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(1)脱硫效率高。石灰石(石灰)—石膏湿法脱硫工艺脱硫率高达95%以上,脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低,而且烟气含尘量也大大减少。大机组采用湿法脱硫工艺,二氧化硫脱除量大,有利于地区和电厂实行总量控制。
(2)技术成熟,运行可靠性好。国外火电厂石灰石(石灰)一石膏湿法脱硫装置投运率一般可达98%以上,由于其发展历史长,技术成熟,运行经验多,因此不会因脱硫设备而影响锅炉的正常运行。特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺,使用寿命长,可取得良好的投资效益。
(3)对煤种变化的适应性强。该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫,无论是含硫量大于3%的高硫煤,还是含硫量低于1%的低硫煤,石灰石(石灰)一石膏湿法脱硫工艺都能适应。
(4)占地面积大,一次性建设投资相对较大。石灰石(石灰)一石膏湿法脱硫工艺比其它工艺的占地面积要大,所以现有电厂在没有预留脱硫场地的情况下采用该工艺有一定的难度,其一次性建设投资比其它工艺也要高一些。
(5)吸收剂资源丰富,价格便宜。作为石灰石(石灰)一石膏湿法脱硫工艺吸收剂的石灰石,在我国分布很广,资源丰富,许多地区石灰石品位也很好,碳酸钙含量在90%以上,优者可达95%以上。在脱硫工艺的各种吸收剂中,石灰石价格最便宜,破碎磨细较简单,钙利用率较高。
(6)脱硫副产物便于综合利用。石灰石(石灰)一石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物为二水石膏。在日本、德国脱硫石膏年产量分别为250万吨和350万吨左右,基本上都能综合利用,主要用途是用于生产建材产品和水泥缓凝剂。脱硫副产物综合利用,不仅可以增加电厂效益、降低运行费用,而且可以减少脱硫副产物处置费用,延长灰场使用年限。
(7)技术进步快。近年来国外对石灰石(石灰)一石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断的改进,如吸收装置由原来的冷却、吸收、氧化三塔合为一塔,塔内流速大幅度提高,喷嘴性能进一步改善等。通过技术进步和创新,可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。
经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水,使其含水量小于10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放,脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低,脱硫效率可大于95%。
采用脱硫塔,用加了烧碱的水在脱硫塔形成水幕,让烟气通过水幕,就可以把烟气中的硫脱掉。
1 湿法烟气脱硫的基本原理(1)物理吸收的基本原理气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应,单纯是被吸收气体溶解于液体的过程,称为物理吸收,如用水吸收SO2。物理吸收的特...
烟气脱硫(FGD)是工业行业大规模应用的、有效的脱硫方法。按照硫化物吸收剂及副产品的形态,脱硫技术可分为干法、半干法和湿法三种。干法脱硫工艺主要是利用固体吸收剂去除烟气中的SO2,一般把石灰石细粉喷入...
烟气脱硫工艺
. 部分内容来源于网络,有侵权请联系删除! 我国烟气脱硫工艺技术发展展望 燕中凯 一、 我国“十二五”烟气脱硫的政策背景 二氧化硫减排是我国“十二五” |主要污染物减排最重要的任务之一。 2011 年 3月,国务院发布的“十二五”规划纲要将 二氧化硫作为主要污染物减排总量控制 的约束性指标,要达到减少8%的目标。 2011年 12月,国家“十二五”环境保护规划 已经公布,为达到减排 8%的目标,二氧化硫排放量由 2010年的 2267.8万吨要 进一步降低到 2015年 2086.4万吨。与此同时,我国的煤炭消费量预计将由 2010 年的 30亿吨增长到 2015年的 38亿吨左右。因此,二氧化硫减排任务十分艰巨。 2011年 11 月,国务院发布了《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》 (国发〔 2011〕35 号)提出:对电力行业实行二氧化硫排放总量控制,继续加 强燃煤电厂脱硫,
氨-硫铵法和石灰-石膏法烧结烟气脱硫工艺的应用对比
以日照钢铁有限公司烧结机采用的氨-硫铵法和石灰-石膏法烟气脱硫装置为例,对两种烧结烟气脱硫工艺的优缺点进行了介绍和对比,并就二者的脱硫运行成本进行了细致地分析。
巴陵石化公司流光放电氨法烟气脱硫技术装置运行指标见表1。
项目 |
单位 |
运行指标 |
---|---|---|
烟气流量 |
Nm3*h-1 |
240000 |
入口烟气SO2 |
mg*Nm-3 |
2280 |
出口烟气SO2 |
mg*Nm-3 |
≤10 |
出口NH3 |
mg*Nm-3 |
≤4 |
出口烟气湿含量 |
% |
3.68~8.50 |
脱硫率 |
% |
96.0~99.8 |
1.1干式烟气脱硫工艺
该工艺用于电厂烟气脱硫始于80年代初,与常规的湿式洗涤工艺相比有以下优点:投资费用较低;脱硫产物呈干态,并和飞灰相混;无需装设除雾器及再热器;设备不易腐蚀,不易发生结垢及堵塞。其缺点是:吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺;用于高硫煤时经济性差;飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用;对干燥过程控制要求很高。
(1)喷雾干式烟气脱硫工艺:喷雾干式烟气脱硫(简称干法FGD),最先由美国JOY公司和丹麦NiroAtomier公司共同开发的脱硫工艺,70年代中期得到发展,并在电力工业迅速推广应用。该工艺用雾化的石灰浆液在喷雾干燥塔中与烟气接触,石灰浆液与SO2反应后生成一种干燥的固体反应物,最后连同飞灰一起被除尘器收集。我国曾在四川省白马电厂进行了旋转喷雾干法烟气脱硫的中间试验,取得了一些经验,为在200~300MW机组上采用旋转喷雾干法烟气脱硫优化参数的设计提供了依据。
(2)粉煤灰干式烟气脱硫技术:日本从1985年起,研究利用粉煤灰作为脱硫剂的干式烟气脱硫技术,到1988年底完成工业实用化试验,1991年初投运了首台粉煤灰干式脱硫设备,处理烟气量644000Nm3/h。其特点:脱硫率高达60%以上,性能稳定,达到了一般湿式法脱硫性能水平;脱硫剂成本低;用水量少,无需排水处理和排烟再加热,设备总费用比湿式法脱硫低1/4;煤灰脱硫剂可以复用;没有浆料,维护容易,设备系统简单可靠。
1.2湿法FGD工艺
世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂,在反应塔中对烟气进行洗涤,从而除去烟气中的SO2。这种工艺已有50年的历史,经过不断地改进和完善后,技术比较成熟,而且具有脱硫效率高(90%~98%),机组容量大,煤种适应性强,运行费用较低和副产品易回收等优点。据美国环保局(EPA)的统计资料,全美火电厂采用湿式脱硫装置中,湿式石灰法占39.6%,石灰石法占47.4%,两法共占87%;双碱法占4.1%,碳酸钠法占3.1%。世界各国(如德国、日本等),在大型火电厂中,90%以上采用湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程。
石灰或石灰石法主要的化学反应机理为:
石灰法:SO2+CaO+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O
石灰石法:SO2+CaCO3+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O+CO2
其主要优点是能广泛地进行商品化开发,且其吸收剂的资源丰富,成本低廉,废渣既可抛弃,也可作为商品石膏回收。目前,石灰/石灰石法是世界上应用最多的一种FGD工艺,对高硫煤,脱硫率可在90%以上,对低硫煤,脱硫率可在95%以上。
传统的石灰/石灰石工艺有其潜在的缺陷,主要表现为设备的积垢、堵塞、腐蚀与磨损。为了解决这些问题,各设备制造厂商采用了各种不同的方法,开发出第二代、第三代石灰/石灰石脱硫工艺系统。
湿法FGD工艺较为成熟的还有:氢氧化镁法;氢氧化钠法;美国DavyMckee公司Wellman-LordFGD工艺;氨法等。
在湿法工艺中,烟气的再热问题直接影响整个FGD工艺的投资。因为经过湿法工艺脱硫后的烟气一般温度较低(45℃),大都在露点以下,若不经过再加热而直接排入烟囱,则容易形成酸雾,腐蚀烟囱,也不利于烟气的扩散。所以湿法FGD装置一般都配有烟气再热系统。目前,应用较多的是技术上成熟的再生(回转)式烟气热交换器(GGH)。GGH价格较贵,占整个FGD工艺投资的比例较高。近年来,日本三菱公司开发出一种可省去无泄漏型的GGH,较好地解决了烟气泄漏问题,但价格仍然较高。前德国SHU公司开发出一种可省去GGH和烟囱的新工艺,它将整个FGD装置安装在电厂的冷却塔内,利用电厂循环水余热来加热烟气,运行情况良好,是一种十分有前途的方法。
电厂烟气脱硫工艺按脱硫剂及脱硫反应产物的状态可分为湿法、干法及半干法三大类。
1、湿法脱硫工艺世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异,主要是以碱性溶液为脱硫剂吸收烟气中的SO2。
湿法脱硫工艺主要有:石灰石/石灰—石膏法、海水法、双碱法、亚钠循环法、氧化镁法等。
2、干法脱硫工艺工艺用于电厂烟气脱硫始于20世纪80年代初。
干法脱硫工艺主要有:荷电干法吸收剂喷射脱硫法、电子束照射法、吸附法等。
3、半干法脱硫工艺工艺融合了湿法、干法脱硫工艺的优点,具有广阔的应用前景。
半干法脱硫工艺主要有:喷雾干燥法、循环流化床法、增湿灰循环法、烟道喷射法等。烟气脱硫技术以湿法脱硫工艺占主导,同时干法、半干法脱硫工艺也在发展中。