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我国电站烟气脱硫技术研究应用

作者:南京宗奥保洁公司    时间:2017-03-15 09:14:50    信息来源:本站原创     点击:

    我国烟气脱硫控制技术的研究开发始于60年代初,对燃煤电厂、燃煤工业锅炉和冶金废气开展了烟气脱硫工艺研究、设备研制,取得实验室小试和现场中试结果。80年代以来,开展了一系列研究、开发和产业化工作。原国家科委组织了“七五”和“八五”攻关项目,对国际上现有脱硫技术主要方法进行研究和实用性工程装置实验;国家自然科学基金委员会设立课题支持脱硫技术的基础研究,取得了很多成绩。目前我国自行研究开发的烟气脱硫方法,尚处在工业化示范试验阶段。国家科技部在“九五”期间,组织“中小锅炉实用脱硫防尘技术与装备研究及产业化”攻关课题,其中包括针对燃煤电厂烟气脱硫技术,采用脉冲电晕等离子体烟气脱硫新技术研究;与此同时,引进了脱硫技术项目,进行示范规模试验和工业化运行应用。

  我国电厂烟气脱硫技术起步于1961年,科研院所和高等院校相继投入研究开发力旦,进行于法、湿法和半干法等等的烟气脱硫的探索研究,国家科技部(原国家科委)“七五” “八五”和“九五”的脱硫专项支持取得极好进展。但目前我国自行开发的烟气脱硫工程,尚处在小试、中试阶段。工业化、产业化技术不多。

  1.旋转喷雾干法烟气脱硫中试

  1983年,在四川白马电厂建成了处理烟气量3500Nm3/h小型试验装置基础上,在该电厂进行70000Nm3/h中试装置。经过近一年的调试和2000小时连续运转考查,使用石灰为脱硫剂,处理高硫煤(硫含量为3.5%)烟气,在钙硫比为1.4时脱硫率约为80%。

  脱硫剂喷人吸收塔以后,与烟气中SO2发生反应,生成固体灰渣,固体灰渣在塔内下落时不断干燥,最终形成干燥固体粉尘,一部分在塔内分离排出,另一部分随烟气进入电除尘器除去。

  工艺流程包括:吸收剂制备,吸收剂浆液雾化,接触混合反应,液滴蒸发与SO2吸收和废渣排出。

    主要设备:

    (1)喷雾机:RN—10T型,转速1000r/min,雾化浆液10t/h。

    (2)吸收塔:φ8m,圆筒体高6m。

    (3)电防尘器:双室双电场,有效截面积2×15.8m,单电场长4.5m。

    (4)引风机:Y4—73NO18D型,转速960r/h,容量143920m3/h,压力3300Pa。

    (5)石灰消化器:φ600×4500mm,容量3-5t/h。

    (6)湿式球磨机:MXQG1500型,φ1500×3000mm,出力2-7t/h(干料)。

    主要技术问题,高速旋转喷头磨强,影响雾化质量形成结垢,浆液输送泵的耐久性等。

  2. 旋转喷雾干法烟气脱硫工艺试验研究

  1987年开始,为引进丹麦Niro公司旋转喷雾干法烟气脱硫设备运行积累操作经验,在北京市橡胶六厂6.5t/h锅炉上引出部分烟气,建立处理2000Nm3/h烟气量的试验装置,开展前期工艺试验。

    Ca(OH)2浆液的雾化以及与烟气充分混合反应脱硫装民包括干燥吸收塔、高速离心喷算机、气流分布器和终产物收集器。干燥吸收塔直径2m,高5m,高速离心喷雾机转速为17000—27200r/min,浆液流率为50kg/h。Ca(0H)2由生石灰在消化槽制成,烟气入口温度150℃.被处理S02浓度1000-2000ppm。绝热饱和温度值为24.6℃、钙硫比1.2—1.8时,脱琉串为66%-79%。

  3.湖北松木坪电厂建成5咖KIn3/h烟气水洗再生活性炭脱硫中试

 1987年建成,用含碘O.5%的活性炭为脱硫剂,填装在并列的4座填充脱疏塔中,烟气通过脱硫塔时,SO2被活性炭吸附并催化氧化成硫酸。饱和后的脱硫塔用不同浓度的稀硫酸随和水分五级依次洗涤再生,炭中残留的硫酸浓度降至约3%左右,然后用蒸汽干燥再投入脱硫运行。第一、二级洗出为20%稀硫酸产品,20%稀硫酸经浓缩制得70%硫酸。最长单塔累计运行时间约2000h,最长的全流程连续运行15天。入口S02浓度大于3000PPm,出口S02浓度小于350Ppm,脱硫率88%。

 催化活性物碘的流失和稀硫酸浓缩是该法的严重问题、致命弱点,阻碍了扩大应用。

  4.四川豆坝电厂5000Nm3/h烟气磷铵肥料脱硫中试

  1982年西安热工研究所首先探索本方法,1983年至1985年初热工所与四川环保科研所合作进行3m3/h小试,确定了该法的基本流程。1986年磷铵肥法烟气脱琉被遴选为国家“七五”重点攻关专题,在四川豆坝电厂建成5000Nm3/h中试装置,于1990年底连续运行2000h以上.经国家组织的验收签定确认该法流程合理可行。中试时S02浓度为1600-2700Ppm的烟气,总脱硫效率维持在>95%,磷矿粉萃取率>90%,获得有效成分为37%的氮磷复台肥料数十吨。

 经高效除尘后的烟气含尘浓度<200mg/Nm3,经喷水降温调湿后进入4塔并列的新型活性炭脱硫塔组,3塔运行、1塔再生。采用稀硫酸及三级洗涤再生,获得浓度为30%左右的硫酸,活性炭脱琉后的烟气进入二级脱硫塔,用磷铵溶液洗涤,净化后的烟气排放,在常规单槽多桨萃取槽中用脱硫制得的琉鞍分解磷矿粉萃取获得的稀磷鞍加氨中和得磷铵,作为二级脱琉的洗涤液。二级脱琉后的肥料桨经氧化、浓缩、干燥,获得固体氮磷复合肥料。

 5.喷钙脱硫成套技术与示范工程

    在贵阳市贵州轮胎厂一台20t/h层燃炉进行示范。钙粉用水泥罐车运至脱硫装置进粉管处、用气动输送方式经三根进粉管道送至主料斗。主料斗设有粉使测量装置,还设有过滤装置以除去气动输送排气中的粉尘。主料斗设有四个出料口同时出料,经振动电机振动进入二次料斗,然后经加粉器均匀进入到四台混合器中,加粉器由调速电机的转速来控制加粉量。由高压空气鼓风机送来的空气将粉料于四个不同部位喷入锅炉炉膛,在炉内高温作用下,碳酸钙粉炬烧分解成为氧化钙,同时部分氧化钙与烟气中的So:反应生成亚硫鞍钙和硫鞍钙;未反应的氧化钙铅随烟气进入文丘里管,文丘里管前端设有一个水雾化喷头,氧化钙粉与水雾滴碰撞,生成Ca(OH)2,进一步与烟气中的SO2反应生成亚硫鞍钙和硫酸钙。颗粒物在水膜除尘器中与飞灰一并除去,脱琉后的烟气经引风机人烟囱排出。

 当Ca/S=1.5时,系统脱硫率达80%,钙利用率为53.3%,其中包括文丘里管中喷入少量水及水膜除尘等,有20%脱硫率。

   

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