双回路竖喷湿法脱硫技术是在充分消化吸收国外引进设备技术的基础上,经过不断改进和完善,开发出的高效湿法脱硫技术。通过在吸收塔中对脱硫过程进行有效分区控制,以获得较高脱硫效率。同时,该技术还具有系统阻力小、液气比小、大口径雾化喷嘴设计等技术特点。因其脱硫效率比空塔技术高,兼具不结垢、适应性强、投资少和运行成本低等诸多优势,而广泛适用于中小燃煤锅炉的烟气脱硫。其吸收原理如下:
在吸收塔内的高速吸收区,来自除尘装置的原烟气由塔顶高速进入塔内的高速湍流吸收区,吸收液由处于高速湍流区下部的竖喷喷嘴喷出,与烟气在湍流吸收区内逆向接触,当气、液两相动量平衡时,形成一段高度湍动的驻波区,在此区域,气液两相在短时间内充分接触、不断更新,获得充分的传热与传质效率,吸收液转向,落向塔体底部,净化烟气转弯,沿塔垂直向上流动。
在低速吸收区,烟气流速急剧下降并均匀分布,来自吸收塔上部一层喷淋联管的雾化浆液在塔中均匀喷淋,与均匀上升的烟气继续反应,形成二次脱硫。净化烟气最后经除雾器除去残留液滴后排放。
在高速吸收区,经过对烟气流速、浆液量和喷射高度的有效控制,通过竖喷喷嘴获得分布均匀的浆液颗粒,气、液、固三相充分接触,迅速完成传质过程,从而达到气体净化的目的。
由于湍流传质技术的作用,通过高速湍流区的烟气能迅速降温,有效实现了在没有GGH情况下对吸收塔防腐层的保护;由于均气效果的增强,提高了低速吸收区脱硫效果,降低了能耗和材料消耗;由于在高速湍流区已经完成了绝大部分脱硫工作量,减轻了低速吸收区脱硫工作压力,与空塔相比,降低了循环泵的工作负荷和浆液材料消耗。
在脱硫剂的使用上,除石灰石粉外,可以根据当地的资源条件灵活选择,包括化工企业的碱性废料、石灰、烧碱溶液、电厂冲渣水、电石渣、白云石、苏打、氧化镁/氢氧化镁溶液、废钢渣、废液氨、纸厂黑液等碱性物质,可以大大降低系统的运行成本。
针对每个项目的具体情况,可采用并联、串联组合设计,即:对场地小、几台小机组同时脱硫,可选择“几炉一塔”的工艺方案;在场地充裕、机组较大、脱硫改造工程资金不太充裕的情况下,可选择“一炉两塔”工艺方案;真正做到“度身定做”,最大限度满足政府和企业的客观需求。
在工艺设计上,在投资增加不多前提下,充分考虑了脱硫系统的适应能力,根据烟气量和烟气中二氧化硫含量的变化,对系统进行分级控制,保证系统在满足设计要求前提下,可以上下浮动30%。在调试过程中,含硫量小于1.2%,只需运行高速吸收区的循环泵,脱硫效率即可达到90%以上。
与空塔技术相比,采用该技术可减少了2—3层联管喷淋层,也相应减少了等量的浆液循环泵,有效降低投资和运行成本;较低的液气比,降低了吸收塔的高度、减少了占地面积、减少了工艺水的消耗;由于只使用一层喷淋联管,喷嘴使用量降低75%。综合比较,投资减少15%-20%,减少运行电耗30-35%,总运行成本降低20%-25%。
该技术还具有系统阻力小、液气比小、大口径雾化喷嘴设计等技术特点。因其脱硫效率比空塔技术高,兼具不结垢、适应性强、投资少和运行成本低等诸多优势,而广泛适用于中小燃煤锅炉的烟气脱硫。