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燃煤电厂烟气干法脱硫技术应用情况 你了解多少?

北极星环保网来源:工业过程气体监测技术2018/9/13 10:30:33我要投稿

北极星环保网讯:酸性气体是燃煤过程排放的主要污染物,由于我国的能源结构中主要以煤炭为主,所以大量污染物的排放已经严重危害了环境和经济的可持续发展。现有的脱硫方法中,湿法脱硫技术已经发展的较为完善,并且拥有较高的效率,但其投资成本大、运行成本高,因此,烟气干法脱硫技术就以其低成本、脱硫效率高、不耗(或少耗)水的优点,受到了广泛的关注。

干法脱硫技术无论是在国内还是国外,应用时间还比较短,在设计(系统和设备)、设备制作、工程设施和操作维护等方面都还存在有待于完善和改进的地方。

烟气干法脱硫技术

图2、烟气干法脱硫技术工艺流程

一、国外干法脱硫应用情况

近年来,国外发电结构发生了较大的变化,主要电力供应已由煤电结构转向核电、生物发电,不同于国内的电厂,主要以煤电为主。尽管如此,还是有一些老的电厂和城市供热电厂以煤发电,表1为干法脱硫技术在国外的几个应用实例。

表1、国外几个燃煤电厂烟气干法脱硫应用实例

烟气干法脱硫技术

从实际考察的以上几个甚至更多的干法脱硫系统的运行情况看,无论是脱硫和除尘,都可以达到设计指标,因此,干法脱硫技术是可行的,能够满足燃煤电厂的环保要求。

二、国内烟气干法脱硫应用存在的问题

我国是世界上燃煤大国之一,燃煤产生的粉尘和SO2对大气环境污染非常严重,我国SO2的年排放总量超高,位居全球首位,烟气脱硫市场巨大。干法脱硫优势明显,近几年在国内市场也应用广泛,但在实际运行管理中,还存在一些问题。

1除尘问题

干法脱硫后置除尘可用除尘器,也可用袋式除尘器,但目前国内以电除尘为多。除尘过程中有时会出现粉尘超标排放的现象。这是因为电除尘器在处理高浓度的烟气时,会产生灰斗堵灰、断线、振打失灵、极板极线粘灰等故障,造成除尘效果不佳。

电除尘技术在我国技术已相对成熟,但在干法脱硫的工艺系统中,尤其是大机组的脱硫工艺,除尘器与脱硫工艺密切相关。比如,系统的温度、压力、喷水量、脱硫灰的循环控制及脱硫效率等如何与除尘最佳结合;以及系统运行参数的稳定性及操作维护的及时性等,都对除尘产生影响。

2输灰问题

干法脱硫的原理是利用大量的吸收剂来吸附烟气中的SO2。为了提高吸收剂的利用率,这些吸收剂会在脱硫反应塔(器)和除尘器之间经过多次循环,反应完全的吸收剂要及时外排,因此,干灰的输送在此工艺中尤为重要。

干法脱硫产生的灰量大,一般采取气力输送。但这种干灰湿度高,输送过程中不能在一个地方停留时间过长,否则易产生板结现象。因此,输灰系统必须要保证长期、稳定的运行,如出现电场短路和无法建立循环的情况,不但除尘效率不达标,还会影响脱硫效率。

3脱硫灰消化问题

烟气中的SO2主要利用Ca(OH)2来进行反应吸附从而达到脱硫的目的,因此,大部分脱硫系统需要建设石灰消化系统。目前的石灰消化系统大致有两种方式:

1)罐状消化器。将消化器建造成灰库状罐体,在消化器底部鼓入流化风和水,消化好的熟石灰与流化风一起被带进粗细粉分离器,合格的粒度再送入储仓,粗颗粒再送入消化器继续消化。

其优点是系统建造简单,磨损小,生成的Ca(OH)2粒度细而均匀,可保证脱硫系统达到较高的脱硫效率。但这种消化系统的控制主要是对消化温升进行反馈,对生石灰的品质要求较高。

在应用过程中,如果生石灰品质变化,会造成温度控制不准,喷水过多导致罐内产生粘结;此外,如生石灰中的非活性物质过多,会造成底部堵塞。

2)螺旋搅拌混合。将生石灰和水在螺旋搅拌机内混合搅拌,根据脱硫工艺不同,有的直接送入脱硫反应器内使用,有的进行分离后使用。其优点是可靠性高,但建造相对复杂,生成的消石灰品质也较差。

4塌床问题

SO2的去除主要在脱硫反应塔(器)内反应吸附。在脱硫反应器内部,脱硫剂必须呈气浮状,才能和烟气中的SO2充分接触而反应吸附,即脱硫剂必须形成流化床体,否则物料无法形成循环,脱硫效率会降低。在此过程中,某些技术由于控制参数的可靠性差,运行中往往使建立起来的床层失效,造成系统故障。

三、结语

干法脱硫工艺在占地、造价、操作、调节、维护、副产品无二次污染等方面的优点,这种工艺越来越受到青睐。虽然在工艺运行过程中还面临着一些问题,但是,根据国外干法脱硫的工程实例,通过广大工程技术人员的摸索和探究,逐步解决系统运行中的一些主要问题,提高干法脱硫技术的应用价值。

现在各国都在积极研究干法脱硫技术,干法脱硫技术也向设备大型化、系统简单化、控制自动化的方向发展。随着对干法脱硫工艺的深入认识、研究和改进,干法脱硫技术将会有更加广阔的应用前景。

延伸阅读:

干法脱硫效率低、脱硫塔湿壁和塌床的原因分析

工业锅炉超低排放烟气干法脱硫脱硝协同工艺研究

CFB—FGD半干法脱硫技术的应用

【知识点】半干法脱硫技术

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