LYWSQ烟气脱硫新型节能曝气喷射氧化反应器

一、      技术背景

燃煤过程排放的SO2对环境造成了严重危害，通常采用烟气脱硫工艺进行控制。石灰石-石膏法是最稳定、最成熟、应用最广泛的湿式烟气脱硫工艺，而亚硫酸钙的氧化是其中重要的化学过程。烟气自身含氧可氧化部分亚硫酸钙，即发生自然氧化，但氧化率达不到一定程度易导致结垢，且自然氧化还受氧气向液态界面扩散缓慢及被吸收SO2的限制。而强制氧化克服了上述缺点，通过鼓入过量空气，强烈混合，使亚硫酸钙充分氧化，控制结垢，提高系统运行的可靠性，最终可生产石膏。强制氧化装置的性能受多种因素的影响，其中PH值是影响强制氧化性能的一个关键参数。高PH的浆液环境有助于SO2的吸收，低PH则有利于亚硫酸钙的氧化，而吸收塔内从上至下PH值逐渐升高，所以强制氧化型湿法烟气脱硫吸收塔内氧化空气供给装置的位置至关重要。

二、传统氧化空气供给装置

传统的氧化装置位于浆液池底部。喷枪将氧化空气喷射到侧近式浆液搅拌器旋转叶轮的前方，利用搅拌器叶轮转动动能将氧化空气泡打碎，进而使氧化空气均匀分布到吸收塔内的吸收浆液中。这种氧气供给装置由于形势相对简单，已得到了广泛应用。然而随着中、高硫煤种的投用，单塔处理烟气量和SO2浓度增大，浆液池的直径和高度也随之增大，导致该供给装置可能在浆液池中央形成死区，该区域内氧化空气停留时间较短，浆液氧化效果差；此外，氧化风机一般采用罗茨风机，该风机氧气利用率低、压头高，这种强制氧化装置布置方式可以提高氧化效率以及获得高强度石膏，但这种布置方式易导致氧化空气注入不充分，引起石膏结晶的不完善，还能造成吸收塔内壁的结垢。不仅增加投资和运行费用，而且设备噪音大、温度高，维护管理困难。

三、目前石灰石脱硫的现状

目前我国火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置的运行普遍存在能耗和运行成本高、对煤种硫份的适应能力差、吸收塔后续设备堵塞结垢现状严重、设备磨损严重等问题，随着我国煤炭市场的不稳定性，众多电厂长期燃用超出设计硫份的燃煤，导致脱硫系统无法正常运行，随着越来越严格的环保排放标准的实施，很多脱硫装置被迫进行增容改造工作。脱硫装置的增容改造动辄耗资千万，改造施工周期3～4月，给电厂带来前所未有的经济及环保压力。若能在不对原有脱硫设备进行增容改造的前提下，应用LYWSQ烟气脱硫新型节能曝气喷射氧化反应器来满足脱硫系统的设计脱硫效率是目前脱硫行业的研究方向。

四、LYWSQ烟气脱硫新型节能曝气喷射氧化反应器

针对以上情况，洛阳万山高新技术应用工程有限公司在石灰石-石膏湿法脱硫工艺的反应机理上对提高脱硫反应速度从而缩短烟气与浆液的接触时间，在提高石灰石活性和氧化空气利用效率的前提下研发了针对不同工况下使用的LYWSQ烟气脱硫新型节能曝气喷射氧化反应器，该技术能加速石灰石溶解、显著提高石灰石活性、提高氧化空气的利用效率、提高脱硫石膏品质、降低系统的Ca/S比从而提高石灰石的利用效率、防止设备结垢和堵塞、减轻磨损、缓冲浆液PH值波动，使其能适应超出设计硫份约20%-30%的煤种，降低系统能量损耗，给电厂带来良好的经济和社会效益。

五、LYWSQ烟气脱硫新型节能曝气装置

        该技术主要应用于燃煤硫份在超过设计硫份约20%-30%的脱硫装置。正常使用该技术可以显著提高氧化空气的利用率，从而满足脱硫系统的正常运行，达到环保要求的脱硫效率及SO2排放的标准。该装置的工作原理是利用压缩空气或蒸汽作为动力，用压缩空气或蒸汽带动LYWSQ烟气脱硫新型节能曝气喷射氧化反应器的液气比例为1比20，计算脱硫塔内石灰石浆液的容量，在脱硫塔烟道上安装LYWSQ烟气脱硫新型节能曝气喷射氧化反应器，对脱硫塔内的石灰石浆液进行氧化混合，使得在运行中，充分利用LYWSQ烟气脱硫新型节能曝气喷射氧化反应器达到亚硫酸钙充分氧化，有效提高亚硫酸钙的氧化效率，防止脱硫系统结构，还可以起到代替搅拌器和代替传统的氧化风机装置，在超出设计硫份约20%-30%的工况下，脱硫装置原有的供浆和脱水系统将无法保证吸收塔浆液的正常运行，要达到此效果，吸收塔浆液的PH值和吸收塔浆液的密度必须控制在正常运行范围之内。

六、有益效果

    LYWSQ烟气脱硫新型节能曝气喷射氧化反应器，使石灰石浆液在含有气泡的湍流力作用下充分混合，气泡能均匀分布，形成很大的物料交换表面，有利于提高O2利用率，使亚硫酸钙得到充分氧化，降低了运行能耗，LYWSQ烟气脱硫新型节能曝气喷射氧化反应器出口气流能保证一定的流速，在浆液池内产生充分的扰动，有效防止了浆液的沉淀，同时，该装置喷出的氧化空气可代替传统的搅拌器进行搅拌。保证了浆液池底部搅拌均匀，有效防止吸收塔结垢，系统结构较为简单，易于维护。操作简单，使用方便，噪声小，免维护，耐高温，不结垢，用电量小，是传统老式氧化风机的换代产品。