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  • 電廠半干法脫硫技術

    一、總流程描述:

    鍋爐空氣預熱器出口煙氣首先經過預除塵器,除去絕大部分粉煤灰,一般除塵效率設定為85%,預除塵器的作用主要是使大部分粉煤灰得以回收和進行后續的再利用;從預除塵器出來的煙氣從循環流化床脫硫塔的底部經文丘里噴管進入脫硫塔中,消石灰粉料通過氣力輸送形式噴入脫硫塔,流態化的物料和煙氣中的二氧化硫等酸性氣體在脫硫塔中發生化學反應,脫除掉大部分的二氧化硫等酸性氣體;霧化水通過水噴嘴均勻的噴射進入脫硫塔使煙氣均勻降溫,使脫硫反應達到最佳反應狀態;然后煙氣經過脫硫塔的頂部排出,經袋式除塵器除去絕大部分細灰;袋式除塵器除下的灰部分經過空氣斜槽進入脫硫塔循環利用,以提高脫硫劑的利用率,布袋除塵器的另部分灰由倉泵打入脫硫灰庫;處理后的干凈煙氣經過引風機排入煙囪。流程圖見附圖。





    二.  分系統描述

    循環流化床半干法煙氣脫硫系統主要包括:流化床脫硫塔系統、消石灰制備及供給系統、循環灰返料系統、除塵系統、工業水供給系統等幾部分組成

    (1)    流化床脫硫塔系統

    循環流化床半干法煙氣脫硫技術是在鍋爐尾部利用循環流化床技術進行煙氣脫硫,脫除煙氣中的大部分二氧化硫、達到排放要求。該技術具有如下特點:

    ①   主要以消石灰、飛灰等作循環物料,脫硫塔內固體顆粒濃度均勻,固體內循環強烈,氣固混合、接觸良好,氣固間傳熱、傳質十分理想。

    ②   在脫硫塔直接噴水增濕,達到最佳的反應溫度。固體顆粒之間的強烈接觸摩擦,造成脫硫塔中氣、固、液三相之間極大的反應活性和反應表面積,對于塔內二氧化硫的去除,達到非常理想的效果。

    ③   固體物料經布袋除塵器收集,再經空氣斜槽回送至脫硫塔,使脫除劑反復循環,在反應器內的停留時間延長,從而提高吸收劑的利用率,降低運行成本。

    ④   在脫硫塔體適當部位增設噴水點,調節脫硫塔內脫硫反應的溫度始終保持在煙氣酸露點溫度10 ℃以上,同時取得較佳的脫硫反應溫度,保證脫硫效率,無結垢,無腐蝕。

    ⑤   設備占地少,干態的脫硫產物易于處理。

    ⑥   無需對清潔煙氣再加熱,大幅度降低系統整體投資。

    脫硫塔內生成產物主要是亞硫酸鈣,部分亞硫酸鈣在脫硫塔中與空氣的接觸氧化成硫酸鈣。脫硫塔中發生的主要化學反應如下:

    ①   煙氣中的SO2向固體表面上液膜的擴散:SO2(氣)→ SO2(液)

    ②   SO2溶解: SO2+H2O→H2SO3

    ③   形成的H2SO3在堿性介質中離解:H2SO3·H+ + HSO3-→ 4H+ + 2SO32-SO2(液)+H2O+SO32-→ 2HSO3-

    ④   吸收劑溶解Ca(OH)2+H2O→ Ca2++2OH-

    ⑤   形成脫除產物 HSO3-+OH-→SO32-+H2O    Ca2++SO32-+0.5H2O→CaSO3·1/2H2O     CaSO3·1/2H2O+O2+3/2H2O→CaSO4·2H2O(部分)

    固體顆粒表面水份蒸發,最終形成干態產物。從脫硫塔儲灰倉排出的固體廢棄物成分有:飛灰、CaSO3、CaCO3、CaSO4、Ca(OH)2、等。脫硫塔煙氣出口溫度保持在75℃左右,并且不低于70℃,在煙氣酸露點10℃以上,為反應過程提供一個適宜的溫度,提高脫硫效率,防止設備的腐蝕。

    (2)    消石灰制備及供給系統

    循環流化床脫硫塔吸收劑可采用粒徑:≤1mm,純度80%的生石灰粉料(也可以直接采用粒徑200目,純度80%的消石灰粉),經消化制成Ca(OH)2作為脫硫劑進入塔內。吸收劑由密封罐車運至場內送入生石灰倉儲存,由倉底的電子螺旋稱輸送至消和系統。消和系統采用兩極消和的方式使生石灰與噴入水的混合物在消化器中完成消化過程,同時被干燥,消化制成的Ca(OH)2通過斗提輸送志消石灰倉儲存,消石灰倉下的消石灰粉通過氣力輸送的形式噴入脫硫塔內進行脫硫反應。

    (3)    循環灰返料系統

    由脫硫塔后布袋除塵器收集的脫硫飛灰大部分需要再次返回脫硫塔以保證脫硫塔內的循環物料濃度和循環倍率。由于返灰量較大,采用在布袋除塵器底部安裝經濟、可靠、輸送量大的空氣斜槽來完成脫硫灰的回送。

    (4)    除塵系統

    脫硫塔入口設定預除塵器,除去絕大部分分煤灰,使粉煤灰得以回收和進行后續的再利用;脫硫塔出口設定布袋除塵器,除去絕大部分細灰,使其出口排放濃度小于50mg/Nm3,滿足國家的排放標準

    (5)    工業水供給系統

    工業水供給系統主要包括緩沖水罐、供水泵等設備。工業水供給系統主要完成向脫硫塔體提供壓力用水的功能。為保證工業水源的穩定可靠,從而保證脫硫塔系統的穩定運行,設置緩沖水罐,儲存一定量的工業用水,由水泵保證供給水噴嘴的工業水壓力。

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