各種脫硫技術(shù)方法的比較

1、各種脫硫技術(shù)方法的比較半干法煙氣脫硫系統(tǒng)一、半干法脫硫工藝1、介紹1997 年 ABB 低投資煙氣脫硫(FGD)技術(shù)方面的開發(fā)工作得到了廣泛的報道。這種技術(shù)將低投資與優(yōu)良的性能奇異地結(jié)合，是針對亞洲和東歐的興市場開發(fā)的。承受這種脫硫技術(shù)，不管燃料中的含硫量是多少，脫硫效率都有可能到達 90% 以上，此外，該系統(tǒng)適合于已有工程的改造，它的占地面積小。干法煙氣脫硫技術(shù)常被無視的一個主要特點是它在不增加投資的狀況下提高了除塵效率。從干法煙氣脫硫系統(tǒng)排出的煙氣可不經(jīng)加熱，通過已有的煙囪排出。 2、半干法工藝過程半干法工藝是利用含有石灰(氧化鈣)的枯燥劑或枯燥的消石灰(氫氧化鈣)吸取二氧化硫的，這兩種吸

2、取劑都可使用，也可以使用含適當堿性的飛灰。任何干法煙氣脫硫工藝中，關(guān)鍵的把握參數(shù)都是反響區(qū)內(nèi)，即反響器及其后的除塵器內(nèi)的煙氣溫度。在相對濕度為 40%至 50%時，消石灰活性增加，能夠格外有效地吸取二氧化硫。煙氣的相對濕度是利用給煙氣內(nèi)噴水的方法提高的。在傳統(tǒng)的干法煙氣脫硫工藝中，水和石灰是以漿液的狀態(tài)(不管是否循環(huán))注入煙氣的，但水分布在粉料微粒的外表，水在其中的含量僅占百分之幾。這樣，吸取劑的循環(huán)量比傳統(tǒng)干法煙氣脫硫要高得多。即，用于蒸發(fā)的外表積格外大。進入煙氣的粉料的枯燥時間格外短，所以它可以承受比傳統(tǒng)噴霧枯燥技術(shù)小得多的反響器。提高了煙氣的相對濕度，足以在典型的干法脫硫操作溫度或高于飽

3、和溫度 10?20?(實踐中這一溫度范圍是 65?75?)激活石灰吸取劑二氧化硫。水在增濕攪拌機中參與吸取劑，然后才注入煙氣。半干法技術(shù)的獨到之處是全部的循環(huán)吸取劑都要在攪拌機中增濕，這樣做，可以最大限度的利用循環(huán)吸取劑。經(jīng)過活化和枯燥之后，煙氣中枯燥的循環(huán)粉料在高效的除塵器，最好是袋式除塵器中被分別出來，進入攪拌機，補充石灰也是在這里參與的。注入攪拌機的水量要保證恒定的煙出口溫度。把握系統(tǒng)以煙氣的出入口溫度為根底，以煙氣量為關(guān)心，承受前饋信號把握，并有反響微調(diào)。出口的 SO2 也承受類似的方法進展控制:入口和出口的 SO2 濃度加上煙氣流量打算石灰的參與速率。副產(chǎn)品收集在除塵器灰斗內(nèi)，當?shù)竭_

4、回斗的最高料位時，副產(chǎn)品溢流排出。半干法工藝的主要特點:高循環(huán)率、枯燥快速、反響器尺寸小、反響劑的利用率高:半干法工藝的特點是循環(huán)率高，這意味著最高限度地利用了反響劑。如上所 述，高循環(huán)率獲得很大的外表積，供水分快速蒸發(fā)，這使得半干法工藝承受的反響/枯燥器比承受噴霧枯燥技術(shù)的干法煙氣循環(huán)系統(tǒng)的反響器小得多。此外，在半干法工藝中，也盡可能少承受簡潔的專用設備:不承受高速旋轉(zhuǎn)霧化器:也不承受需要壓縮空氣的雙流體噴嘴。在攪拌機內(nèi)攪拌循環(huán)物料和反響劑消耗的電力比傳統(tǒng)干法煙氣凈化系統(tǒng)的相應電耗要低得多。比照可知，旋轉(zhuǎn)噴霧器和雙流體噴嘴比半干法的攪拌機簡潔得多。承受攪拌機而不承受旋轉(zhuǎn)噴霧器或噴嘴的另一個重

5、要的優(yōu)點是，全部需要操作人員照看的社備都安排在接近地面的高度，與除塵器公用外罩。這種安排在降低造成價的同時也為修理帶來了便利，此外，本系統(tǒng)也沒有需要特別泵的漿液輸送系統(tǒng)，水是直接參與攪拌機的。高循環(huán)率使系統(tǒng)中循環(huán)的都是干物料。由于沒有沖擊裝置內(nèi)外表的漿液存在，也就不存在煙道接垢的可能。二、持續(xù)的進展1、半干法+靜電除塵器有一些狀況下，最好用靜電除塵器作為半干法的除塵器。對這種組合已作了一些爭辯與進展，包括空氣動力學模擬爭辯，中試和實際化學機理爭辯。試驗說明，承受靜電除塵器的半干法的脫硫效率要低幾個百分點，準確的差值與實際運行條件有關(guān):SO2 濃度，氯化物含量等。舊廠改造時，承受靜電除塵器的半干

6、法很有用。已有的靜電除塵器可作為半干法+靜電除塵器的一局部。很多狀況下，可能需要增加收塵面積，但是，由于粉塵的比電阻在半干法中大大降低，或許已有的靜電除塵器已能完全滿足要求。假設承受靜電除塵器，半干法裝置的配置應與承受袋式除塵器時有所不同。反響器應作為靜電除塵器的入口煙道的組成局部。這就是說，循環(huán)飛灰要送回到靜電除塵器的入口。飛灰要經(jīng)過攪拌機后，才能分布到反響器通道里。 2、用于循環(huán)流化床鍋爐的半干法將半干法用于循環(huán)流化燃燒器(FBC)的工作處于中試階段。過程原理直接利用FBC 的灰作為半干法 系統(tǒng)的吸取劑。這樣，僅把少量的石灰注入 FBC 應付局部硫份。石灰在 FNC 的溫度下，不僅能夠去除

7、硫份，它本身也能燒成 CaO。這樣形成的CaO 混合在 FBC 灰內(nèi)，再在半干法的除塵器中被分別出來。FBC 灰在半干法內(nèi)循環(huán)的過程中，石灰因在半干法攪拌機內(nèi)加水而活化，這說明無需給半干法系統(tǒng)內(nèi)加額外的堿?；罨ㄟ^半干法內(nèi)反復地增濕/枯燥循環(huán)完成,有因系統(tǒng)內(nèi)的大量循環(huán)而增加。由于局部硫份已在燃燒的過程中被捕集，隨后的半干法裝置的作用僅僅是“收尾”，以便將排放量限制在極低的水平。測試結(jié)果說明，這一原理是可行的。試驗過程中，灰在半干法試驗裝置入口處參與煙氣中。將 FBC 的脫硫力氣與半干法結(jié)合，可使脫硫率到達 95%以上，應當留意到,將局部脫硫力氣移到系統(tǒng)末端，注入 FBC 的石灰量會削減，F(xiàn)BC

8、 的燃料熱利用率可更 高。眾所周知，將石灰參與 FBC 會產(chǎn)生大量的灰渣，由于要求的脫硫效率提高了。所以，要保持低排放量，這種結(jié)合的配置實在是效率高、本錢低的方案;而其主要因素即半干法 的獨有特點，是對 FBC 灰進展過程中活化。三、結(jié)論半干法技術(shù)是一種簡潔、低投資、高性能的脫硫系統(tǒng)，占地面積小，簡潔接近。本系統(tǒng)使用于多種不同的場合，以上爭辯了一些，還會有很多。PW-CFB 循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)PW-CFB 循環(huán)流化床是科林公司與國際知名公司合作開發(fā)并擁有自主學問產(chǎn)權(quán)的一種型煙氣脫硫技術(shù)。與現(xiàn)有的其它脫硫技術(shù)相比，該技術(shù)裝置脫硫效率高、建設投資較少、占地小、構(gòu)造簡潔、易于操作，運行費用低，兼

9、有高效除塵和脫HF、HCl 功能，適用于在中小型火力發(fā)電廠及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的燃煤系統(tǒng)上安裝使用。科林環(huán)保工程有限責任公司結(jié)合國內(nèi)外煙氣脫硫技術(shù)的應用狀況和進展趨勢，以及我國燃煤電廠燃用煤種、運行條件等方面的特點，開展了大量的試驗開發(fā)爭辯。建立了用于循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)的爭辯開發(fā)平臺，包括熱態(tài)試驗臺和中試試驗裝置，對反響器內(nèi)的氣、固兩相流淌進展?；囼灎庌q、對循環(huán)流化床煙氣脫硫的各技術(shù)環(huán)節(jié)進展全面的爭辯，開發(fā)出多種循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝技術(shù)。開發(fā)的脫硫工藝通過 15000Nm3/h 煙氣量的工業(yè)試驗，能夠滿足大型化和工程化的需要，可完成關(guān)鍵設備和專用設備的制造，已形成循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)的設計、制

10、造和商業(yè)化力氣?？梢罁?jù)燃煤鍋爐及工業(yè)鍋爐的不同狀況和實際要求，供給具體的脫硫裝置。目前開發(fā)的各種循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)已申報國家專利。工藝過程來自鍋爐的煙氣，通過煙道進入反響器底部彎頭，經(jīng)文丘里管進入反響器。在文丘里管的縮徑處，來自水系統(tǒng)的水經(jīng)壓縮空氣霧化噴入反響器，使煙氣降溫至70?左右。與此同時，循環(huán)灰和脫硫劑從反響器底部的一側(cè)、文丘里管縮徑的上面循環(huán)到反響器入口處，在文丘里管縮徑處所形成的高速煙氣流與循環(huán)灰和脫硫劑固體顆粒及液霧滴快速混合，在反響器中形成氣-固-液三相流。循環(huán)灰及脫硫劑是以固體顆粒的形式循環(huán)流淌，并產(chǎn)生高度返混，在外循環(huán)的同時，在反響器內(nèi)形成內(nèi)循環(huán)，提高了脫硫效率。在反響

11、器中，煙氣與脫硫劑充分接觸，脫硫劑與二氧化硫的反響將二氧化硫脫除。由于循環(huán)流化使脫硫劑整體形成格外大的反響外表，脫硫劑與煙氣中的酸組分充分接觸，所以脫硫效率很高。煙氣離開反響器后進入旋風分別器，在此將循環(huán)灰分別出來，溫度降至 65,75?的煙氣進入電除塵器。循環(huán)灰進入循環(huán)灰箱經(jīng)循環(huán)灰螺旋輸送機被再次送入反響器。脫硫劑經(jīng)脫硫劑給料斗由螺旋輸送機送至循環(huán)灰螺旋輸送機，與循環(huán)灰混合后一起送入反響器。工藝原理鍋爐排煙通過以脫硫劑為主要床料的循環(huán)流化床;熱煙氣與脫硫劑在湍流床內(nèi)混合;SO 被脫硫劑吸取并轉(zhuǎn)化成亞硫酸鈣和硫酸鈣; 2通過噴水把握最正確反響溫度;床內(nèi)粒子碰撞，使吸取劑顆粒外表發(fā)生碰撞、磨蝕，

12、不斷地去除反響劑外表的反響產(chǎn)物，暴露出的反響面;通過床料在床內(nèi)反混及外置分別器可實現(xiàn)顆粒屢次循環(huán)，以提高脫硫劑的利用率。反響機理 CaO+HO?Ca(OH), 22, Ca(OH)+SO?CaSO?1/2HO+1/2HO 22322, Ca(OH)+SO?CaSO+HO 3242, CaSO?1/2HO+3/2HO+1/2O?CaSO?2HO 322242, Ca(OH)+CO?CaCO+HO 2232, Ca(OH)+2HCl?CaCl+2HO 222Ca(OH)+2HF?CaF+2HO 222技術(shù)特點固體吸取劑粒子停留時間長;固體吸取劑與 SO 間的傳熱傳質(zhì)交換猛烈; 2脫硫效率高，對高硫

13、煤(含硫 3%以上)也能到達 90%以上的脫硫效率; 由于床料循環(huán)利用，從而提高了吸取劑的利用率;在一樣的脫硫效率下，與傳統(tǒng)的半干法比較，吸取劑可節(jié)約 30%;鍋爐負荷在 30,100%范圍波動，脫硫效果仍能滿足達標要求;操作簡潔，運行牢靠，反響溫度可降至煙氣露點四周;構(gòu)造緊湊，循環(huán)流化床反響器不需要很大的空間;可實現(xiàn)大型化;脫硫產(chǎn)物以固態(tài)排放;無制漿系統(tǒng);對改造工程的電除塵器無需改造。主要把握回路把握系統(tǒng)通過調(diào)整參與水量的多少來保證反響器中反響的溫度及恒定的煙氣出口溫度，同時對進出口煙氣量連續(xù)監(jiān)測，進口、出口 SO2 的濃度和煙氣流量打算了系統(tǒng)吸取劑的參與量。循環(huán)脫硫灰在除塵器的灰斗中得到收

14、集，當高于灰斗最大的料面時，通過溢流方式排出。由于排出的脫硫灰含水率只有 2%左右，流淌性好， 適宜承受氣力輸送裝置外送，也可用水力沖灰或汽車運輸?shù)确绞剿椭粱覉觥＜夹g(shù)經(jīng)濟指標鈣硫比(Ca/S) 80%SO3 脫除效率 99%除塵效率 99.9%系統(tǒng)可利用率 98%工程應用 PW-CFB 循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)在赤峰熱電廠 130T/h 鍋爐上應用。脫硫主設備位于 6 號鍋爐的電除塵器與 7 號鍋爐電除塵器之間，占地面積約23232m。工程實施后，排空的煙氣含硫量由改造前的 1400mg/Nm 降至3280mg/Nm。系統(tǒng)的阻力約增加 2200Pa，對原有風機改造，更換風機后裝機容量增加 410

15、KW。目前整套裝置正處于試運行階段。干法、濕法脫硫技術(shù)介紹福建龍凈環(huán)保股份在 2022 年引進德國魯奇?能捷斯?比曉夫(LLB)公司具有世界先進水平的循環(huán)流化床干法煙氣脫硫(CFB-FGD)和石灰石/石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)許可證后，龍凈環(huán)保在作為國內(nèi)唯一機電一體化專業(yè)設計制造大型電除塵 器、氣力輸送設備專業(yè)廠家的根底上，成為目前國內(nèi)唯一擁有電除塵器，大型布袋除塵器，氣力輸送，干、濕法煙氣脫硫技術(shù)研發(fā)、設計、制造、安裝綜合效勞力氣的高水平的專業(yè)環(huán)保企業(yè)。一(煙氣循環(huán)流化床(CFB,FGD)干法脫硫工藝 1(工藝描述1(1 工藝流程從工藝流程圖說明(見圖 1):一個典型的 CFB-FGD 系統(tǒng)由吸取

16、塔、除塵器、吸取劑制備系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、噴水系統(tǒng)、脫硫灰輸送及存儲系統(tǒng)、電氣把握系統(tǒng)等構(gòu)成。來自鍋爐的空氣預熱器出來的煙氣溫度一般為 120,180?左右，通過一級除塵器(當脫硫渣與粉煤灰須分別處理時)，從底部進入吸取塔，在此處高溫煙氣與參與的吸取劑、循環(huán)脫硫灰充分預混合，進展初步的脫硫反 應，然后通過吸取塔底部的文丘里管的加速，吸取劑、循環(huán)脫硫灰受到氣流的沖擊作用而懸浮起來，形成流化床，進展其次步充分的脫硫反響。在這一區(qū)域內(nèi)流體處于猛烈的湍動狀態(tài)，循環(huán)流化床內(nèi)的 Ca/S 值可到達 40,50，顆粒與煙氣之間具有很大的滑落速度，顆粒反響界面不斷摩擦、碰撞更，極大地強化了脫硫反響的傳質(zhì)與傳熱

17、。在文丘里出口擴管段設一套噴水裝置，噴入的霧化水一是增濕顆粒外表，二是使煙溫降至高于煙氣露點 20?左右，制造了良好的脫硫反響溫度，吸取劑在此與 SO 充分反響，生成副產(chǎn)物 CaSO?1/2HO，還與 SO、HF2323 和 HCl 反響生成相應的副產(chǎn)物 CaSO?1/2HO、CaF、CaCl 等。凈化后 4222 的含塵煙氣從吸取塔頂部側(cè)向排出， 然后進入脫硫除塵器(可依據(jù)需要選用布袋除塵器或電除塵器)，再通過引風機排入煙囪。由于排煙溫度高于露點溫度 20?左右，因此煙氣不需要再加熱，同時整個系統(tǒng)無須任何的防腐。經(jīng)除塵器捕集下來的固體顆粒，通過再循環(huán)系統(tǒng)，返回吸取塔連續(xù)反響，如此循環(huán)，少量脫

18、硫灰渣通過物料輸送至灰倉，最終通過輸送設備外排。1(2 循環(huán)流化床脫硫技術(shù)特點塔內(nèi)沒有任何運動部件，磨損小，設備使用壽命長，維護量小。脫硫效率高、運行費用低。參與吸取塔的消石灰和水是相對獨立的，沒有噴漿系統(tǒng)及漿液噴嘴，便于把握消石灰用量及噴水量，簡潔把握操作溫度。單塔處理力氣大，已有大型化的應用業(yè)績。吸取塔入口由原來的單文丘里設計為 7 個文丘里式復合噴嘴，增加了煙氣固體物的混合，降低了噴嘴區(qū)的安裝高度，提高了單塔的處理力氣。配置 7 個文丘里單塔 CFB-FGD 系統(tǒng)已在 300MW 燃煤機組得到成功運行。負荷適應性好。由于承受了清潔煙氣再循環(huán)技術(shù)，以及脫硫灰渣循環(huán)等措施，可以滿足不同的鍋爐

19、負荷要求。鍋爐負荷在10%,110%范圍內(nèi)變化，脫硫系統(tǒng)可正常運行。無須防腐。CFB 吸取塔內(nèi)具有優(yōu)良的傳質(zhì)傳熱條件，使塔內(nèi)的水分快速蒸發(fā)，并且可脫除幾乎全部的 SO，煙氣溫度高于 3 露點 20?左右，因此吸取塔及其下游設備不會產(chǎn)生粘結(jié)、堵塞、腐蝕。良好的操作彈性。當煤的含硫量增加或要提高脫硫效率時， 無需增加任何工藝設備，僅增加脫硫劑的耗量就可以滿足更高的脫硫率的要求。脫硫劑利用率高、脫硫副產(chǎn)物排放少;脫硫副產(chǎn)物流淌性好， 易于處理。利用消石灰與氯離子反響機理，制造性地將吸取劑與脫硫再循環(huán)灰的參與口，改到吸取塔上游煙道處(參見圖 1)，其作用:一是使吸取劑與再循環(huán)脫硫灰提前與煙氣中 SO

20、等酸性氣體反響;二是利用煙 2 氣熱量加熱和快速枯燥再循環(huán)灰;三是使消石灰和氯離子在煙道內(nèi)120?以上溫度條件下反響生成吸潮性較差、不易分散的堿式氯化鈣(CaCl?Ca(OH)?HO)。 222該項技術(shù)從 1996 年就開頭在捷克 PILSEN 電廠成功投入商業(yè)運行，至今已有十多套承受該項技術(shù)進展設計與應用。這一技術(shù)已申請了專利。干法煙氣脫硫技術(shù)應用及其進展摘要: 本文主要論述了干法脫除煙氣中 SO2 的各種技術(shù)應用及其進展狀況，對煙氣脫硫技術(shù)的進展進展展望，即爭辯開發(fā)出優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟配套、性能牢靠、不造成二次污染、適合國情的全的煙氣污染把握技術(shù)勢在必行。 關(guān)鍵詞: 煙氣脫硫 二氧化硫 干法前

21、言:我國的能源以燃煤為主，占煤炭產(chǎn)量 75%的原煤用于直接燃燒，煤燃燒過程中產(chǎn)生嚴峻污染，如煙氣中 CO 是溫室氣體，SO 可導致酸雨形成，NO 也 2xX 是引起酸雨元兇之一，同時在確定條件下還可破壞臭氧層以及產(chǎn)生光化學煙霧等?？傊济寒a(chǎn)生的煙氣是造成中國生態(tài)環(huán)境破壞的最大污染源之一。中國的能,9%，SO 的排放量占到世界的 15.1%，燃煤所排放的 SO 又占源消費占世界的8%22 全國總排放量的 87%。中國煤炭一年的產(chǎn)量和消費高達 12 億噸，SO 的年排放量 2 為 2022 多噸，估量到 2022 年中國煤炭量將達 18 億噸，假設不承受把握措施，SO 的排放量將到達 3300 萬

22、噸。據(jù)估算，每削減 1 萬噸 SO 的費用大約在 1 億元 22左右，到 2022 年，要保持中國目前的 SO 排放量，投資接近 1 千億元，假設想21進一步降低排放量，投資將更大。為此 1995 年國家公布了的大氣污染防治法，并劃定了 SO 污染把握區(qū)及酸雨把握區(qū)。各地對 SO 的排放把握越來越 22嚴格，并且開頭實行 SO 排放收費制度。隨著人們環(huán)境意識的不斷增加，削減污 2染源、凈化大氣、保護人類生存環(huán)境的問題正在被億萬人們所關(guān)心和重視，尋求解決這一污染措施，已成為當代科技爭辯的重要課題之一。因此把握 SO 的排放2 量，既需要國家的合理規(guī)劃，更需要適合中國國情的 低費用、低耗本的脫硫技

23、術(shù)。煙氣脫硫技術(shù)是把握 SO 和酸雨危害最有效的手段之一，按工藝特點主要分 2 為濕法煙氣脫硫、干法煙氣脫硫和半干法煙氣脫硫。濕法脫硫是承受液體吸取劑洗滌 SO 煙氣以脫除 SO。常用方法為石灰/石灰 22 石吸取法、鈉堿法、鋁法、催化氧化復原法等，濕法煙氣脫硫技術(shù)以其脫硫效率高、適應范圍廣、鈣硫比低、技術(shù)成熟、副產(chǎn)物石膏可做商品出售等優(yōu)點成為世界上占統(tǒng)治地位的煙氣脫硫方法。但由于濕法煙氣脫硫技術(shù)具有投資大、動力消耗大、占地面積大、設備簡潔、運行費用和技術(shù)要求高等缺點，所以限制了它的進展速度。干法脫硫技術(shù)與濕法相比具有投資少、占地面積小、運行費用低、設備簡潔、修理便利、煙氣無需再熱等優(yōu)點，但存

24、在著鈣硫比高、脫硫效率低、副產(chǎn)物不能商品化等缺點。自 20 世紀 80 年月末，經(jīng)過對干法脫硫技術(shù)中存在的主要問題的大量爭辯和不斷的改進，現(xiàn)在已取得突破性進展。有代表性的噴霧枯燥法、活性炭法、電子射線輻射法、填充電暈法、荷電干式吸取劑噴射脫硫技術(shù)、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法、煙氣循環(huán)流化床技術(shù)、爐內(nèi)噴鈣循環(huán)流化床技術(shù)等一批的煙氣脫硫技術(shù)已成功地開頭了商業(yè)化運行，其脫硫副產(chǎn)物脫硫灰已成功地用在鋪路和制水泥混合材料方面。這一些技術(shù)的進步，迎來了干法、半干法煙氣脫硫技術(shù)的的快速進展時 期。傳統(tǒng)的石灰石/石膏法脫硫與的干法、半干法煙氣脫硫技術(shù)經(jīng)濟指標的比較見表 1。表 1 說明在脫硫效率一樣的條件下，干法、半

25、干法脫硫技術(shù)與濕法相比， 在單位投資、運行費用和占地面積的方面具有明顯優(yōu)勢，將成為具有產(chǎn)業(yè)化前景的煙氣脫硫技術(shù)。本文主要論述了噴霧枯燥法、活性炭法、電子射線輻射法、填充電暈法、荷電干式吸取劑噴射脫硫技術(shù)、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法、煙氣循環(huán)流化床技術(shù)、爐內(nèi)噴鈣循環(huán)流化床技術(shù)等幾種干法煙氣脫硫技術(shù)和近幾年爭辯出來的幾項半干法煙氣脫硫技術(shù)及其各種方法在工業(yè)方面的應用狀況及今后的進展方向。1、噴霧枯燥法煙氣脫硫技術(shù)噴霧枯燥法煙氣脫硫技術(shù)是一項進展最成熟的煙道氣脫硫技術(shù)之一。該技術(shù)承受了旋轉(zhuǎn)噴霧器，投資低于濕法工藝，在全世界范圍內(nèi)得到廣泛應用，在西歐的德國、意大利等國家利用較多。對中高硫燃料的 SO 脫硫率能

26、到達 80-90%。 2該技術(shù)的根本原理是由空氣加熱器出來的煙道氣進入噴霧式枯燥器中，與高速旋轉(zhuǎn)噴嘴噴出的充分霧化的石灰、副產(chǎn)品泥漿液相接觸，并與其中 SO 反響，X 生成粉狀鈣化合物的混合物，再經(jīng)過除塵器和吸風機，然后再將干凈的煙氣通過煙囪排出，其反響方程式為:SO+ Ca(OH) CaSO+ HO 2 23 2SO+ Ca(OH) CaSO+ HO 3 24 2該技術(shù)一般可分為吸取劑霧化、混合流淌、反響吸取、水汽蒸發(fā)、固性物的分別五個階段，與其它枯燥技術(shù)相比其獨特之處就在于吸取劑與高溫煙氣接觸前首先被霧化成了細小的霧滴，這樣便極大增加了吸取劑的比外表積，使得反響吸【3】收及傳熱得以快速進展

27、。其工藝流程如圖 1 所示。該技術(shù)安裝費用相對較低，一般是同等規(guī)模的石膏法煙氣脫硫系統(tǒng)的 70%左右。但存在著石灰石用量大、吸取劑利用率低及脫硫后的副產(chǎn)品不能夠再利用的難題，故該技術(shù)意味著要擔當雙倍的額外費用，即必需購置更多的石灰石和處理脫硫后的副產(chǎn)品，然后還要將其中的一局部花錢倒掉。2、活性炭吸附法煙氣脫硫技術(shù)承受固體吸附劑吸附凈化 SO 是干法凈化含硫廢氣的重要方法。目前應用最 2 多的吸附劑是活性炭，在工業(yè)上應用已較成熟。其方法原理為:活性炭對煙氣中 SO 的吸附過程中及有物理吸附又有化學吸附，當煙氣中存在著氧氣和水蒸氣時，2化學反響格外明顯。由于活性炭外表對 SO 與 O 的反響有催化

28、作用，反響結(jié)果生 22成 SO，SO 易溶于水而生成硫酸，從而使吸附量比純物理吸附時增大很多。 33 物理吸附過程:SO SO 22O O 22HO HO 22化學吸附過程:* SO + O 2SO 223* SO+ HO HSO 32 24吸附 SO 的活性炭，由于其內(nèi)、外表掩蓋了稀硫酸，使活性炭吸附力氣 2下降，因此必需對其再生。再生的方法通常有洗滌再生和加熱再生兩種，前者是用水洗出活性炭微孔中的硫酸，再將活性炭進展枯燥;后者是對吸附有 SO 的 2 活性炭加熱，使炭與硫酸發(fā)生發(fā)應，使 H SO 復原為 SO，富集后的 SO 可用 2422 來生產(chǎn)硫酸。其工藝流程為:對活性炭再生的方法不同

29、，其反響的工藝流程也不同，一般承受加熱再生法流程和洗滌再生法流程。洗滌再生法是用水洗出活性炭微孔中的硫酸，再對活性炭進展枯燥。加熱再生法是對吸附 SO 的活性炭進展加熱，使炭與 2 4硫酸發(fā)生反響，將 HSO 又復原為 SO，富集后的 SO 可用來生成硫酸。 2422該方法的優(yōu)點是吸附劑價廉，再生簡潔;缺點是吸附劑磨損大，產(chǎn)生大量的細炭粒被篩出，再加上反響中消耗掉一局部炭，因此吸附劑成分較高，所用設備5 浩大。3、電子射線輻射法煙氣脫硫技術(shù)電子射線輻射法是日本荏原制作所于 1970 年著手爭辯，1972 年又與日本原子能爭辯所合作，確立的該技術(shù)作為連續(xù)處理的根底。1974 年荏原制作所處理 3

30、 重油燃燒廢氣，進展了 1000Nm/h 規(guī)模的試驗，探明白添加氨的輻射效果,穩(wěn)定了脫硫脫硝的條件，成功地捕集了副產(chǎn)品和硝銨。80 年月由美國政府和日本荏原制作所等單位分擔出資在美國印第安納州普列斯燃煤發(fā)電廠建立了一套最大 3 處理高硫煤煙氣量為 24000Nm/h 地電子束裝置，1987 年 7 月完成，取得了較好效果，脫硫率可達 90,以上，脫硝率可達 80,以上?，F(xiàn)日本荏原制作所與中國電力工業(yè)部共同實施的“中國 EBA 工程”已在成都電廠建成一套完整的煙氣處 3 理力氣為300000Nm/h 的電子束脫硫裝置，設計入口 SO 濃度為 1800ppm，在吸 26收劑化學計量比為 0.8 的

31、狀況下脫硫率達 80,，脫硝率達 10,。該法工藝由煙氣冷卻、加氨、電子束照耀、粉體捕集四道工序組成，其工藝流程圖如圖 2 所示。溫度約為 150?左右的煙氣經(jīng)預除塵后再經(jīng)冷卻塔噴水冷卻道 60, 70?左右，在反響室前端依據(jù)煙氣中 SO 及 NO 的濃度調(diào)整參與氨的量，2X然后混合氣體在反響器中經(jīng)電子束照耀，排氣中的 SO 和 NO 受電子束猛烈作用，2X在很短時間內(nèi)被氧化成硫酸和硝酸分子，被與四周的氨反響生成微細的粉粒 (硫7酸銨和硝酸銨的混合物)，粉粒經(jīng)集塵裝置收集后，干凈的氣體排入大氣。脫硫、脫氮反響大致可分為三個過程進展，這三個過程在反響器內(nèi)相互重疊， 相互影響:在輻射場中被加速的電

32、子與分子/離子發(fā)生非彈性碰撞，或者發(fā)生分子/離子之間的碰撞生成氧化物質(zhì)和活性基團。O、NCO、SO、NO、NO 等成分，當電子束照耀煙氣時, 煙氣中含有 O、H222、222在輻射場中被加速的電子與煙氣中氣體分子如 O 及水分子發(fā)生非彈性碰撞，生2成具有化學反響活性的活性基團或氧化性物質(zhì)，可表示為: O、HO + e* HO、HO、HO? 、H、O、O、e 222222O + O + M O + M(M 為 N 等分子 ) 232活性基團與氣態(tài)污染物發(fā)生反響。活性基團或氧化性物質(zhì)氧化煙氣中的 SO 生成 SO，可表示為: 23 SO +?OHHSO 23SO + O SO 23HSO +?OH

33、 HSO 324+ SO +O+M SO+M 224+ SO + e SO 43生成的 SO 和高價態(tài)氮氧化物與水反響生成 HSO 和 HNO。 3243 c)硫酸銨和硝酸銨的生成。生成的 HSO 和 HNO 與參與的 NH 進展中和反響，分別生成硫酸銨和硝酸 2433 銨微粒，荷電后被捕集。此外，還可能有尚未反響的 SO 和 NH，SO 與 NH 反響2323 生成硫酸銨。反響為: HSO + 2NH(NH)SO 243 424 HNO + HN NHNO 3343SO + 2NH+ HO + 1/2O (NH)SO 2322424該工藝能同時脫硫脫硝，具有進一步滿足我國對脫硝要求的潛力;系

34、統(tǒng)簡潔， 操作便利，過程易于把握，對煙氣成分和煙氣量的變化具有較好的適應性和跟蹤性; 副產(chǎn)品為硫銨和硝銨混合肥，對我國目前硫資源缺乏、每年要進口硫磺制造化肥的現(xiàn)狀有確定的吸引力，但在是否存在 SO 污染物轉(zhuǎn)移、脫硫后副產(chǎn)物捕集 28等問題上有待進一步爭辯。另外廠耗電力也比較高。4、填充式電暈法煙氣脫硫技術(shù)填充式電暈法是近幾年進展起來的一項技術(shù)，該方法設備簡潔、操作簡便、投資是電子束法的 60%，因此成為國際上干法脫硫的爭辯前沿。填充式電暈法脫硫原理為:在高壓電暈放電的狀況下，由于電場的作用，在煙氣中形成大量的非平衡態(tài)等離子體。在高能電子的碰撞下，煙氣中的 HO2、O2、SO2 等氣體分子活化、

35、裂解或電離，產(chǎn)生大量氧化性強的活化基團，如: 、HO2 ?、O、O3、O2+、O2*等。電暈電場的存在源源不斷的供給了這些離子的來源。而 SO2 在其中發(fā)生一系列的氣體等離子體化學反響，反響過程相對簡潔。總體上是在這些基團的作用下，最終使二氧化硫氧化成三氧化硫【9】。反響途徑主要如下:其試驗流程圖如圖 1 所示。反響原料氣由空氣和二氧化硫混合配置而成，經(jīng)流量計進入反響器進展處理，在反響器前后各設置一個采樣口，用大氣采樣器同時進展采樣。采樣的樣品用碘量法測定其濃度。5、荷電干式吸取劑噴射脫硫系統(tǒng)(CDSI)荷電干式吸取劑噴射脫硫系統(tǒng)(CDSI)是美國最專利技術(shù)，它通過在鍋爐出口煙道噴入干的吸取劑

36、(通常用熟石灰)，使吸取劑與煙氣中的 SO 發(fā)生反響 2 產(chǎn)生顆粒物質(zhì)，被后面的除塵設備除去，從而到達脫硫的目的。干式吸取劑噴射是一種傳統(tǒng)技術(shù)，但由于存在以下兩個技術(shù)問題沒能得到很好的解決，因此效果不明顯，工業(yè)應用價值不大。一個技術(shù)難題是反響溫度與滯留時間，在通常的鍋爐煙氣溫度(低于 200?)條件下，只能產(chǎn)生慢速亞硫酸鹽化反響，充分反響的時間在 4 秒以上。而煙氣的流速通常為 10,15m/s，這樣就需要在煙氣進入除塵,60m 的煙道，無論從占地面積還是煙氣溫度下降等方面考慮設備之前至少有40均是不現(xiàn)實的。另一個技術(shù)難題是即使有足夠長的煙道，也很難使吸取劑懸浮在煙氣中與 SO 發(fā)生反響。由于

37、粒度再小的吸取劑顆粒在進入煙道后也會重聚攏2在一起形成較大的顆粒，這樣反響只發(fā)生在大顆粒的外表，反響概率大大降低 ; 并且大的吸取劑顆粒會由于自重的緣由落到煙氣的底部，對于傳統(tǒng)的干式吸取劑噴射技術(shù)來說，這兩個技術(shù)難題很難解決，因此脫硫效率低，很難在工業(yè)上得到10 應用。CDSI 系統(tǒng)利用先進技術(shù)使這兩個技術(shù)難題得到解決，從而使在通常煙氣溫度下的脫硫成為可能。其荷電干式吸取劑噴射系統(tǒng)包括一個吸取劑噴射單元 、一個吸取劑給料系統(tǒng)(進料把握器，料斗裝置)等。吸取劑以高速流過噴射單元產(chǎn)生的高壓靜電暈充電區(qū)，使吸取劑得到強大的靜電荷(通常是負電荷)。當吸取劑通過噴射單元的噴管被噴射到煙氣流中時，由于吸取

38、劑顆粒都帶同一符號電荷，因而相互排 斥，很快在煙氣中集中，形成均勻的懸浮狀態(tài)，使每個吸取劑粒子的外表都充分暴露在煙氣中，與 SO 完全反響時機大大增加，從而提高了脫硫 2效率，而且吸取劑粒子外表的電暈還大大提高了吸取劑的活性，降低了同 SO 完 2 全反響所需的滯留時間，從而有效地提高了 SO 的去除效率。工業(yè)應用結(jié)果說明:2當 Ca/S 比為 1.5 左右時，系統(tǒng)脫硫效率可達 60,70,。除提高吸取劑化學反響速率外，荷電干吸取劑噴射系統(tǒng)對小顆粒的粉塵的去除也有幫助，帶電的吸取劑粒子把小顆粒吸附在自己的外表，形成較大顆粒，提高了煙氣中塵粒的平均粒徑，這樣就提高了相應除塵設備對亞微米級顆粒的去

39、除效率。荷電干式吸取劑噴射脫硫系統(tǒng)的優(yōu)點為投資小、收效大、脫硫工藝簡潔有效、牢靠性強;整個裝置占地面積小，不僅可用于建鍋爐的脫硫，而且更適合對現(xiàn)有鍋爐的技術(shù)改造;CDSI 是純干法脫硫，不會造成二次污染，反響生成物將與煙塵一起被除塵設備除去后統(tǒng)一運出出廠外。其缺點是對脫硫劑要求太高，一般的石灰難以滿足其使用要求，而其指定的可用石灰則售價過高，限制了其推廣。6、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕煙氣脫硫技術(shù)爐內(nèi)噴鈣尾部增濕也作為一種常見的干法脫硫工藝而被廣泛應用。雖然噴鈣尾部增濕脫硫的根本工藝都是將 CaCO 粉末噴入爐內(nèi)，脫硫劑在高溫下快速分解 3產(chǎn)生 CaO，同時與煙氣中的 SO 反響生成 CaSO。由于單純

40、爐內(nèi)噴鈣脫硫效率往往 23不高(低于 20,50,)，脫硫劑利用率也較低，因此爐內(nèi)噴鈣還需與尾部增濕協(xié)作以提高脫硫效率。該技術(shù)已在美國 、日本、加拿大和歐洲國家得到工業(yè)應用， 是一種具有寬闊進展前景的脫硫技術(shù)。目前，典型的爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫技術(shù)有美國的爐內(nèi)噴鈣多級燃燒器(LIMB)技術(shù)、芬蘭的爐內(nèi)噴石灰石及氧化)技術(shù)、奧地利的灰循環(huán)活化(ARA)技術(shù)等，下面介紹一下鈣活化反響(LIFAC11LIFAC 技術(shù)。LIFAC 脫硫技術(shù)是由芬蘭的 Tampella 公司和 IVO 公司首先開發(fā)成功并投入商業(yè)應用的該技術(shù)是將石灰石于鍋爐的 800?,1150?部位噴入，起到局部固硫作用，在尾部煙道的適

41、當部位(一般在空氣預熱器與除塵器之間)裝設增濕活化反響器，使爐內(nèi)未反響的 CaO 和水反響生成 Ca(OH),進一步吸取 SO,提高脫硫率。 22LIFAC 技術(shù)是將循環(huán)流化床技術(shù)引入到煙氣脫硫中來，是其開創(chuàng)性工作，目前該技術(shù)脫硫率可達 90,以上，這已在德國和奧地利電廠的商業(yè)運行中得到實現(xiàn)。LIFAC 技術(shù)具有占地小、系統(tǒng)簡潔、投資和運行費用相對較、無廢水排放等優(yōu)點，脫硫率為 60,80,;但該技術(shù)需要改動鍋爐，會對鍋爐的運行產(chǎn)生確定影響。我國南京下關(guān)電廠和紹興錢清電廠從芬蘭引進的 LIFAC 脫硫技術(shù)和設備目前已投入運行。7、爐內(nèi)噴鈣循環(huán)流化床反響器煙氣脫硫技術(shù)爐內(nèi)噴鈣循環(huán)流化床反響器脫硫技術(shù)是由德國 Sim-mering Graz Pauker/Lurgi GmbH 公司開發(fā)的。該技術(shù)的根本原理是:在鍋爐爐膛適當部位噴入石灰石，起到局部固硫作用，在尾部煙道電除塵器前裝設循環(huán)流化床反響器，爐內(nèi)未反響的 CaO 隨著飛灰輸送到循環(huán)流化床反響器內(nèi)，在循環(huán)硫化床反響器中大顆粒 CaO 被其中湍流裂開，為 SO 反響供給更大的外表積，從而提高了整個系 212統(tǒng)的脫硫率。該技術(shù)將循環(huán)流