半干法循環流化床煙法煙氣脫硫技術
內容提供:清華大學技術開發部
關鍵詞:循環流化床,煙法煙氣脫硫
1 技術簡介
該技術適用于燃煤火電廠鍋爐和其它含硫燃料鍋爐的煙氣脫硫,也適用于冶金和建材行業的窯爐、垃圾焚燒爐的尾氣脫硫和其它有害污染物的脫除。該技術的工藝流程如下:需要處理的煙氣進入反應器,在反應器的入口對其進行噴水降溫,反應器內有一定濃度的飛灰顆粒,石灰漿經過雙流體霧化噴嘴從反應塔底部霧化噴入煙氣,水分的蒸發使煙氣溫度降到接近對應煙氣的露點溫度,煙氣與石灰漿滴及其它固體顆粒充分接觸,煙氣中的SO2與固體顆粒中的氫氧化鈣進行了強烈的化學反應。其主要化學反應如下:同時煙氣中的SO3、HCl及HF等酸性氣體也可以被脫除。
Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O
部分CaSO3被氧化,反應為:
CaSO3+1/2O2= CaSO4
反應產物CaSO3·1/2H2O,CaSO4·2H2O,CaCl2,CaF2與飛灰及未反應的氫氧化鈣混合在一起。當煙氣流到達脫硫反應器的頂部時,固相中的水分已經完全蒸發為水蒸氣,固體顆粒呈干態,煙氣與干燥的固體顆粒一起離開反應器,進入旋風分離器,在此氣固兩相流中的大部分固體顆粒被分離下來了,分離下來的固體顆粒(包括未完全反應的Ca(OH)2),通過L型閥重新返回到脫硫反應塔,干凈的煙氣經過脫硫風機進入電除塵器或布袋除塵器。固體顆粒的返回對提高脫硫劑的利用率和脫硫效率起到了非常重要的作用。
通過在清華大學試驗電廠建立了能夠處理20000Nm3/h煙氣的示范裝置,進行了兩個供暖季的工業規模的脫硫試驗,試驗時煙氣中SO2 原始濃度范圍300~1500ppm,測試結果表明:Ca/S=1.3時,該脫硫裝置的脫硫效率達到了85.3%;Ca/S=1.94時,脫硫效率達到了 96.5%。通過工程試驗,對該工藝的主要運行控制參數有了清晰的了解,如入口SO2濃度、近絕熱飽和露點溫度差、床內固體物料濃度、鈣硫比等對脫硫效率的影響。目前該技術已經通過了教育部科技成果的鑒定并已經申請了國家專利。
2 應用說明
目前該技術已經開始進行商業應用,寧夏銀川熱電廠150T/h電站鍋爐的煙氣處理項目使用了該技術,在試運轉期間,連續運行了 168小時,脫硫效率達到了90%以上。同時,該技術還應用在許昌75T/h垃圾焚燒爐的尾氣處理項目上,目前機組正在進行冷態調試,此外,該技術中標的還有濮陽熱電廠75T/h垃圾焚燒爐和齊魯石化2×100MW發電機組。
3 效益分析
投資成本低,與濕法相比成本要降低三分之一左右;占地面積小;反應器煙氣與脫硫劑之間的傳熱傳質速率高;脫硫劑在反應器內的停留時間長;脫硫效率高,對于中低硫煤,完全可以勝任使排放的SO2濃度達到環保標準要求。

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