合用1 座高210米,出口直径7米的套筒烟囱,外简为钢筋混凝土结构,内简用耐腐蚀合金钢制成。

2.2 FGD系统主要设计依据

2、2.1 燃煤

 设计煤种采用晋北烟煤,含硫量 0.63%。校核煤种为到货混合煤,含硫量为0.75℅。汽机T-ECR工况时,锅炉实际耗煤量为114.4t/h;锅炉B一MCR工况时,锅炉实际耗煤量126.9t/h。

2.2.2 烟气

 FGD系统处理烟气量的设计值为T-ECR工况的锅炉烟气量,即 110万m3/h,FGD系统按锅炉 B一MCR工况设计。FGD系统入口烟温设计值为123℃,烟气温度变化范围 104-145℃。

2、2、3 海水

 以4号机组凝汽器循环冷却水作为脱硫吸收液。海水流量设计值为12t/S,凝汽器出口海水温度为27-40℃。海水盐度 2.3%。

2、3 西部电厂海水FGD系统

西部电厂4号机组海水 FGD工艺流程见图2。该工艺由烟气系统、吸收系统、海水供排水系统及恢复系统、电气及监测控制系统组成。

2.3.1烟气系统

 FGD系统处理的烟气自4号机组引风机出口联络烟道引出,系统设进、出口挡板门及旁路烟道挡板门。FGD系统正常运行时,旁路挡板门关闭,全部烟气经脱硫系统后由烟囱排出。FGD系统停止运行时,旁路烟道开启,FGD系统进、出口烟道挡板门关闭,烟气直接进入烟囱排放。FGD系统内的烟气经增压风机进入GGH降温后再到吸收塔,净化后的烟气经GGH升温后,由烟囱排入大气。

2.3、2 SO2吸收系统

 FGD系统的吸收塔采用填料塔型,为钢筋混凝土结构。烟气自吸收塔下部引进,向上流经吸收区,在填料表面与喷入吸收塔的海水充分反应,净化后的烟气经塔顶部的除雾器除去水滴后排出塔体。洗涤烟气后的海水收集在塔底部,并依靠重力排入海水恢复系统。

2.3.3海水供排水系统

 西部电厂循环水采用的海水为直流式单元制供水系统,冷却水取自伶仃洋矾石水道,由2号取水口取深层海水供4号机组使用。FGD系统水源直接取自4号机组凝汽器排出口的虹吸井,部分海水进入吸水池,经升压泵送人吸收塔内洗涤烟气,吸收塔排出的海水自流进入曝气池,在此与虹吸并直接排入曝气池的海水汇流、充分混合并曝气,处理后的合格海水经4号机组排水沟入海。

2.3.4海水恢复系统

 海水恢复系统的主体构筑物是曝气池,来自吸收塔的酸性海水与凝汽器排出的偏碱性海水在爆气池中充分混合,同时通过曝气系统向池中鼓入适量压缩空气,使海水中的亚硫酸盐转化为稳定无害的硫酸盐,同时释放出CO2,使海水的水质达到同类海水水质标准后排入海中。

2.3.5 电气

 FGD系统用电电压为 6kV和 380V,大于或等于200kw的电动机采用6kV供电,200kW以下的电机采用380V供电。

2.3.6 仪表与控制

 FGD系统的仪表控制系统具备以下主要功能:(1)数据采集功能。连续采集和处理反映FGD系统运行工况的重要测点信号,如 FGD系统进出口烟气的SO2、O2浓度及烟温等。曝气池排放口处pH、COD、水温等。(2)控制功能。对烟气挡板的前后压差进行闭环控制,其他设备采用顺序控制。(3)配备各种必要的烟气、海水现场监测仪表。

2.4 海水FGD系统运行状况

负责承建西部电厂4号机组海水脱硫工程的深圳市能源环保工程公司,在深圳市能源集团公司和各级政府有关职能部门的支持下,经过参建单位2年多的紧张施工,已使该工程于1999年3月8日顺利通过72h的连续运行,并移交生产。1999年6月底及7月初,由中、外双方对投运后的海水烟气脱硫系统进行了性能考核测试,中国环境监测总站对海水烟气脱硫装置进行了验收前的现场监测工作。测试结果表明:该脱硫系统运行稳定,设备状况良好,主要性能指标均满足国家的审查要求,达到或超过了设计值。

有关运行、设计资料见表1。海水脱硫系统性能保证设计值、实测值见表2、表3。

3 西部电厂示范工程的作用及应用前景

3.1 海水脱硫工艺的特点

海水脱硫工艺与湿式石灰石一石膏工艺、旋转喷雾脱硫工艺、炉内喷钙及增湿活化脱硫工艺主要性能的比较见表4。

由表4可看出海水脱硫工艺有以下特点:

(l)采用天然海水作吸收液,不添加其他任何化学物质,节省了吸收剂制备系

统,工艺简单。

(2)吸收系统不会产生结垢、堵塞等运行问题,系统可用率高.

(3)洗涤烟气的海水经处理符合环境要求后排入海中,无脱硫灰渣生成,不需灰渣处置设施。

(4)脱硫效率较高,有明显的环境效益。

(5)投资和运行费用较低,通常比湿式石灰石一石膏法低1/3.

3.2 西部电厂海水脱硫工程的示范作用

 随着大气环保法规的颁布和实施,我国对SO2排放的限制愈来愈严格。在酸雨控制区和 SO2污染严重的地区,应用烟气脱硫技术控制SO2排放量,减少酸雨的危害已是十分紧迫的任务。但是,脱硫工程投资高,运行费用大,一直是阻碍我国脱硫技术发展和应用的重要问题。多年来,国家经贸委、国家电力公司、国家环保总局等一直致力于开发适合我国国情的投资省、运行费用低,运行可靠的脱硫技术。海水脱硫技术的特点符合上述要求,是一种适合我国应用的脱硫工艺。

 我国的海岸线长,沿海地区经济发达,工业发展迅速,人口稠密,环境保护要求严格。沿海火电厂的新、改、扩建工程较多,因此海水脱硫工艺在我国有广泛的推广应用市场。

国家环保总局于1999年9月主持召开了“深圳西部电厂海水脱硫示范工程验收及总结研讨会”。出席会议的国家电力公司。中国环境监测总站、广东省、深圳市环保局等有关单位,对海水脱硫工艺能否在我国沿海地区进一步推广及国产化等问题进行了广泛深入的讨论。会议认为深圳西部电厂的海水脱硫系统各项性能指标均达到或超过了设计值,满足国家对该项目审查的要求,符合环保标准;中国环境监测总站对曝气池水面上空SO2浓度监测结果表明:曝气过程中没有SO2溢出情况,不会对周围环境造成不良影响;

根据国家电力公司和国家环保总局的要求,在该工程建设的同时,开展了脱硫工艺排水对附近海域水质、海生物及海底沉积物影响的跟踪监测与研究项目,自1997年以来,中国水利水电研究院和中科院南海研究所对电厂排水口附近海域进行了脱硫系统投运前的本底检测和投运后多次检测,深能集团公司对脱硫系统内的水质进行了同期的检测.2000年6月15,16日,由国家环保总局主持召开了阶段总结汇报会,与会领导与专家通过对检测结果的分析,一致认为海水脱硫工艺排水对海洋水质和海生物未产生不良影响,并认为在有条件的海边电厂可以作为一种比选脱硫工艺推广应用。国家环保总局于2000年9月30日以环监字【2000】111号通知,将该会议纪要印发给全国各有关单位。历时5年的海洋跟踪监测已完成了大纲要求的全部内容,国家环保总局在组织总报告的编写。以上的监测、研究工作为我国沿海地区火电厂推广应用海水脱硫技术提供了有力的科学依据。

总之,海水脱硫工艺利用海水的天然碱度脱硫,不添加任何化学试剂,系统简单,运行可靠,脱硫效率高,投资、运行费用较低,易于实现国产化设备配套。深圳西部电厂海水脱硫示范工程和相关的试验研究,以及目前进行的5、6号机组续建工程海水脱硫国产化建设项目,都将为我国推广应用海水脱硫技术及国产化设计、设备配套及施工建设奠定基础和积累经验。

2. 船舶脱硫塔内部结构与原理

船用脱硫塔常见脱硫系统分为湿式脱硫系统和干式脱硫系统,船用基本以湿式脱硫系统为主.湿式系统又分为开式、闭式和混合式三种,船公司可根据自身需求进行选择。

3. 船用脱硫洗涤塔原理

原理

酸雾废气由风管引入净化塔,经过填料层,废气与氢氧化钠吸收液进行气液两相充分接触吸收中和反应,酸雾废气经过净化后,再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气。吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下,最后回流至塔底循环使用。净化后的酸雾废气达到广东省地方排放标准的排放要求,低于国家排放标准。

特点

1.除尘脱硫效率高,采用碱性洗涤水时,脱硫效率可达85%;

2.设备占地少,安装方便;

3.耗水、耗电指标较低;

4.耐腐蚀、不磨损,使用寿命长;

5.设备运行可靠,维护简单、方便。

4. 船舶脱硫塔原理图

玻璃钢脱硫塔可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。  物理和化学方法存在硫化氢再处理问题,氧化法是以碱性溶液为吸收剂,并加入载氧体为催化剂,吸收H2S,并将其氧化成单质硫,湿法氧化法是把脱硫剂溶解在水中,液体进入设备,与沼气混合,沼气中的硫化氢(H2S)与液体产生氧化反应,生成单质硫吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。成熟的氧化脱硫法,脱硫效率可达99.5%以上。在大型的脱硫工程中,一般采用先用湿法进行粗脱硫,之后再通过干法进行精脱硫。  玻璃钢脱硫塔除沼气气体中硫化氢(H2S)的设备基本原理是以O2使H2S氧化成硫或硫氧化物的一种方法,也可称为干式氧化法。干法设备的构成是,在一个容器内放入填料,填料层有活性炭、氧化铁等。气体以低流速从一端经过容器内填料层,硫化氢(H2S)氧化成硫或硫氧化物后,余留在填料层中,净化后气体从容器另一端排出。

5. 船舶脱硫塔的工作原理

1、干法脱硫

  干法脱硫是指采用粉末或颗粒状吸收剂、吸附剂或催化剂从烟气中脱除二氧化硫。具有工艺简单、无污水和酸处理、能耗低,特别是净化后烟气温度高的优点,有利于烟囱排气扩散,无“白烟”现象,净化后的烟气不需要二次加热,腐蚀性小;其缺点是脱硫效率低,设备大,投资大,占地面积大,运行技术要求高。主要方法如下:

  根据所用吸附剂的不同,吸附剂注射法可分为钙基和钠基两种工艺。吸附剂可以是干的、湿的或浆状的,喷射位置可以是炉子、省煤器和烟道。当钙硫比为2时,干法脱硫效率为50%-70%,钙利用率为50%。这种方法更适合于老电厂的改造,因为在电厂的排气过程中,不需要添加任何设备就可以达到脱硫的目的。

  接触氧化法与工业制酸法相同,是以二氧化硅为载体,五氧化二钒或硫酸钾为催化剂,将SO2氧化为SO3。SO3与水蒸气反应生成硫酸或氨生成(NH4)2SO4。这种方法是一种高温操作,需要很高的成本。但由于其技术成熟,在国内外高浓度烟气处理中得到广泛应用。

  该方法工艺简单。它利用高能电子束与氨的光化学反应作为吸收剂。烟气在反应器中辐照后,烟气分解产生大量的氢氧原子,促进烟气中二氧化硫和氮氧化物生成硫酸和硝酸,再与氨水反应,形成硫酸铵和硝酸铵的搅拌物,用作农用肥料。

  2、湿法脱硫

  湿法脱硫是指采用液体吸收剂(如水或碱溶液)脱除烟气中的二氧化硫。具有脱硫效率高、设备小、投资低、操作方便、易控制、占地面积小等优点,但易造成二次污染、废水后处理问题、能耗高,特别是洗涤后烟气温度低,不利于烟囱排气膨胀,易产生“白烟”,需要二次加热,腐蚀严重等,主要方法如下:

  石灰石-石膏法是利用石灰石/石灰石浆液洗涤烟气,使其与SO2反应生成亚硫酸钙(CaSO3)。分离出来的亚硫酸钙可以丢弃,也可以强制进入空气中氧化,并加入一些添加剂以石膏的形式回收。为了降低SO2洗涤设备的负荷,首先对烟气进行除尘,然后进入除尘设备与吸收液反应。石灰/石灰石-石膏法工艺比较成熟,吸收剂廉价易得,操作可靠,应用最广泛,脱硫效率可达90%以上。

  钠法本法以氢氧化钠、碳酸钠或亚硫酸钠溶液为吸收剂,吸收烟气中的二氧化硫。由于该方法吸收SO2速度快,且管道和设备不易堵塞,因此得到了广泛的应用。吸收剂经无害化处理后可丢弃或适当处理后得到副产品NaSO3晶体、石膏、硫酸等。该法副产物硫酸的浓度可达98%。Kemic法又称氧化镁法,采用两个文丘里除尘器串联,去除烟气中的细小粉尘颗粒,并用氧化镁溶液吸收烟气中的SO2。吸收过程中形成的mgso4.7h2o和mgso4.6h2o晶体与焦炭在1000℃加热分解,得到SO2和MgO。再生后的氧化镁可以作为吸收剂再利用。

  氨法是以氨水为吸收剂,吸收烟气中的二氧化硫,其中间产物为亚硫酸铵和亚硫酸氢铵。采用不同的方法处理中间产物,回收硫酸铵、石膏、单体硫等副产物。

  该方法以天然磷矿石和氨水为原料,副产物为烟气脱硫过程中的磷酸铵复合肥。工艺流程主要包括四个工序:活性炭一级脱硫制备稀硫酸;用稀硫酸萃取磷矿制备稀硫酸溶液;磷酸和氨中和液[(NH4)2HPO4]二级脱硫;浓缩干燥矿浆制备磷酸铵复合肥。脱硫效率达95%以上。

  通过以上分析可知,湿法脱硫的主要优点是运行成本低、效率高,但耗水量相对较大。干法脱硫的优化不消耗水资源,但脱硫效率不是很理想。要根据具体情况知道采用哪种脱硫方法。  

6. 船舶脱硫塔是干什么用的

脱硫塔设备在燃煤锅炉脱硫除尘行业,除尘脱硫塔设备应用广泛,可以湿法除尘,湿法脱硫,也可以除尘脱硫除尘一体化,不仅适合电站燃煤循环硫化床锅炉除尘脱硫,也可应用燃煤链条锅炉的湿法脱硫除尘和烟气净化,脱除二氧化硫效率高,尾气净化彻底,应用在炉窑行业脱除氟化氢和窑炉尾气酸性废气净化设备等,并对球团、烧结机尾气脱硫。

脱硫剂的废氨水净化效率极高,原烟气SO2由11000mg/m3,脱除到120mg/m3以下,广泛应用在钢厂球团烟气领域。是一种低阻高效的湿法除尘脱硫设备和新颖的脱硫设备环保产品。

除尘器就是用来除去气相中的有害尘埃的设备,在此基础上增加脱硫效果,就是脱硫除尘器。

7. 脱硫塔船用

      是私企,江苏国林新能源于2018年12月05日成立。法定代表人王志敬,公司经营范围包括:新能源设备制造;船用脱硫塔改装及安装;环境保护专业设备制造、安装、销售;污水处理工程、环保工程施工;船舶工程施工;船舶配件、机械配件制造、销售;钢结构销售、安装;脚手架安装;防腐保温工程、房屋建筑工程、船舶室内外装饰装潢工程施工;起重设备安装、维修;道路普通货物运输;建筑劳务分包;职业中介服务;就业信息咨询服务;就业援助服务;劳务信息咨询;人力资源代理服务;以服务外包的方式从事企业的业务流程后台服务;企业生产线劳务外包服务等。

8. 船用开式脱硫塔工作原理

听着脱硫脱碳像天然气预处理流程,一般来说天然气脱硫(H2S)脱碳(CO2)可以用MDEA溶液吸收,吸收酸性气体(H2S、CO2)后的富液经过闪蒸后进入再生塔解吸再生。

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