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煙氣脫硫脫硝除塵器方法與干式循環(huán)流化床煙氣脫硫技術特點
發(fā)布時間:2021-04-06 16:46:27 | 人感興趣 | 評分:3 | 收藏:

煙氣脫硫脫硝除塵器方法按所用的吸收劑、吸附劑的形態(tài)及凈化煙氣的方法分為干法、半干法及濕法三大類。目前,濕法煙氣脫硫技術占85%左右,其中石灰石/石膏法約占36.7%,其它濕法脫硫技術約占48.3%;噴霧干燥脫硫技術約占8.4%;吸收劑脫硫技術約占3.4%;爐內噴射吸收劑及尾部增濕活化脫硫技術約占1.9%;其它煙氣脫硫形式有電子束脫硫、脈沖等離子體脫硫、海水脫硫技術、循環(huán)流化床脫硫技術等。

由于對環(huán)境保護的日益重視和大氣污染物排放量的愈加嚴格控制,我國新建大型火電廠和現(xiàn)役電廠主力機組安裝相應的煙氣脫硫裝置以達到環(huán)保排放標準。

一、石灰石/石膏法:

該技術與拋棄法的區(qū)別在于向吸收塔的漿液中鼓入空氣,強制使caso3都氧化為cas04(石膏),脫硫的副產品為石膏。同時鼓入空氣產生了愈為均勻的漿液,達到脫硫率,并且易于控制結垢與堵塞。由于石灰石價格便宜,易于運輸與保存,因而自80年代以來石灰石已經成為石膏法的主要脫硫劑。當今選擇火電廠煙氣脫硫設備時,石灰石/石膏強制氧化系統(tǒng)成為優(yōu)先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。

石灰石/石膏法的主要優(yōu)點是適用的煤種范圍廣、脫硫(有的裝置CaiS=1時,脫硫效率大)、吸收劑利用率高、設備運轉率高、工作的性高(目前較成熟的煙氣脫硫工藝)、脫硫劑一石灰石來源豐富且廉價。但是石灰石/石膏法的缺點也是比較明顯的,主要是初期投資費用太高,運行費用高,占地面積大,系統(tǒng)管理操作復雜,磨損腐蝕現(xiàn)象較為嚴重,副產物一一牙i膏很難處理(由于銷路問題只能堆放),廢水較難處理,有待作進一步改進和提高。

二、氧化鎂法:

一些金屬氧化物如Mgo、Mno2和ZnO等都有吸收SO2的能力,可利用其漿液或水溶液作為脫硫劑洗滌煙氣脫硫。吸收了SO2的亞硫酸鹽和亞硫酸在溫度下分解產生SO2氣體,可以用于制造硫酸,而分解形成的金屬氧化物得到了,可循環(huán)使用。我國氧化鎂資源豐富,可考慮此法,但對煙氣進行預先的除塵和除氯,而且該過程中會有8%的Mgo流失,造成二次污染。

三、雙堿法:

實際上,雙堿法脫硫工藝是為了克服石灰石/石灰法容易結垢的缺點,并進一步提高脫硫效率而發(fā)展起來的。它先用堿金屬鹽類如鈉鹽的水溶液吸收SO2,然后在另一個石灰反應器中用灰石或石灰石將吸收了50:吸收液返回吸收塔再用。而SO2還是以亞硫酸鈣和石膏的形式沉淀出來。由于其固體的產生過程不是發(fā)生在吸收塔中的,所以避免了石灰石/石灰法的結垢問題。

四、石灰石/石灰拋棄法:

以石灰石或石灰的漿液作脫硫劑,在吸收塔內對SO2煙氣噴淋洗滌,使煙氣中的SO2反應生成CaS04,在洗滌液中沉淀下來,經分離后拋棄。

石灰石/石灰拋棄法的主要裝置由脫硫劑的制備裝置、吸收塔和脫硫后廢棄物處理裝置組成。其關鍵性的設備是吸收塔。對于石灰石/石灰拋棄法,結垢與堵塞是較大問題,主要原因在于:溶液或漿液中的水分蒸發(fā)而使固體沉積;氫氧化鈣或碳酸鈣沉積或結晶析出;反應產物亞硫酸鈣或硫酸鈣的結晶析出等。所以吸收洗滌塔應具有持液量大、氣液間相對速度高、氣液接觸面大、內部構件少、阻力小等特點。洗滌塔主要有固定填充式、轉盤式、湍流塔、文丘里洗滌塔和道爾型洗滌塔等,它們各有優(yōu)缺點,脫硫的往往操作的性較差。脫硫后固體廢棄物的處理也是石灰石/石灰拋棄法的一個很大的問題,目前主要有回填法和不滲透地存儲法,都需要占用很大的土地面積。由于以上的缺點,石灰石/石灰拋棄法已被石灰石/石膏法所取代。

治理大氣SO2污染的根本途徑之一是采取的脫硫措施,減少點、面排放源的SO2排放量。為此,針對我國的具體情況,開發(fā)切實可行的脫硫技術,卓有成效地控制燃煤煙氣排放的SO2量。目前,普遍采用的燃煤脫硫方法可分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫三類。

1、燃燒前脫硫。燃燒前脫硫就是在煤燃燒前把煤中的硫分脫除掉,降低燃煤的含硫量,從而達到減少污染的目的。燃燒前脫硫技術主要有物理洗選煤法、化學洗選煤法、煤的氣化和液化等。物理洗選煤法脫硫較經濟,可除去大部分的黃鐵礦硫,但只能脫無機硫,且會造成煤炭資源和水資源的浪費。生物、化學法脫硫不僅能脫無機硫,也能脫除有機硫,但生產成本昂貴,距工業(yè)應用尚有較大距離。燃燒前脫硫技術中物理洗選煤技術已成熟,煤的氣化和液化還有待于進一步研討完善。有的技術如微生物脫硫等正在開發(fā)。煤的燃燒前的脫硫技術盡管還存在著種種問題,但其優(yōu)點是能同時除去灰分,減輕運輸量,減輕鍋爐的沾污和磨損,減少電廠灰渣處理量,還可回收部分硫資源。

2、燃燒中脫硫。燃燒中脫硫(即爐內脫硫)是在煤粉燃燒的過程中同時投入量的脫硫劑,在燃燒時脫硫劑將二氧化硫脫除。如爐內噴鈣、型煤固硫和利用脫硫添加劑等,典型的技術是循環(huán)流化床技術。

3、燃燒后脫硫。燃燒后脫硫(即煙氣脫硫)是在煙道處加裝脫硫設備,對煙氣進行脫硫的方法,是目前上大規(guī)模商業(yè)化應用的脫硫技術,它是控制SO2較行之的途徑。典型的技術有石灰石/石膏法、噴霧干燥法、電子束法、氨法等。

干式循環(huán)流化床煙氣脫硫技術在鍋爐尾部利用循環(huán)流化床技術進行煙氣脫硫。以石灰漿作為脫硫劑,鍋爐煙氣從循環(huán)流化床底部進入反應塔,在反應塔內與石灰漿進行脫硫反應,除去煙氣中的SO2氣體,然后煙氣攜帶部分脫硫劑顆料(大部分脫硫劑顆粒在反應塔內循環(huán))進入旋風分離器,進行氣固分離。經脫硫后的凈煙氣從分離器頂部出去,經除塵裝置后排入大氣。脫硫劑顆粒由分離器下來后經料腿返回反應塔再次參加反應,反應全部的脫硫劑顆粒從反應塔底部排走。它具有如下技術特點:

一、反應器不易腐蝕、磨損,技術簡單,節(jié)省投資。

二、反應系統(tǒng)中的粉煤灰對脫硫反應有催化作用。

三、主要以鍋爐飛灰作循環(huán)物料,反應器內固體顆粒濃度均勻,固體內循環(huán)強烈,氣固混合,接觸良好,氣固間傳熱、傳質理想。

四、向反應器內噴入消石灰漿液,由于大量固體顆粒的存在,使?jié){液得以附著在固體顆粒表面,造成氣液兩相間的反應表面積。

五、固體物料被反應器外的旋風分離器收集,再回送至反應器,使脫硫劑反復循環(huán),在反應器內的停留時間延長,從而提高脫硫劑的利用率,降低運行成本。

六、通過向反應器內噴水,使煙氣溫度降至接近水蒸汽分壓下的飽和溫度,提高脫硫效率。

七、干態(tài)脫硫副產物容易處理。

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