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1、常見脫硫工藝、設備及參數(shù)脫硫方法:脫硫定義:減少化石燃料(包括煤等)生成的SO2排放到大氣中的所有技術(shù)手段的通稱,常見脫硫方法按照燃燒過程可以分為三類:⑴燃燒前清潔技術(shù):煤炭洗選、煤氣化、液化和水煤漿技術(shù);⑵燃燒中清潔技術(shù):循環(huán)流化床燃燒、煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、型煤;⑶燃燒后清潔技術(shù):煙氣脫硫技術(shù)。在上述方法中,煙氣脫硫技術(shù)是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應用的脫硫方式,世界各國研究開發(fā)和商業(yè)應用的煙氣脫硫技術(shù)已達200種之上。煙氣脫硫技術(shù)按照反應物的狀態(tài)可以分為:⑴濕法煙氣脫硫;⑵干法煙氣脫硫。濕法煙氣脫硫技術(shù)主要有石灰石/石灰洗滌法,雙堿法、韋爾曼洛德法、氧化鎂法
2、和氨法。據(jù)國際能源機構(gòu)煤炭研究組織調(diào)查表明,濕式脫硫占世界安裝煙氣脫硫的機組總?cè)萘康?5%,美、德、日等發(fā)達國家更達到90%以上。濕發(fā)煙氣脫硫技術(shù)特點主要有:①脫硫效率高,適用于各種煤種;②脫硫劑利用率高;③占用場地大,一次性投資大;④反應物顯液態(tài),需進行水處理;⑤設備易腐蝕,結(jié)垢及堵塞??梢钥闯?,在資金和場地許可的情況下,采用濕法煙氣脫硫是較穩(wěn)妥的方法。干式煙氣脫硫技術(shù)主要有噴霧干燥法、爐內(nèi)噴鈣法和循環(huán)流化床排煙脫硫法。其特點主要有:①投資費用較低;②脫硫產(chǎn)物呈干態(tài),并與飛灰相混;③無需裝設除霧器及煙氣再熱器;④設備不易腐蝕,不易發(fā)生結(jié)垢及堵塞;⑤吸收劑利用
3、率相對較低,不適用于高硫煤(含硫量>2%)脫硫;⑥飛灰與脫硫產(chǎn)物相混可能影響綜合利用;⑦對干燥過程控制要求很高。干式煙氣脫硫技術(shù)適用于硫含量低于2%,場地及資金受限制的情況,通常老廠改造適用此方式。目前循環(huán)流化床排煙脫硫法(CFB)在國內(nèi)電廠的應用較廣,僅次于石灰石濕法的應用,已投入使用的最大機組為20萬KW,且效果不理想。二.石灰石-石膏濕式脫硫裝置構(gòu)成該法原則上可分為下列結(jié)構(gòu)單元:⑴漿液系統(tǒng)。由粉倉、磨機、漩流分離站、漿液箱組成。⑵吸收系統(tǒng)。由洗滌循環(huán)系統(tǒng)、除霧器、氧化系統(tǒng)組成。⑶煙氣系統(tǒng)。由煙道、GGH、密封系統(tǒng)組成。⑷增壓風機。⑸石膏脫水及儲存系統(tǒng)。由
4、水力漩流站、真空皮帶過濾機、石膏倉組成。⑹廢水處理系統(tǒng)。由加藥系統(tǒng)、中和絮凝系統(tǒng)、濃縮系統(tǒng)組成。⑺緊急事故系統(tǒng)。由事故漿液箱、地坑系統(tǒng)組成。三.主要技術(shù)參數(shù)⑴脫硫率。⑵液氣比。(L/G)是指吸收塔內(nèi)單位時間內(nèi)吸收溶液的量(升)與煙氣量(立方米)的比值(l/m3)。經(jīng)驗值:8-25根據(jù)含硫量的不同,選取不同的值:含硫量<1.0%L/G=10-13含硫量1.0-3.0%L/G=13-20含硫量>3.0%L/G=20以上⑶鈣硫比。(ca/s)是指一個較長的時段內(nèi),參與反應的ca與s的摩爾數(shù)之比。它反映了吸收劑(石灰石漿液)的利用率。目前濕法的鈣硫比通常在1.01-1
5、.03之間。⑷水滴直徑。吸收劑(石灰石漿液)經(jīng)噴嘴噴出后呈水霧狀,其水滴直徑多在2.0-2.5mm之間。水滴的直徑與吸收效率成反相關,但提高水滴細度必然要求提高噴嘴前壓力從而增加能耗。⑸吸收區(qū)高度。一般指煙氣入口管中心線到噴淋層中心線的距離。吸收區(qū)高度一方面決定了煙氣與脫硫劑的接觸時間,另一方面也決定了接觸反應區(qū)內(nèi)水滴的停留時間。這兩個時間均與脫硫效率有直接關系。吸收區(qū)高度一般在5-15m之間。⑹塔內(nèi)煙氣流速。煙氣在塔內(nèi)的流速一般為2.5-3.8m/s(逆流式脫硫塔),目前許多公司都提高到3.7-4.0m/s,順流塔可達4m/s。提高流速有利于提高脫硫率,因為
6、一方面通過湍流過程可加強傳質(zhì),另一方面在逆流塔上可將更多的水滴保持在懸浮狀態(tài)(流化床效應)。其不利之處是煙氣阻力損失會增加,從而使能耗增加。⑺漿液PH值。美國國家環(huán)保局實驗表明,最佳PH值為5.8-6.2,有利于ca2+的析出。⑻漿液在池循環(huán)周期。指漿液經(jīng)噴淋系統(tǒng)循環(huán)一周的時間。等于:漿池容積/吸收塔循環(huán)泵排量,一般按4-5分鐘設計。在液氣比確定后可推算出漿池的設計容量。⑼漿液在池停留時間。是指與漿池等容量的漿液完全反應的時間。等于:漿池容積/石灰石漿液泵排量。一般在15-25小時之間,時間越長,石灰石利用率越高,石膏純度越好。缺點是漿池要做大。⑽吸收塔入口溫
7、度。由鍋爐來的原煙氣溫度在160℃左右,經(jīng)GGH降溫后在120℃左右。該溫度越低對吸收越好,另外溫度過高會損壞塔內(nèi)的非金屬設備和防腐層。⑾煙囪排放溫度。目前要求在80℃以上。這樣可以避免Hcl、HF、Hclo凝結(jié)腐蝕煙囪,同時也有利于煙氣的擴散。⑿新鮮石灰石漿液補充量。由漿池內(nèi)漿液的PH值來決定。當PH值過低時,增加補充量;PH值過高時,減少補充量。⒀漿池內(nèi)石膏的外排量。⒁氧化風機的風量。⒂氯離子的含量。氯離子對提高提高脫硫效率有利,但對石膏的品質(zhì)有影響。四.主要設備的分類及特點㈠吸收塔按照漿液擴散的形式分為:1.噴淋塔⑴德國斯坦米勒(國內(nèi)合作者:北京龍源)特
8、點:塔內(nèi)噴淋層與漿液之間(吸收區(qū))沒有