中小型鍋爐脫硫技術(shù)

1、中小型鍋爐脫硫?qū)嵱眉夹g(shù)對(duì)于鍋爐煙氣脫硫大致可分為四種型式： 一是燃煤前脫硫技術(shù)，二是燃煤中 脫硫技術(shù)，三是煤轉(zhuǎn)化中脫硫技術(shù)，四是燃煤后脫硫技術(shù)。燃煤前脫硫技術(shù)主要 是通過(guò)物理、化學(xué)、生物脫硫技術(shù)對(duì)入鍋爐前的煤進(jìn)行脫硫；燃煤中脫硫技術(shù)是 通過(guò)型煤固硫技術(shù)或循環(huán)流化床燃燒脫硫技術(shù)，在煤的燃燒過(guò)程中進(jìn)行脫硫；煤轉(zhuǎn)化中脫硫技術(shù)主要有煤氣化技術(shù)、煤液化技術(shù)和水煤漿技術(shù)；燃煤后脫硫技術(shù) 是對(duì)燃煤產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硫處理， 主要有：濕法煙氣脫硫技術(shù)、半干法煙氣脫 硫技術(shù)、干法煙氣脫硫技術(shù)。近幾十年來(lái)全世界研究的脫硫工藝多達(dá)上百種，但 真正在工業(yè)上應(yīng)用的僅十來(lái)種（見(jiàn)表 1）。表1常用煙氣脫硫工藝比較表序號(hào)工藝名

2、稱(chēng)工藝原理工藝特點(diǎn)應(yīng)用情況1石灰石/石灰-石膏濕法利用石灰漿液洗滌 煙氣，使石灰與煙 氣中SQ反應(yīng)生成 亞硫酸鈣，脫去煙 氣中的SQ,再將亞 硫酸鈣氧化反應(yīng)生 成石膏。優(yōu)點(diǎn)：脫硫率高95%工 藝成熟、適合所有煤種、操 作穩(wěn)定、操作彈性好、脫硫 劑易得、運(yùn)行成本低、副產(chǎn) 物石膏可以綜合利用，不會(huì) 形成二次污染；缺點(diǎn)：一次性投資較咼。國(guó)內(nèi)外應(yīng) 用最為廣 泛，使用比例占到80%以上。2簡(jiǎn)易石灰石/石灰-石膏濕法簡(jiǎn)易濕法煙氣脫硫 工藝的脫硫原理和 普通濕法脫硫基本 相同，只是吸收塔 內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（采 用空塔或采用水平 布置），省略或簡(jiǎn) 化換熱器。優(yōu)點(diǎn)：投資和占地面積比較?。蝗秉c(diǎn)：脫硫率低，約70%國(guó)外

3、應(yīng)用 較少，國(guó)內(nèi) 有應(yīng)用實(shí) 例3海水脫硫法利用海水洗滌煙氣 吸收煙氣中的SO 氣體。優(yōu)點(diǎn)：脫硫率比較咼90% 工藝流程簡(jiǎn)單，投資省、占 地面積小、運(yùn)行成本低；缺點(diǎn)：受地域條件限制，只 能用于沿海地區(qū)。只適用于 中、低硫煤種、有二次污染。國(guó)內(nèi)外均 有部分成 功應(yīng)用實(shí) 例（深圳西 部電廠）4旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法將生石灰制成石灰 漿，將石灰漿噴入 煙氣中，使氫氧化 鈣與煙氣中的SCO 反應(yīng)生成亞硫酸 鈣。優(yōu)點(diǎn)：工藝流程比石灰石- 石膏法簡(jiǎn)單，投資也較小。缺點(diǎn)：脫硫率較低（約70-80%）、操作彈性較小、 鈣硫比咼，運(yùn)行成本咼、副 產(chǎn)物無(wú)法利用且易發(fā)生二 次污染（亞硫酸鈣分解）。國(guó)內(nèi)外均 有少數(shù)成 功應(yīng)用實(shí)

4、 例（黃島電 廠）5爐內(nèi)干法噴鈣直接向鍋爐爐膛內(nèi) 噴入石灰石粉，石 灰石粉在高溫下分 解為氧化鈣，氧化 鈣與煙氣中的SCO 反應(yīng)生成亞硫酸 鈣。優(yōu)點(diǎn)：工藝流程比石灰石- 石膏法簡(jiǎn)單，投資也較小。缺點(diǎn)：脫硫率較低（約30-40%、操作彈性較小、 鈣硫比咼，運(yùn)行成本咼、副 產(chǎn)物無(wú)法利用且易發(fā)生二次 污染（亞硫酸鈣分解）。國(guó)內(nèi)外均 有少數(shù)成 功應(yīng)用實(shí) 例（撫順電 廠）6爐內(nèi)噴鈣-尾部增濕法直接向鍋爐爐膛內(nèi) 噴入石灰石粉，石 灰石粉在高溫下分 解為氧化鈣，氧化 鈣與煙氣中的SCO 反應(yīng)生成亞硫酸 鈣。為了提高脫硫優(yōu)點(diǎn)：工藝流程比石灰石- 石膏法簡(jiǎn)單，投資也較小。缺點(diǎn)：脫硫率較低（約70%、操作彈性較小

5、、鈣 硫比咼，運(yùn)行成本咼、副產(chǎn) 物無(wú)法利用且易發(fā)生二次 污染（亞硫酸鈣分解）。國(guó)內(nèi)外均 有少數(shù)成 功應(yīng)用實(shí) 例（撫順電 廠）率，在尾部噴入水 霧，增加氧化鈣與 煙氣中的SO反應(yīng) 活性。7煙氣循環(huán)流化床在流化床中將石灰 粉按一定的比例加 入煙氣中，使石灰 粉在煙氣當(dāng)中處于 流化狀態(tài)反復(fù)反應(yīng) 生成亞硫酸鈣。優(yōu)點(diǎn)：鈣利用率高、無(wú)運(yùn)動(dòng) 部件、投資省。缺點(diǎn)：脫硫率較低（W 80%、 對(duì)石灰純度要求較咼、國(guó)內(nèi) 石灰不易保證質(zhì)量、煙氣壓 頭損失大、由于加料不均勻 會(huì)影響鍋爐運(yùn)行。國(guó)內(nèi)外均 有少數(shù)成 功應(yīng)用實(shí) 例8活性炭法使煙氣通過(guò)加有催 化劑的活性炭，煙 氣中的SQ經(jīng)催化 反應(yīng)成SQ并吸附 在活性炭中，用水

6、 將活性炭中的SQ 洗滌成為稀硫酸同 時(shí)使活性炭再生。優(yōu)點(diǎn)：脫硫率較高（90%、 工藝流程簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)設(shè) 備、投資較省、運(yùn)行費(fèi)用低。缺點(diǎn)：副產(chǎn)物為稀硫酸，不 適宜運(yùn)輸，只能就地利用消 化?；钚蕴慷ㄆ谛枰鼡Q。國(guó)內(nèi)外均 有少數(shù)成 功應(yīng)用實(shí) 例（四川豆 壩電廠）9電子束法將煙氣冷卻到60C 左右，利用電子束 輻照；產(chǎn)生自由基， 生成硫酸和硝酸， 再與加入的氨氣反 應(yīng)生成硫酸銨和硝 酸銨。收集硫酸銨 和硝酸銨粉造粒制優(yōu)點(diǎn)：脫硫率較高（90%、 同時(shí)脫硫并脫硝，副產(chǎn)物是 一種優(yōu)良的復(fù)合肥，無(wú)廢物 產(chǎn)生。缺點(diǎn)：投資咼，因設(shè)備兀件 不過(guò)關(guān)，大型機(jī)組應(yīng)用較困 難。國(guó)內(nèi)外均 有少數(shù)成 功應(yīng)用實(shí) 例（四川成 都

7、熱電廠、 北京熱電 廠）成復(fù)合肥。10脈沖電暈法將煙氣冷卻到60C 左右，利用咼壓電 場(chǎng)輻照；產(chǎn)生自由 基，生成硫酸和硝 酸，再與加入的氨 氣反應(yīng)生成硫酸銨 和硝酸銨。收集硫 酸銨和硝酸銨粉造 粒制成復(fù)合肥。優(yōu)點(diǎn)：脫硫率較高（90%、 同時(shí)脫硫并脫硝，副產(chǎn)物是 一種優(yōu)良的復(fù)合肥，無(wú)廢物 產(chǎn)生。缺點(diǎn)：投資咼，因設(shè)備兀件 不過(guò)關(guān)，大型機(jī)組應(yīng)用較困 難。尚處于試 驗(yàn)當(dāng)中。本章主要介紹幾種用于小于鍋爐成熟的燃煤后脫硫技術(shù)。第一節(jié)雙堿法煙氣脫硫技術(shù)雙堿法煙氣脫硫工藝是濕法煙氣脫硫技術(shù)的一種，是為了克服石灰石一石灰 法容易結(jié)垢的缺點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的。它先用堿金屬鹽類(lèi)如NaOH NqCQ NaHCONaSO等的

8、水溶液吸收SQ,然后在另一石灰反應(yīng)器中用石灰或石灰石將吸收 SO 后的溶液再生，再生后的吸收液再循環(huán)使用，最終產(chǎn)物以亞硫酸鈣和石膏形式析 出。、化學(xué)原理1、在吸收塔內(nèi)吸收SQ:用NaOH吸收2NaOH + SO 2Na2SO+ H2O用NaSO吸收Na2SO + SO2 + H 2O2NaHSO用NaCO吸收Na 2CO+ SO2Na2SO + CQ2、將吸收了 SQ的吸收液送至石灰反應(yīng)器，進(jìn)行吸收液的再生和固體副產(chǎn)品的板出，如以納鹽作為脫硫劑，用石灰或石灰石對(duì)吸收劑進(jìn)行再生，則在反應(yīng)器中會(huì)進(jìn)行下面的反應(yīng)：用石灰再生 Ca(QH) 2 + Na 2SQ NaQH + CaSQCa(QH)2 +

9、 2NaHSQ NazSQ + CaSQ.1/2H 2Q + 1/2H 2。用石灰石再生 CaCQ3 + 2NaHSQNazSQ + CaSQ1/2H 2Q + I/2H2Q+ CQ再生后的NaQH和NqSQ等脫硫劑可以循環(huán)使用。由于存在著一定的氧氣， 因此同時(shí)會(huì)發(fā)生下面的副反應(yīng)：Na2SQ + 1/2Q 2 NazSQ脫除硫酸鹽 Ca(QH) 2 + 2NaHSQ + 2H 2Q NaQH + CaSQ2H2Q2CaSQ1/2H 2Q + NazSQ + H 2SQ + 3H 2Q 2NaHSQ+ 2 CaSQ4.2H2Q軟化Ca 2+ + Na 2CQ 2Na+ + CaCQCeT + H

10、 2Q + CC2 2H+ + CaCQ2+ +Ca + NazSQ + 1/2H 20 2Na + CaCQ.1/2H2Q二、工藝流程雙堿法的工藝流程如圖所示。煙氣與含有亞硫酸納、硫酸鈉、亞硫酸氫納的 溶液接觸，在某些情況下，溶液中還含有氫氧化鈉或碳酸納。 亞硫酸納被吸收的 SQ轉(zhuǎn)化成亞硫酸鹽。抽出一部分再循環(huán)液與石灰反應(yīng)，形成不溶性的亞硫酸鈣 和可溶性的亞硫酸納及氫氧化鈉。最初的雙堿法一般只有一個(gè)循環(huán)水池，NaQH石灰和脫硫過(guò)程中捕集的飛灰 同在一個(gè)循環(huán)池內(nèi)混合。在清除循環(huán)池內(nèi)的灰渣時(shí)，煙灰、反應(yīng)生成物亞硫酸鈣、硫酸鈣及石灰渣和未完全反應(yīng)的石灰同時(shí)被清除， 清除的混合物不易綜合利用而 成為

11、廢渣。為克服傳統(tǒng)雙堿法的缺點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。主要過(guò)程是，清水池一次性加 入氫氧化鈉溶劑制成脫硫液，用泵打入吸收塔進(jìn)行脫硫。三種生成物均溶于水， 在脫硫過(guò)程中，煙氣夾雜的飛灰同時(shí)被循環(huán)液濕潤(rùn)而捕集，從吸收塔排出的循環(huán)漿流入沉淀池?；以?jīng)沉淀定期清除，可回收利用，如制磚等到。上清液溢流進(jìn) 入反應(yīng)池與投加的石灰進(jìn)行反應(yīng)，置換出的氫氧化鈉溶解在循環(huán)水中，同時(shí)生成 難溶解的亞硫酸鈣、硫酸鈣和碳酸鈣等，可通過(guò)沉淀清除。位于佛羅里達(dá)靠近塔荷切的海灣電力公司的斯科爾茨發(fā)電站就是采用雙堿 法進(jìn)行煙氣脫硫。其煙氣洗滌系統(tǒng)由一個(gè)可變喉徑垂直振動(dòng)型文丘里洗滌器后面 跟一個(gè)板式塔或噴射接觸吸收器組成。文丘里洗滌器和吸

12、收塔都單獨(dú)備有水池和 除霧器，以致它們能夠分別進(jìn)行試驗(yàn)。斯科爾茨發(fā)電站脫硫裝置的操作情況如圖 所示，圖中曲線代表了活性堿濃度在 0.15 0.4mol/L范圍內(nèi)變化時(shí)，裝置出口 SQ濃度的變化情況。裝置運(yùn)行了 15個(gè)月以后，若采用文丘里和板式塔聯(lián)合操作， SQ的平均脫除效率為95.5%;如果只采用文丘里，效率為 90.7%。三、雙堿法工藝特點(diǎn)與石灰石或石灰濕法相比，鈉堿雙堿法原則上具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、用NaQH兌硫，循環(huán)水基本上是NaQH勺水溶液，在循環(huán)過(guò)程中對(duì)水泵、 管道、設(shè)備均無(wú)腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設(shè)備運(yùn)行與保養(yǎng)；2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在吸收塔外，減少了塔內(nèi)結(jié)垢的可能性，因此可以

13、用高效的板式塔或填料塔代替目前廣泛使用的噴淋塔，從而減小了吸收塔的尺寸及操作液化比，降低脫硫成本；3、脫硫效率高，一般在90%以上。缺點(diǎn)是NaSQ氧化副反應(yīng)產(chǎn)物NaSQ較難 再生，需不斷向系統(tǒng)補(bǔ)充 NaQH或NaCQ而增加堿的消耗量。另外，的存在也將 降低石膏的質(zhì)量。塵器聯(lián)合使用以達(dá)到脫硫除塵的目的。同時(shí)煙氣經(jīng)過(guò)布袋過(guò)濾時(shí)進(jìn)一步進(jìn)行脫 硫。該技術(shù)1995年在我國(guó)山東德州熱電廠75T/H煤粉爐和其他幾個(gè)廠的中小鍋 爐上得以應(yīng)用。第二節(jié)荷電干式吸收劑噴射煙氣脫硫技術(shù)荷電干式吸收劑噴射煙氣脫硫技術(shù)屬于干法煙氣脫硫技術(shù)的一種， 該技術(shù)是 美國(guó)阿蘭柯環(huán)境資源(Ala neo En viro nmen t

14、ai Resources Co. )20世紀(jì)90年代 開(kāi)發(fā)的，具有投資少，占地面積小，工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)干吸收劑粉末中Ca(OH) 的含量、粒度及含水率等要求較高，在 Ca/S為1.5左右時(shí)，脫硫率達(dá)60-70%。 荷電干式吸收劑噴射系統(tǒng)(CDS)適用于中小型鍋爐的脫硫，與布袋除塵器配合 可以提高脫硫效率10-15%。一、CDSI系統(tǒng)工作原理爐內(nèi)噴鈣脫硫由于與爐膛煙氣混合不夠好、分布不均勻、在有效的溫度區(qū)停留時(shí)間短，使其脫硫效率較低，一般在 40%以下。荷電干式吸收劑噴射煙氣脫硫 技術(shù)是使鈣基吸收劑高速流過(guò)噴射單元產(chǎn)生的高壓靜電電暈充電區(qū)，使吸收劑得到強(qiáng)大的靜電荷(通常是負(fù)電荷)。當(dāng)吸收劑通

15、過(guò)噴射單元的噴管被噴射到煙氣 中，吸收劑由于都帶同種電荷，因而相互排斥，很快在煙氣中擴(kuò)散，形成均勻的 懸浮狀態(tài)，使每個(gè)吸收劑粒子的表面充分暴露在煙氣中，與SO的反應(yīng)機(jī)會(huì)大大增加，從而提高了脫硫效率；而且荷電吸收劑粒子的活性大大提高，降低了同 SO完全反應(yīng)所需的停留時(shí)間，一般在2S左右即可完成化學(xué)反應(yīng)，從而有效地提 高了 SQ的脫除率。除了提高吸收劑化學(xué)反應(yīng)成效外，荷電干式吸收劑噴射系統(tǒng)對(duì)小顆粒(亞微 米級(jí)PM10粉塵的去除率也很有幫助，帶電的吸收劑粒子把小顆粒吸附在自己 的表面，形成較大顆粒，提高了煙氣中塵粒的平均粒徑，這樣就提高了相應(yīng)除塵設(shè)備對(duì)亞微米級(jí)顆粒的去除率。很多堿性粉末物質(zhì)可作為吸收

16、劑，但從經(jīng)濟(jì)技術(shù)上分析，只有以鈣基吸收劑 最具有適用價(jià)值。用于粉末煙道噴射脫硫的吸收劑通常為 Ca(QH)，氫氧化鈣是 高效強(qiáng)堿性脫硫試劑。一般燃煤鍋爐排煙溫度低于 425C。Ca(QH在煙氣中主 要是與 SO生成亞硫酸鈣，部分Ca(OHl與煙氣中的SO生成硫酸鈣。鈣的亞硫酸 鹽是相對(duì)穩(wěn)定的。氫氧化鈣脫硫的亞硫酸鹽化反應(yīng)和硫酸鹽化反應(yīng)原理為：Ca(OH) + SO2 CaSO + H2OCa(OH) + SO3 CaSO4+ H2O化學(xué)反應(yīng)須具備四個(gè)條件：反應(yīng)物質(zhì)、反應(yīng)接觸時(shí)間、足夠的能量和其他條 件。當(dāng)溫度低于425C, SO與Ca(OH反應(yīng)生成亞硫酸鈣是慢速化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng) 時(shí)間需大于2S,

17、并且固硫劑需要充分地?cái)U(kuò)散。粉末吸收劑的粒度及比表面積是 影響其粉末活性的重要因素。粉末荷電噴射有以下作用：1、擴(kuò)散作用。荷電粉末可以在任何溫度下迅速擴(kuò)散。由于粉末帶有同種電荷，因而相互排斥迅速地在煙道中擴(kuò)散， 形成均勻分布的氣溶膠懸浮狀態(tài)。 每個(gè) 粉末的表面充分地暴露于煙氣中，使其與 SO的反應(yīng)機(jī)會(huì)增加，從而使脫硫效率 大幅度提高。2、活化作用。由于固硫劑粉末的荷電，提高了固硫劑的吸收活性，減小了 與SO反應(yīng)所需要的氣固接觸時(shí)間，一般 2S內(nèi)即可完成反應(yīng)，從而大幅度地提 高脫硫效率和鈣利用率。3、除塵作用。帶電的吸收劑粒子把小顆粒吸附在自己的表面，形成較大顆 粒，提高了煙氣中塵粒的平均粒徑，這

18、樣就提高了相應(yīng)除塵設(shè)備對(duì)亞微米級(jí)顆粒 的去除率。二、CDSI系統(tǒng)基本工藝流程CDSI系統(tǒng)基本工藝流程如圖8-3 ( P43所示論文)所示。鍋爐煙氣與荷電粉 末混合，經(jīng)過(guò)1-2S時(shí)間，基本完成脫硫過(guò)程，通過(guò)布袋除塵器除塵和再脫硫。 鍋爐飛灰和殘留的Ca(OH)仍然具有一定的脫硫效果，因此干灰再循環(huán)是有意義的，可減少Ca(OH的運(yùn)行消耗量。在除塵器灰斗卸灰時(shí)，通過(guò)三通閥門(mén)切換即 可實(shí)現(xiàn)，不卸灰時(shí)，干灰盡可能循環(huán)利用。外來(lái)Ca(OH粉末拆包后倒入提升機(jī)料斗，提升到粉末儲(chǔ)存?zhèn)}，通過(guò)給料機(jī) 和受料器輸入到荷電器，固硫劑粉末荷電后注入煙道。對(duì)流程中脫硫及除塵系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和控制是必要的。在空氣預(yù)熱器設(shè)有

19、溫度、SO連續(xù)檢測(cè)，以便在溫度過(guò)高或過(guò)低報(bào)警時(shí)采取保護(hù)措施。SO的檢測(cè)主要用于控制Ca(OH)的用量。在袋式除塵器進(jìn)出口分別設(shè)有溫度、壓力、流量、 SQ濃度的檢測(cè)，用于掌握爐況、除塵、清灰和 Ca(OH)用量控制。脫硫管道和除 塵器均需保溫，保溫后能夠防止煙氣結(jié)露。三、CDSI系統(tǒng)主要設(shè)備CDSI系統(tǒng)由粉末咼壓電暈荷電噴射系統(tǒng)、煙氣脫硫管道系統(tǒng)、布袋除塵系 統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)組成。粉末高壓電暈荷電噴射系統(tǒng)包括給料單元、噴射單元及測(cè)控系統(tǒng)；煙氣脫硫管道系統(tǒng)及除塵系統(tǒng)包括燃煤鍋爐、煙道、布袋除塵器及引風(fēng)機(jī)等。1、給料單元CDSI系統(tǒng)的給料單元由料倉(cāng)、閘板閥、星型給料機(jī)、計(jì)算料斗、倉(cāng)頂布袋 除塵器及給料機(jī)

20、組成。料倉(cāng)是用來(lái)貯存吸收劑，其容積一般為2天連續(xù)運(yùn)行所需 的吸收劑量。倉(cāng)頂布袋除塵器是防止將吸收劑送入料倉(cāng)時(shí)排出的帶有粉塵的空氣 而污染環(huán)境。閘板閥和星型給料機(jī)是將粉倉(cāng)和計(jì)量料斗連接并按需要將料倉(cāng)的吸 收劑自動(dòng)送入計(jì)量斗。給料機(jī)為無(wú)級(jí)變速容積式給料機(jī)，根據(jù)煙氣中總量SO的多少來(lái)調(diào)節(jié)吸收劑的給料量。工作過(guò)程中利用高壓風(fēng)機(jī)的氣流引射，將計(jì)量斗定量給出的粉末發(fā)散形成氣 溶膠。料倉(cāng)的吸收劑粉末經(jīng)過(guò)閘板閥和星型給料機(jī)進(jìn)入螺旋給料機(jī)，螺旋給料機(jī)根據(jù)煙道中測(cè)試SO的濃度由變頻器控制轉(zhuǎn)速，適時(shí)調(diào)節(jié)給料量，高壓風(fēng)機(jī)出口 的引射器在高速引射氣流作用下在給料器粉末進(jìn)口處產(chǎn)生負(fù)壓，將給料機(jī)輸出的 粉末引入噴射氣流中呈

21、氣溶膠狀態(tài)送入荷電器荷電。粉末發(fā)生速度和鼓風(fēng)量可 調(diào)，引射氣流量由閘閥調(diào)節(jié)。2、粉末荷電單元高壓電源采用GGIOOkv 30mA高壓硅整流變壓器將自動(dòng)控制器輸出的可控交 流電壓送高壓變壓器直接升壓，再經(jīng)硅堆全波整流，輸出直流負(fù)高壓，同時(shí)增加 一個(gè)限流電阻，以防止閃絡(luò)時(shí)電流過(guò)大損壞電極系統(tǒng)。粉末荷電單元由荷電噴槍、高壓電源、氣一固混合器、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī) 組成。一次風(fēng)機(jī)使給料器粉末進(jìn)口處于負(fù)壓狀態(tài)，這樣從給料器下來(lái)的粉末隨空氣按一定的氣固比進(jìn)入噴槍的充電區(qū)充電，帶電的吸收劑進(jìn)入煙道中與SQ發(fā)生反應(yīng)。二次風(fēng)機(jī)的作用是自動(dòng)清掃充電區(qū)，以防止充電部分被吸收劑粘附。3、SQ自動(dòng)檢測(cè)裝置及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

22、SQ自動(dòng)檢測(cè)裝置主要是測(cè)量 CDSI系統(tǒng)前后SQ的濃度及煙氣量并將數(shù)據(jù)自 動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的 Ca/S及其它參數(shù)自動(dòng)調(diào) 節(jié)吸收劑的噴射量。CDSI系統(tǒng)吸收劑的噴射量是根據(jù)煙氣中 SQ的含量多少來(lái)決定的?？刂莆?劑噴入量的方法有兩種：一是最準(zhǔn)確的控制方法，它是通過(guò)高精度的SQ測(cè)定儀, 連續(xù)檢測(cè)煙氣中SQ的含量及煙氣量，并將檢測(cè)的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將根 據(jù)設(shè)定的程序自動(dòng)調(diào)節(jié)吸收劑的噴入量。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是噴入量準(zhǔn)確，吸收劑 利用率高，但缺點(diǎn)是SQ測(cè)定儀價(jià)格昂貴，且日常維護(hù)復(fù)雜。二是簡(jiǎn)單實(shí)用的控 制方法。對(duì)于電站鍋爐而言，負(fù)荷一般在一定范圍內(nèi)變化，而同一批煤中的

23、含硫 量及熱值變化不大，因此，可根據(jù)鍋爐負(fù)荷來(lái)調(diào)整吸收劑的噴入量， 這是一種比 較簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)實(shí)用的控制方法。四、CDSI系統(tǒng)的技術(shù)條件與參數(shù)1、對(duì)吸收劑的要求粉狀Ca（OH>,粒度30-50um；含水量在2%以下，具有良好的流動(dòng)性；比表 面積20ng，干燥吸叫劑。2、技術(shù)條件為達(dá)到良好的脫硫效果，要求吸收劑噴射點(diǎn)的煙氣粉塵濃度不高于10g/m3,否則需要在CDSI系統(tǒng)前增加預(yù)除塵，將粉塵濃度降到 10g/m3以下。3、CDSI系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)1）CDSI系統(tǒng)采用布袋除塵器綜合脫硫率一般為 80-90%。2） 系統(tǒng)電耗和占地面積。以發(fā)電機(jī)組為例，約占機(jī)組額定發(fā)電量的0.2%左 右，占地面積很

24、小，一般情況下現(xiàn)有場(chǎng)上可布置。3）投資比例。CDSI的工程總造價(jià)約占電站總投資的 4%左右。以電站項(xiàng)目為 例，一般低于鍋爐本體的設(shè)備價(jià)格。第三節(jié)石灰-石膏濾泡濕法脫硫技術(shù)石灰-石膏濕法脫硫工藝并配套 DLP濾泡脫硫裝置，獨(dú)創(chuàng)循環(huán)流態(tài)化濾泡吸 收技術(shù)，脫硫效率以及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與可靠性均較傳統(tǒng)濕式脫硫裝置得以大幅度 提高。該項(xiàng)脫硫技術(shù)工藝具有下列突出特點(diǎn)。1、脫硫效率咼，脫硫率95%2、工藝成熟，適合所有煤種。3、操作穩(wěn)定，操作彈性好。4、脫硫劑、起泡劑易得，脫硫費(fèi)用低。5、系統(tǒng)不結(jié)垢，能連續(xù)穩(wěn)定脫硫。6水可以循環(huán)使用，不會(huì)形成二次污染。7、造價(jià)和使用費(fèi)用低。一、濕法脫硫工藝評(píng)價(jià)1影響脫硫效率的因

25、素分析本公司長(zhǎng)期致力于濕法煙氣脫硫的研究，從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面總結(jié)出影 響濕法煙氣脫硫效率的因素有以下幾條：1界面濃度脫硫液界面濃度應(yīng)愈低愈好。因此連續(xù)供給的脫硫液成為必須，可以通過(guò) 流動(dòng)的水膜、噴射的霧滴、移動(dòng)的濾泡來(lái)實(shí)現(xiàn)。2）液氣比要實(shí)現(xiàn)脫硫液對(duì)煙氣中二氧化硫的最大吸收，必須有充足的吸收液。理論 上認(rèn)為當(dāng)液氣比達(dá)到15時(shí)脫硫率可接近100%但是同時(shí)帶來(lái)脫硫設(shè)備經(jīng)濟(jì)性 問(wèn)題，以及脫硫產(chǎn)物的處理。事實(shí)上，我們希望最小的液氣比達(dá)到最大的吸收 效果。這就要求脫硫液在脫硫塔內(nèi)要實(shí)現(xiàn)最大比表面積，而實(shí)現(xiàn)最大比表面積 的方法有三種即：（1）水膜。由于水膜的厚度可小至幾個(gè)微米級(jí)， 單位體積的脫硫液的表面

26、積由于厚度的降低而放大。（2）水霧。使單位體積的脫硫液霧化成更加微小的顆粒。（3）水泡。由于水泡的膜厚僅為幾微米以下，且濾泡中包有煙氣，泡膜內(nèi)、 外層都能充分與煙氣接觸，因而是實(shí)現(xiàn)脫硫液最大比表面積的最佳途徑。3）吸收劑由于氣體溶質(zhì)與溶劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因而吸收劑對(duì)吸收過(guò)程有很大的影響， 不同的吸收劑與SO反應(yīng)的速度也不一樣。好的吸收劑使SQ進(jìn)入吸收液后很快 因化學(xué)反應(yīng)而消耗掉。使吸收液的平衡分壓降低，甚至可以為零，從而使吸收 推動(dòng)力大大增加，吸收速率大為提高。選擇好的吸收劑對(duì)脫硫效率的影響是顯 著的，常用的吸收劑有 CaQ Ca（QH卜NaQH Na2CQ NHHQ等。4）吸收劑用量吸收劑的種

27、類(lèi)和進(jìn)塔濃度由設(shè)計(jì)者選定，而吸收劑用量和出塔溶液中吸收 質(zhì)濃度需通過(guò)計(jì)算確定。充足的吸收劑用量，是保證吸收反應(yīng)充分進(jìn)行的前提。 由于常用鈣基脫硫劑，我們常用鈣硫比來(lái)表述吸收劑用量。5）煙氣與吸收劑吸收反應(yīng)時(shí)間毫無(wú)疑問(wèn)，由于吸收速率及化學(xué)反應(yīng)速度的關(guān)系，必須使含硫煙氣與吸收 劑有充足的吸收反應(yīng)時(shí)間，才能確保吸收反應(yīng)的進(jìn)行，因此煙氣在吸收塔內(nèi)的 停留反應(yīng)的時(shí)間，必須依上述幾個(gè)因素確定，一般為2-5m/s。在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)煙氣流量，吸收反應(yīng)的時(shí)間就決定了吸收塔的高度和煙氣的速度。而煙氣流速 則因不同的吸收塔結(jié)構(gòu)要求又有所不同，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮。6）吸收塔結(jié)構(gòu)同樣的吸收劑在不同結(jié)構(gòu)的吸收塔中吸收效果有所

28、不同，因此，應(yīng)充分考 慮吸收塔結(jié)構(gòu)對(duì)脫硫效率的影響。有填料層的吸收塔結(jié)構(gòu)通常會(huì)優(yōu)先考慮，但是，有填料層吸塔式旋流板結(jié) 構(gòu)的脫硫裝置在脫硫過(guò)程中由于有固態(tài)物產(chǎn)生，常常堵塞填料層，造成裝置運(yùn) 行阻力的增加，并嚴(yán)重影響脫硫效果。而濾泡塔則突破了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使脫 硫塔結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，不存在固態(tài)物堵塞的可能，因此，與有填料層的吸收塔相 比具有明顯的結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)。2、常用脫硫吸收劑的比較濕法脫硫是一種化學(xué)吸收反應(yīng)，吸收劑對(duì)吸收過(guò)程有很大的影響，不同的 吸收劑與SO反應(yīng)的速度也不一樣，常用的吸收劑有：氫氧化鈉或碳酸鈉、氧 化鎂、鈉-鈣雙堿、氨、海水、石灰乳、石灰石漿液等。1）氫氧化鈉（NaOH或碳酸鈉（Nq

29、CO）作為吸收劑脫硫，存在如下諸多 問(wèn)題：（1）如果將脫硫后的產(chǎn)物亞硫酸鈉回收利用，存在流程過(guò)長(zhǎng)、回收費(fèi)用過(guò) 高、畐U產(chǎn)品無(wú)銷(xiāo)路等問(wèn)題；（2）脫硫劑消耗量大，脫硫成本很高；（3）增加水處理費(fèi)用。每年將產(chǎn)生大量亞硫酸鈉（NaSO），如直接排放, 大量具有還原性能的SO2-將使環(huán)境水體的COD大大升高，勢(shì)必造成對(duì)環(huán)境水體 的嚴(yán)重污染，這是絕對(duì)不允許的；若作污水處理后排放，則處理費(fèi)用可能不低于 煙氣脫硫費(fèi)用，企業(yè)難以承受。2）氧化鎂作為吸收劑脫硫由于氧化鎂來(lái)源有限，且氧化鎂脫硫后，如果不將脫硫劑循環(huán)使用而將脫硫 產(chǎn)物直接排放，必將對(duì)環(huán)境水體造成嚴(yán)重污染；如果象國(guó)外氧化鎂脫硫那樣循環(huán) 利用脫硫劑，則流

30、程很長(zhǎng)，設(shè)備繁多，投資極大，占地面積大。3）海水作為吸收劑脫硫海水通常呈堿性，具有天然的酸堿緩沖能力及吸收 SO的能力，當(dāng)SO被海 水吸收后，再經(jīng)處理氧化為無(wú)害的硫酸鹽而溶 于海水。硫酸鹽是海水的天然成 分，經(jīng)脫硫而流回海洋的海水，其酸性成分只會(huì)稍有提高，流入海洋后這種差異 就會(huì)消滅，但海水脫硫必須以工廠座落于海邊為前提。4）氨作為吸收劑脫硫氨是一種良好的堿性吸收劑，其吸收反應(yīng)是氣氣反應(yīng)，吸收反應(yīng)速度快, 反應(yīng)完全，但氨的價(jià)格相對(duì)于低廉的石灰來(lái)說(shuō)是太高了。 過(guò)高的運(yùn)行成本使氨法 脫硫的推廣應(yīng)用受到極大影響，在脫硫應(yīng)用中極少。但有廢氨水排放的企業(yè)可選 用該法。5）鈉-鈣雙堿法脫硫用NaOH乍吸收劑脫硫，吸收劑再生和脫硫渣的沉淀須在吸收塔外進(jìn)行，致 使設(shè)備占地面積大，脫硫過(guò)程中需不斷補(bǔ)充 NaOH或NaCO，操作較繁瑣，且NaSQ 的存在也使脫硫產(chǎn)物石膏難以回收利用。6）石灰乳作為吸收劑脫硫脫硫產(chǎn)物是硫酸鈣（石膏），可容易地從脫硫系統(tǒng)中分離出來(lái)，不會(huì)對(duì)環(huán)境 水體造成污染，不存在脫硫廢水的處理問(wèn)題；這種脫硫劑是價(jià)格低廉的石灰，脫 硫成本低，企業(yè)能承受，且這種方法技術(shù)成熟，可靠性高。2、常見(jiàn)吸收塔結(jié)構(gòu)比較針對(duì)石灰-石膏濕法脫硫工藝，選擇不同結(jié)構(gòu)的吸收塔對(duì)脫硫效果、操作的 方便性及使用壽命均有十分重要的影響。 在煙氣濕法脫硫技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中，