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燃煤电厂SO3排放特征及其脱除技术

北极星环保网来源:环境工程学报 刘含笑2019/4/15 9:18:23我要投稿

目前,国内大唐托克托电厂采用Ca(OH)2干粉作为吸收剂,碱硫比4:1时,脱除率约40%;大唐信阳电厂采用Na2CO3干粉作为吸收剂;娄彤等基于某1000MW机组空预器出口引出旁路烟气的中试平台,开展Ca(OH)2干粉喷射脱除SO3实验研究,碱硫比1:1时,Ca(OH)2干粉喷射+袋式除尘器的SO3脱除率可达88.78%。

4.1.2 碱基溶液喷射脱除SO3技术

碱基溶液喷射脱除SO3机理主要分为蒸发结晶段和气固反应段,碱基溶液经过双流体喷枪雾化后喷入高温烟气,溶液在很短的时间内(<0.1s)就会蒸发结晶,形成细小的碱基颗粒,并与气态SO3发生气固反应。蒸发结晶生成的颗粒粒径更细,且溶液喷射较干粉喷射更容易实现在烟气内扩散的均匀性,因此,在相同的碱硫比条件下,碱基溶液喷射脱除SO3的效果要优于干粉。

碱基溶液的喷射位置同干粉,典型的工艺流程如图16所示。

QQ截图20190415090558.jpg

图16 碱基溶液喷射工艺流程图

目前,碱基溶液喷射普遍采用Na2CO3溶液。相关实验研究表明,采用Na2CO3溶液喷射,当碱硫比4:1、停留时间3.66s时,SO3脱除率可达96.4%;目前,国内谏壁电厂8号机组采用Na2CO3溶液作为吸收剂,碱硫比1.7~1.9时,脱除率约80%。

4.1.3 碱基干粉和溶液喷射技术对比

对碱基干粉和溶液喷射脱除SO3技术进行技术经济性对比,对比结果如表1所示。

表1 碱基干粉和溶液喷射技术对比

QQ截图20190415090539.jpg

4.2 烟气冷凝相变凝聚脱除SO3技术

烟气冷凝相变装置一般布置在湿法脱硫装置后,利用氟塑料或钛管等进行换热降低烟气温度,工作原理如图17所示。湿法脱硫出口烟气为饱和湿烟气,降温过程中实现烟气中水蒸气的冷凝,且凝结过程属于非均相成核过程,会优先在酸雾气溶胶等细颗粒物表面核化、生长,促进细颗粒物的成长。且凝聚器内布置较多换热管束,对流场起到扰流作用,在流场拽力、换热断面非均匀温度场的温度梯度力等多场力作用下,颗粒物间、液滴间及颗粒与液滴间发生明显的速度或方向差异而发生碰撞,鉴于颗粒被液膜包裹,颗粒间一旦接触,会被液桥力“拉拢”到一起,团聚成更大粒径颗粒,继而被后续管壁上的自流液膜或高效除雾器脱除,从而实现脱除SO3+除尘+收水+余热回收等多重功能。

QQ截图20190415090524.jpg

图 17 相变凝聚器(PCA)工作原理下载原图

采用氟塑料管作为换热管束的烟气冷凝相变技术已在浙江某280t·h-1机组、江苏某630MW机组、上海某1000MW机组实现工程应用,烟气温度分别从54℃降至51℃、53.7℃降至52.2℃、53.1℃降至47.8℃,对应的SO3脱除率如图18所示。

延伸阅读:

燃煤电厂烟气中SO3生成治理及测试技术研究

燃煤电厂烟气SO3治理碱基喷射脱除技术介绍

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