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核心技术—典型干法.doc

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1、核心技术典型干法 ABB 锅炉烟气脱硫技术 脱硫工艺在巨化热电厂的应用研究 新型一体化脱硫技术 炉内喷钙及尾部增湿润活化脱硫技术 CFB-FGD 的主要工艺控制特点 循环流化床脱硫技术特点 烟气循环流化床(CFBFGD)干法脱硫工艺 LIFAC(炉内喷入石灰石氧化钙活化脱硫技术) CZD/FGD(有限区域弥散烟气脱硫技术) GSA 工艺(烟气悬浮吸收脱硫技术) 半干法影响脱硫效率的因素 技术(粉末-颗粒喷动床技术)的原理及其优点 两相流喷雾半干法脱硫工艺的原理 喷钙脱硫成套技术 35t/h 循环硫化床锅炉的半干法脱硫及布袋除尘器图 B另一方面提高烟气的相对湿度,使浆滴完全蒸发所需时间延长,增加

2、了气液之间的有效反应时间,使脱硫效率提高。(2)钙硫比。钙硫比的增加实际上意味着浆液中悬浮颗粒浓度的增加,这有利于减少液膜的扩散阻力和悬浮颗粒的溶解阻力,从而使反应速率提高。但随着反应的进行,反应产物逐渐沉积在颗粒表面,出现“封口”现象。因此,脱硫效率的增幅随钙硫比的提高而逐渐减少。(3)液滴雾化质量体现在液滴粒径上。液滴粒径增大可延长蒸发时间,有利于反应,同时粒径增大又使液滴总表面积减少,不利于反应。两者共同的效果是随气液比减少,即粒径增加,脱硫效果略呈增加趋势。但应以保证完全蒸发为前提,以免发生湿壁结垢现象。(4)进口2 的浓度。脱硫效率随进口2 浓度的增加而略有下降。这是因为增大2 气相

3、分压,将使液相的溶解分率减少,因而降低反应速率。(5)烟气入口温度。提高烟气入口温度可增加脱硫效率。因为较高的烟气入口允许喷入更多的浆液,这就增加了反应的总表面积,同时又提高了2的气相扩散系数。二者都有利于脱硫反应速率的提高。(6)烟气停留时间。通常条件下,浆液的恒速干燥期不超过 2 5,而蒸发过程在前 3已完成。增加烟气停留时间不会使脱硫效率显著提高,因此,只要能保证浆液的完全蒸发即可。 通过对实验结果进行数学模拟的结果显示,影响脱硫效率的最显著的因素是出口干球温度、液滴悬浮颗粒的大小和2 初始浓度,它们分别决定了蒸发时间、液相阻力和溶解分率。在反应的初始阶段,传质由气膜扩散、液膜扩散和固体

4、溶解 3 个过程共同控制;在反应后半期,气膜扩散是主要的控制因素。 技术(粉末-颗粒喷动床技术)的原理及其优点gaojilu 发表于 2006-2-16 20:33:09的原理 底部有小尺寸进气口圆筒反应器,内部装粗颗粒,粗颗粒同时受到上升气流和下降浆液的作用,气速高于某一值后,粗颗粒会从中心区上升、喷动并接触下降的浆液,在到达一定高度后下降,形成环状区。整个床层高度上都有从环状区向喷动区的相当剧烈的传质和传热。在整个过程中,浆液首先和粗颗粒碰撞,粘附在其表面上,并从气流和粗颗粒表面吸收热量。然后浆液中的水分被蒸发,吸收剂变干并因粗颗粒间的碰撞而脱落。最后,干燥的吸收剂细粉随气流排出反应器。技

5、术的优点(1)的反应器中装有粗颗粒,通常用直径小于 1的硅砂,颗粒随气体达到流化态。吸收剂细粉预先和水混合,以浆液状态连续滴入反应器中。(2)粗颗粒的流化使得吸收剂分散均匀,烟气2 浓度、温度和湿度均匀,传质和传热比其他方法要快 1015 倍。(3)脱硫反应与浆液干燥过程在反应器中同时进行。反应器后的除尘器中的颗粒几乎不含水,所以不需废水处理。(4)由于吸收剂细粉末粘附在粗颗粒上,使得吸收剂的停留时间延长,约为烟气停留时间的 150500 倍。当细粉粒径变小、烟气速度下降或静止床高增加时,会使吸收剂的停留时间延长。2 一旦溶于水中可以立即与吸收剂反应,因而脱硫效率和吸收剂的利用率都很高。(5)

6、因其运行气速较高,使较小的设备可以处理较大的烟气量,易操作和管理。(6)与传统的流化床干燥器相比,技术的干燥效率明显提高,且达到稳定运行的时间短。 因此,技术在系统结构、废物处理、操作和费用方面比湿法有所提高,同时又比干法和其他半干法的脱硫率和吸收剂利用率高两相流喷雾半干法脱硫工艺的原理gaojilu 发表于 2006-2-16 20:20:30半干法烟气脱硫+布袋除尘器的工艺过程是:焚烧炉出口含硫成份的烟气从反应塔的上部进入塔内。在反应塔上部由计量泵输入脱硫用石灰浆液,通过固定喷头在压缩空气喷吹下,石灰浆液雾化粒径 120200m 左右的雾滴,并同时与含硫烟气充分接触混合。烟气的热量使得浆液

7、雾滴干燥,同时烟气中的酸性气体(SO2、HCL、HF)与石灰雾滴发生化学反应被吸收。浆液雾滴在下降过程中得到干燥,并在到达塔底前将水分充分蒸发,形成固体反应物在塔底排出。冷却后的烟气从吸收塔下部出来进入后续的布袋除尘器。未反应的 Ca(OH)2 粉进入布袋除尘器后,吸附在布袋面上,可继续与烟气中的酸性气体(SO2、HCL、HF)反应,从而提高脱酸效率。半干法烟气脱硫+布袋除尘器工艺的技术关键是:A.吸收剂雾滴沉降到塔底形成固态反应物,不湿底。B. 吸收塔壁不发生粘壁。C. 吸收塔出口温度合理控制,致使后续布袋除尘器不发生结露现象。以上技术关键主要靠设计合理的烟气进出口温度、吸收剂的粒度、烟气停

8、留时间、喷雾效果来控制喷钙脱硫成套技术fgder 发表于 2005-11-21 19:23:50我国是一个以煤炭为主要能源的发展中国家,随着社会经济的发展,每年直接用于燃烧的煤炭达 12 亿吨以上,煤炭燃烧后排放出大量的污染物,已在局部地区造成了酸雨,严重的危害着生态环境。1992 年在 2 省 9 市试行了 SO2 排放收费管理,1998 年 2 月国务院召开“二氧化碳排放控制区和酸雨控制区发布会”,明确宣布酸雨区范围和治理策略。继 1995 年修订后,1999 年再度修订“大气污染防治法”,对 SO2 排放做了明确的规定。为了控制污染,还子孙以碧水蓝天,在国家科委和国家环保局领导下,开展了

9、一系列防治 SO2 污染技术的攻关研究。 目前,国内外应用于工业生产和正在进行中间试验的烟气脱硫方法比较多,总体上可以分为三类:即以吸收剂水溶液洗涤烟气的湿法烟气脱硫;吸收剂浆液吸硫及干燥的半干法;以及直接喷射钙基吸着剂粉料的干法烟气脱硫。 湿法烟气脱硫的脱硫效率比较高,适用范围广,但系统复杂,设备投资和运行费用高,要求的运行管理水平高,即使在发达国家推广应用也存在着一定困难。喷雾干燥半干法烟气脱硫初投资及运行费用与湿法比较有所降低,但旋转雾化喷头等关键设备技术要求高,灰浆系统比较复杂,推广应用也不容易。与上述两种脱硫方法相比,喷钙脱硫成套技术具有初投资低,运行成本低,系统简单,操作容易等优点

10、,在中国被认为有广阔发展前景的脱硫技术。 多年来,由国家环保局组织了“喷钙脱硫成套技术开发”的科技攻关,完成了该工艺主要技术工艺环节的实验研究及 20t/h 锅炉的工业性示范实验。表明该脱硫技术工艺流程简单,设备投资和运行费用低,与其它脱硫技术相比,能以最低的费用收到中等甚至较高的脱硫效果。它不仅适用于新建中小型及大型燃煤(油)机组,而且适用于锅炉烟气脱硫技术改造,是适合中国国情的烟气脱硫技术。 喷钙脱硫成套技术原理和特点 喷钙脱硫成套技术主要由炉内喷射钙基吸着剂脱硫和尾部水合固硫两部分组成,在炉膛烟温 9001200区域内喷入石灰石粉,CaCO3 受热分解生成高活性CaO 与 CO2,炉内脱

11、硫率一般为 2040%;炉内尚未反应的 CaO 随烟气流至尾部增湿水合反应器中,与喷入的水雾接触,生成 Ca(OH)2,并进一步与烟气中剩余的 SO2 反应生成 CaSO4,可将系统脱硫率提高到 80%以上。具体化学反应为:炉内:CaCO3 CaO +CO2 CaO + SO2 + 1/2O2 CaSO4 炉后:CaO + H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2+ SO2 +1/2O2 CaSO4 + H2O 该技术主要特点: 能以合理的钙硫比得到中等甚至较高的脱硫率; 与其他方法相比,工艺流程简单,占地面积小,费用最低; 既适用于新建大型电站锅炉及中小型工业锅炉,又适用于现役锅炉脱硫技术改造

12、; 既适用于燃中低硫煤(油),也可用于燃高硫煤(油)烟气脱硫; 吸着剂为石灰石等钙基物料,资源分布广泛,储量丰富且价格低廉,脱硫产物为中性固态渣,无二次污染; 石灰石粉料的制备、输送、喷水雾化增湿等技术环节都是火电厂经常使用的成熟技术,易于掌握,无需增加运行人员; 整个脱硫系统可单独操作,解列后不影响锅炉的正常运行。 喷钙脱硫成套技术研究开发 早在 60 年代初期,国内开发液态排渣炉改善流渣特性曾添加石灰石,收到了一定的烟气脱硫效果;为了防止高硫油炉低温腐蚀,机械、电力两部联合试验近两年,成功掌握了喷白云石粉技术,赴美培训人员注意到烟气脱硫技术的重要意义,在机械工业发展基金支持下开始了对适合中

13、国国情的烟气脱硫技术的探讨,国外也在开发成功昂贵的脱硫技术后寻求低成本脱硫技术,国内外同时重新对炉内喷钙烟气脱硫技术研究开发。“七五”期间国家环保局组织环保科技攻关,不仅调研了国内的石灰石资源,而且支持炉内喷钙 炉后增湿固硫成套技术的小试研究,证实国外资料所介绍的技术经济指标完全可实现;国家环保局继续支持喷钙脱硫成套技术攻关,对以石灰石为代表的钙基吸着剂粉料制备、储存和输送力学特性,钙基吸着剂固硫活性,增湿水合固硫过程,以及炉内喷钙对燃烧、结渣、积灰等炉内过程影响,对锅炉运行技术经济性能影响,以及对排烟粉尘收集的影响等关键技术环节进行了具体的试验研究,并成功地进行了小型锅炉喷钙脱硫成套技术工业

14、示范试验,取得了 Ca/S1.5,脱硫率达 80以上的好结果。 喷钙脱硫成套技术开发的攻关成果得到了有关部门的充分肯定,1996 年获国家环保局科学进步三等奖,国家计委、国家科委、国家财务部“八五”科技攻关重大科技成果奖,国家环保局示范工程荣誉证书,1997 年获国家环保局环保科技成果转化项目证书,1998 年获国家环保总局环保实用技术推广计划项目证书,机械工业部科学技术进步三等奖等。“九五”以来,(原)国家科委,国家环保总局支持进行电站锅炉喷钙脱硫成套技术工程化开发,不但进行了有关工程化问题的物理模拟试验,而且开发了一系列计算机数值模拟程序,对 35t/h、130t/h、420t/h 煤粉锅

15、炉实施喷钙脱硫成套技术进行了可行性研究,并做出设计方案。与此同时,国内还配合南京下关电厂引进同类型的芬兰 IVO 技术专门开发了新型的 420t/h 锅炉。通过下关电厂 125MW 机组烟气脱硫工程具体地掌握了芬兰 LIFAC 技术,再加上有多年独立研究开发的基础,国内在大中型火电机组实施喷钙脱硫成套技术已有成功的把握。 脱硫工艺流程 图 1 为喷钙脱硫成套技术系统,脱硫所需的石灰石(CaCO3)粉料由罐车运至现场,把粉料输到主粉仓内,主粉仓顶部布袋收集器将送粉风泻出,储藏运行一定时间脱硫所需的粉料。粉料由主粉仓下方的仓式泵送到炉前二次粉仓,再经计量仓、给粉仓由给粉机连续不断送入风粉混合器,由

16、高压风经总管、分配器、喷口喷入炉膛进行化学反应,除去烟气中的部分 SO2。 在尾部,由空气预热器出来的烟气进入水合固硫器,水合器布置雾化喷嘴,烟气与雾化水进行充分混合,进一步反应除去烟气中的 SO2。水合固硫器内的沉积灰可进行再循环,以提高钙的利用率。水合固硫器出口烟气可经混合式加热器后进入静电除尘器。水合固硫器出口烟温要求严格控制在高于烟气露点 10以上,在不结露的前提下,尽可能提高脱硫率,确保静电除尘器正常工作。喷水系统管路的调节阀调节灵敏,控制可靠,确保活化器底部沉降始终保质为干态。 国内喷钙脱硫成套技术的特点及可靠性分析 4.1 炉前喷钙系统从主粉仓至二次粉仓利用仓式泵采用密相动压输料

17、系统,其优点:结构紧凑,运行可靠,输送比大,耗气量小,投资费用低。从混合器至喷嘴采用稀相气力疏送,它的特点是阻力小,风机压头低,能量消耗少,运行可靠,是火电厂的常用技术。4.2 喷钙位置的选定选择合适的喷钙位置对炉内脱硫至关重要。根据四角切圆炉内空气动力场的特点和 CE 推荐的炉内温度分布曲线、数模计算结果,将喷钙风分层布置在前墙。这种布置的优点是:钙粉均匀分布在炉内,相应在炉膛内的停留时间长,同时不会在炉膛折焰角上沉积。4.3 水合固硫器入口烟气气流由于气流分布变化会影响脱硫效率和水合固硫器的安全运行,合理设计入口烟气挡板均化气流。4.4 水合固硫水合固硫器便于雾化水与烟气中的 CaO 混合

18、,生成 Ca(OH)2,进行脱除 SO2。筒体内涂有重防腐材料,保证运行安全。4.5 物料的回收装置在水合固硫器底部,收集沉积在活化器底部的灰,由埋刮板输送机将灰输送到水合固硫器入口烟道,进行再循环,以提高钙的利用率。为了进一步提高钙的利用率,还可以考虑除尘器收集灰的再循环。4.6 水雾化喷枪的设计和布置水雾化喷枪采用美国 CE 技术设计、外混式空气雾化 J 型系列结构,其特点:雾化性能稳定,效果好,水滴直径能达到 50m。喷枪均匀布置,每根喷枪的雾化范围与相邻喷枪的雾化范围形成交叉,这样可使雾化水雾均匀地充满流通截面。为防止喷头堵塞,在雾化枪上将有喷头清洗装置。4.7 烟气加热器需要时,为提

19、高烟气进入除尘器的温度,水合固硫器后可设混合式空气加热器,结构紧凑、布局合理,将进入静电除尘器的烟温控制在 70以上,确保静电除尘器正常工作。4.8 结构特点脱硫装置的一次粉仓和水合固硫容器都很大,一般设计成高耸结构,减少占地面积。对上述两个部件,采用筒壳结构并以裙座支撑,不仅降低钢材耗量,加工制造方便,且其承受内、外压力、风载和地震荷载能力也比较好,结构强度和稳定性能易于保证。容积较小的粉仓亦可采用箱形结构,使加工制造更为方便。国内具有设计、制造钢结构、钢制容器的雄厚实力和丰富经验,不仅掌握常规设计标准,而且掌握了世界先进的结构应力分析程序,如 ANSYS 有限元分析程序、SAP91 结构静

20、力和动力应力分析程序,进行压力窗口和钢结构分析,并以应力分析为基础进行设计。4.9 运行、监控技术及调节喷钙脱硫控制系统是针对锅炉喷钙脱硫工艺设计的自动化成套设备。作为保证炉前喷钙/炉后增湿水合固硫这一整套脱硫工艺系统安全、稳定及有效运行的重要控制设备。喷钙脱硫控制系统提供了从脱硫设备的起停控制、联锁保护、过程调节、报警显示、打印报表及系统通讯等控制功能。控制系统根据脱硫工艺设备的运行特点,设置了自动/手动操作方式。在 DCS 水平上运行的喷钙脱硫控制系统可以在相当程度上满足用户的运行和维护的需要。控制系统具备的功能如下: 粉仓粉位监视; 炉前喷钙设备的起停控制; 喷粉量自动控制; 水合固硫器

21、喷水自动控制; 水合固硫器出口烟温自动控制; 水合固硫器除灰程序控制; 系统其它设备的起停连锁控制; 系统报警、显示及打印报表; DCS 主机间的通讯等。 炉内喷钙后对锅炉运行的影响 5.1 喷钙对结渣倾向的影响炉膛内喷钙可导致实际灰成份发生变化,一般认为炉内灰的结渣倾向也会相应发生变化。实际上对于不同的煤,添加石灰石后煤灰的熔融性变化有以下几种情况: 灰熔点有所降低; 灰熔点先降低后又有所提高; 灰熔点变化不显著; 灰熔点有所提高。电力部赴美国、芬兰脱硫技术考察报告中介绍:芬兰 Inkoo 电厂 5000 小时运行情况看,炉内无结渣,表明采用喷钙脱硫成套技术不会因结渣问题影响运行。在设计脱硫

22、型锅炉时,要对设计煤种,校核煤种和使用的石灰石取样,进行燃料特性试验分析和掺入一定比例石灰石后灰熔融特性,根据试验结果采取相应措施设计或完善炉膛和燃烧设备。5.2 喷钙对受热面粘污、传热的影响炉内添加石灰石,实际灰分的碱/酸比增大,沾污倾向可能有所增强,但其变化程度与煤种及钙基吸着剂本身特性有关。据美国环保局和电力研究所工业性试验数据看:“喷入石灰石会降低灰熔化温度,多数情况下,灰的固着强度降低,用常规的吹灰器比较容易清除”。芬兰 Inkoo 电厂运行 5000 小时,清除受热面上的积灰,无需增设吹灰器,根据负荷可以调整吹灰次数,即可解决受热面沾污积灰问题,各极受热面的传热特性不发生改变。国内

23、已开发有专项评估方法,能为可行性研究和设计运行提供具体数据。5.3 喷钙对受热磨损的影响石灰石喷入炉膛锻炼反应所生成的氧化钙是带有一定孔隙度的微团,其硬度远低于粉煤灰,一部分氧化钙硫化反应后,孔隙和表面被生成的硫酸钙填充和覆盖,中位径比飞灰略大一些,但硬度也远低于飞灰,长期运行不会对受热面有较严重的磨损。“八五”喷钙脱硫示范工程贵州轮胎厂 4“炉自 1995 年9 月脱硫装置投运后,几次停炉检查都未发现磨损问题,可以说,喷钙后虽增加了飞灰量,但不加剧受热面的磨损”。5.4 脱硫设备投运对炉内燃烧工况、气温的影响炉内喷钙脱硫是选择一个合适的温度区间将石灰石粉喷入炉膛,试验研究发现石灰石粉在烟气温

24、度低于是 1200的区间喷入,锻烧反应生成的氧化 钙固硫活性最佳。这个温度区对于大容量电站锅炉来说已接近炉膛出口,远离燃烧器区域,故脱硫设备投运对炉内燃烧工况没有什么影响。石灰石粉的输送介质为空气,脱硫设备投运时相应增加了炉风量,研究认为在 Ca/S2.5 时,其输送风量相当于总燃烧风量的 13%,(对大容量锅炉为下限),不会造成炉膛出口烟气温度的变化,也不会对气温带来影响。对于大中容量电站锅炉(大于 100MW)来说,石灰石粉锻烧反应最佳温度区间域仅位于上炉膛,炉膛上部受热面设计布置可为石灰石锻烧反应留有一定究竟,保证锻烧反应和固硫反应可以顺利进行,只要考虑到喷钙带来的影响并采取相应措施,锅

25、炉完全可以安全稳定运行。5.5 喷钙后对炉内灰分和静电除尘器的影响喷钙脱硫造成炉内灰分增加,其主要来源是:吸着剂带入的杂质、碳酸钙分配生成的氧化钙以及固硫反应后生成的硫酸钙等。经估算,在 Ca/S=2 时,灰分增加:A4.8Sar%。影响电除尘器(ESP)的因素主要有:烟气量、粉尘比电阻、粉尘粒径、气流分布均匀性和烟气含尘浓度等。喷钙脱硫后影响 ESP 除尘效率的几项因素是: 烟气通过水合固硫反应后,烟温可降低约 100,烟气体积减小,有利于提高除尘器效率;烟气经过增湿比电阻有所下降,有利于提高除尘器效率。 喷钙后飞灰与石灰石粉混合物的中位径比飞灰略大一些,容易收集。 水合反应器中烟气速度较低

26、,在该流动空间中有 20%30%的除尘器,降低了 ESP 的灰负荷。5.6 喷钙脱硫对锅炉运行热效率的影响 电力部火电厂脱硫技术考察团于 1989 年 8 月9 月对美国、芬兰的脱硫技术进行了详细考察。采用喷钙脱硫的 Inkoo 电厂至 1989 年 9 月累计运行 5000多小时表明:锅炉热效率下降 0.3%。国内计算,对于 35t/h 炉最保守的估计也不超过 0.6。 喷钙脱硫成套技术攻关组在“七五”、“八五”研究过程中,分析影响锅炉热效率的因素是:喷射的钙基吸着剂量过剩,导致吸着剂热解吸热,消耗炉内热量;吸着剂的输送介质为冷空气,相当于增加锅炉漏风、排烟热损失有所增加;但这两种影响都很小

27、。5.7 二次污染CaCO3 在炉内分解成 CaO 和 CO2,CaO 在炉内、尾部水合固硫器中与 SO2 反应生成 CaSO42H2O,为中性物质,不存在二次污染的问题;剩余的 Ca(OH)2 在空气中的最终产物是 CaCO3,也是中性物质,也不存在二次污染。因此,从环境角度上来说,二次污染不存在。5.8 脱硫设备投运对锅炉参数可能的影响 喷钙时,受热面沾污,传热系数会有所下降,但由于锅炉设计时都预留有受热面,一般能保证足够的吸热量。 喷钙对过热器吸收的热量可能有所影响,通过调整喷水量大小,能保证过热蒸汽参数的稳定。 大型电站锅炉采用挡板调温时,挡板调温的幅度大,灵敏度高。合理调整挡板开度,

28、可调整再热器与过热器、再热器冷段与热段吸收热量的比例。5.9 脱硫装置的可用率 脱硫装置与锅炉设备之间是相互独立的两套系统,脱硫装置可解列,解列后锅炉照常运行。 大部分脱硫设备使用的温度区间较低,便于维护与检修。送粉喷嘴在高温区工作,其材料可用耐热钢或耐火材料,且有冷风冷却,故障时仍可即时更换。 喷钙脱硫系统简单,转动设备只有风机、水泵、压缩机、埋刮板,这些产品都是定型产品,运行可靠,事故率低。 喷钙脱硫成套技术适用范围 喷钙脱硫成套技术可以用于工业锅炉、大中型电站在役锅炉改造和新建锅炉的烟气脱硫配套设计。从锅炉容量上看,可从几吨的汽水锅炉到 300MW、600MW 的大型电站锅炉。6.1 在

29、役锅炉改造在役锅炉采用喷钙脱硫成套技术进行烟气脱硫很方便,只要炉墙上开几个小孔,尾部烟道接出旁通烟道即可。改造工作最小,安装容易。虽然水合固硫器占一定面积,但锅炉尾部空间容易布置。对配备水膜除尘的小型工业锅炉,只要炉前加装喷钙系统,水膜除尘器上加装喷水并对水膜除尘器排灰进行改造即可。 6.2 新建锅炉的脱硫设计对新建锅炉采用喷钙脱硫成套技术进行烟气脱硫更方便,而且可以在锅炉设计时统筹考虑,使锅炉更适合喷钙脱硫技术的要求,布置更加合理。南京下关电厂 125MW 机组,采有了芬兰的炉内喷入石灰石、尾部增湿活化(LIFAC)的烟气脱硫工艺,锅炉为 HG420/13.7YM1 型锅炉,设计时充分考虑了

30、喷钙脱硫对锅炉的影响,并考虑了喷钙脱硫设备的整体布置。该炉已于 1998 年底完成整体试运和喷钙脱硫系统的调试工作,证明锅炉和喷钙脱硫系统性能良好,达到设计指标。6.3 喷钙脱硫技术的推广应用由于世界范围内大气污染日益严重,各国对 SO2 的排放控制将进一步加强。采用常规洗煤技术可以去除部分无机硫,高级物理化学洗煤技术目前还处于试验阶段,工业上大规模应用还不大可能。近年来循环流化床锅炉发展迅速,但容量较小,而且设备价格较高,大型电站锅炉应用还为时过早,近期控制火电厂锅炉 SO2 排放量最有效办法、最有应用前景的技术仍将是烟气脱硫。在烟气脱硫的三类方法中,以喷钙烟气脱硫更适合中国国情,在国际上也

31、是最有应用前景脱硫技术。目前奥地利已有几套炉内喷钙系统在运行,德国应用总量已达 3000MW,芬兰 Tampella 和 IVO 公司开发的 LIFAC 脱硫系统,在 Ca/S 为 22.5 的情况下,脱硫率达 70以上,应用机组容量已达 300MW。7. 国内喷钙脱硫成套技术的新进展喷钙脱硫成套技术中,炉后增湿固硫是提高系统脱硫率的关键技术环节,随增湿喷水量增大,可能得到的脱硫率相应提高,喷水量增大到使烟气含湿达到饱和,脱硫率可达 93以上。但是,随增湿喷水量的增大,即使水雾化质量良好、水滴尺寸很小,当烟气含湿接近饱和时,完全汽化的时间也较长,这就需要随烟气流动的雾化水滴在增湿固硫装置内有相

32、当长的停留时间,从而导致增湿固硫装置体积较大;同时,随增湿喷水量增大,增湿固硫装置下部灰渣排出的困难将大大增加,而且未汽化的水滴还威胁后部烟道设备运行安全,内壁固体颗粒黏结成垢产生运行事故的可能性也会大大增加,这就必须增湿喷水量,也就制约了系统的脱硫效果,当前较先进的水平是控制增湿固硫装置出口烟温高于烟气露点温度 510,所能达到的系统脱硫率在 7080%。经多年攻关研究,国内开发能使增湿喷水量超过烟气热焓所能蒸发的所谓过量增湿技术及相应的装置湿颗粒层固硫除尘装置(图 2)。其工作过程为:借鉴大型油燃烧器技术使携带有(炉内喷钙或烟道加入)CaO 粒子的烟在装置入口喷入较大量的雾化水均匀混合,C

33、aO 水合成 Ca(OH)2 并实现高效固硫;装置下部设移动床,带水膜的小颗粒铺成一定厚度的滤层,颗粒孔隙间形成的曲折通道,不仅能将各种固体粒子阻留在滤层中,而且能将未汽化的水滴阻留下来,在过滤除尘、除水的同时,也作为一种接触面积较大的固硫反应层,从而将高效固硫和高效收尘合为一体;滤层缓慢移动,上端新鲜滤料向下推进,滤尘趋于饱和的下部滤层被推进清洗池,将滤料颗粒与灰(渣)分离,滤料循环使用,灰(渣)沉淀排出。试验数据表明,过量增湿颗粒层固硫除尘装置可使喷钙脱硫成套技术系统脱硫率达到 90以上,除尘效率在 99以上,而烟气流动阻力可控制在 1000Pa 以内。使用过增湿的湿颗粒层固硫除尘装置将体

34、积庞大的增湿活化器和静电除尘装置的功能集为一体,大大简化了烟气净化系统(图 3),并使烟气脱硫率有较大的提高,显著提高烟气净化技术经济指标;而且湿颗粒层装置还可以作为一种收尘率与袋式除尘器相近的除尘设备,用于民用、动力锅炉,建材、化工、冶金等工业炉窑排烟除尘,特别适用于高温烟气、粉尘浓度高的烟气和有腐蚀性成分的烟气等特殊工作条件下的烟气净化,是一种具有广阔用前景的低成本、高效能的烟气净化技术装置。喷钙脱硫成套技术初投资少,设备简单、占地面积小、施工周期短、脱硫率高,不仅适用于新建大、中、小型机组,而且适宜现役锅炉机组的技术改造。目前国内已对多台电站锅炉喷钙脱硫的方案设计、报价设计和工程设计,充实和完善了资料,形成了向大型工程化发展的数据库,为锅炉设计和喷钙脱硫工程设计提供保证。

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