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现有干法烟气脱硫技术适用条件及基础参数

北极星环保网来源:攻城师小站 姜丰勇2019/10/18 9:10:54我要投稿

北极星环保网讯:干法烟气脱硫技术是指脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行的烟气脱硫技术。相对于湿法脱硫系统来说,干法脱硫系统具有系统简单、投资省、占地面积小、运行费用低利于环保等优点,不过,由于传统的干法脱硫技术,由于脱硫率低,限制了其应用推广。近年来,随着该技术不断完善,且湿法脱硫系统面临消白烟的压力,干法脱硫系统得到了较快的发展。干法烟气脱硫技术主要分为:

(1)吸收剂喷射技术,包括炉内喷钙、管道喷射、混合喷射技术等;

(2)电法干式脱硫技术,包括高能电子活化氧化法(电子束照射法、脉冲电晕、等离子法)、荷电干粉喷射技术、超高压脉冲活化分解法等;

(3)干式催化脱硫技术,包括干式催化氧化法、烟气直接催化还原法。

一、炉内烟气喷钙脱硫技术

1.1工艺流程简介

该工艺多以石灰石粉(CaCO3)/消石灰(Ca(OH)2)/白云石(CaCO3·Mg CO3)为吸收剂,石灰石粉由气力喷入炉膛900-1250℃温度区,石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳,在700℃及有氧环境下,氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。脱硫反应物及飞灰通过静电除尘器或袋式除尘器收集后,可进一步综合利用。工艺流程图如下:

微信图片_20191018090840.jpg

由于反应在气固两相之间进行,受到传质过程的影响,反应速度较慢,吸收剂利用率较低。当钙硫比控制在2.0-3.0时,系统脱硫率可达到50%。在除尘器前的烟道内增加尾部增湿活化反应器,增湿水以雾状喷入,与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进而与烟气中的二氧化硫反应,可使脱硫率提高10%。

由于增湿水的加入使烟气温度下降,一般控制出口烟气温度高于露点温度10-15℃,增湿水由于烟温加热被迅速蒸发,未反应的吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出,被除尘器收集下来。反应物再循环也是提高脱硫效率和石灰石利用效率的有效方法,被除尘器收集下来的反应产物喷入炉膛或烟道并循环数次,这种方法可望达到70-90%的脱硫效率。

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1.2影响脱硫率的主要参数

1.2.1吸收剂类型

吸收剂类型可以分为:钙基和钠基化合物或氢氧化物和碳酸盐。典型的吸收剂包括:石灰石、消石灰、白云石、碳酸氢钠、以及碳酸钠。在钙硫比为2且不增湿的情况下,土石灰的脱硫率为53-61%,方解石灰为51-58%,白云石灰为45-52%。

1.2.2吸收剂颗粒尺寸

脱硫剂颗粒越小,比表面积越大,脱硫效果也越好。

1.2.3烟气SO2浓度

烟气初始SO2浓度对脱硫率的影响是复杂的,吸收剂的利用率受SO2扩散限制,浓度越高,脱硫率也越高。初始浓度越低,相同情况下脱硫率也越低。

1.2.4反应温度与停留时间

石灰石的最佳反应温度范围,在燃烧区和炉膛上部为950-1150℃的区域,MgO在770-850℃以下能吸收SO2形成MgSO4,超过这个范围就无法反应。对于炉膛喷射工艺,吸收剂在炉膛有效温度区域的停留时间在0.4-1.5S之间变化,硫酸盐化反应在初始的0.03-0.3S是非常快的,随后反应速率迅速减缓。

1.2.5增湿

对于钙基和钠基吸收剂炉内喷射技术,增湿可以是脱硫率提高10%。

1.2.6吸收剂再循环

反应后的吸收剂中含有有活性的CaO,并且经过调质以后,反应后的吸收剂根据有活性,可以提高脱硫率。

延伸阅读:

燃煤电厂烟气干法脱硫技术应用情况 你了解多少?

浅谈半干法烟气脱硫技术存在的问题

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