【廠家咨詢】大型冷煤氣脫硫脫硝塔規(guī)格詳解/套筒石灰窯

　　　華強(qiáng)產(chǎn)品：球團(tuán)豎爐窯爐、冶金窯爐、輪窯、氮化硅窯爐、有色金屬回轉(zhuǎn)窯、石化轉(zhuǎn)化爐、耐酸轉(zhuǎn)窯爐、磚瓦窯爐、褐鐵礦窯爐、白灰窯、碳素焦?fàn)t、燃煤鍋爐、活性石回轉(zhuǎn)窯、氧化鋅回轉(zhuǎn)窯、石灰立、電廠、水泥廠、建材等脫硫設(shè)備廠家。　

       縱觀現(xiàn)階段的火電廠SO2污染控制技術(shù)，火電廠為實(shí)現(xiàn)減排SO2而采取的措施主要有：燃用低硫煤、煤炭洗選、潔凈煤燃燒技術(shù)和煙氣脫硫。

　　【廠家咨詢】大型冷煤氣脫硫脫硝塔規(guī)格詳解/套筒石灰窯------SO2的控制途徑有：燃燒前脫硫、燃燒中脫硫、燃燒后脫硫，即煙氣脫硫(FGD)。目前，煙氣脫硫被認(rèn)為是控制SO2排放量zui行之有效的途徑。脫硫技術(shù)的選擇必須綜合考慮脫硫效率、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等因素，選擇的基本原則是：

　　1.脫硫效率高，但不要盲目追求高效率，因?yàn)樘岣呙摿蛐蕦⒃黾釉O(shè)備投資。有資料統(tǒng)計(jì)，脫硫效率為60%的脫硫設(shè)備，若效率提高到70%～80%，則單位設(shè)備投資將會(huì)增加0.9～1.2倍，脫硫率提高到85%時(shí)要高1.64倍。因此只要SO2排放濃度和脫硫效率能滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)盡量選用初始投資低的脫硫工藝;

　　2.投資少，脫硫裝置投資不超過電廠總投資的15%;

　　3.技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠，工藝流程簡(jiǎn)單;

　　4.運(yùn)行費(fèi)用低，脫硫劑質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，有可靠穩(wěn)定的來源;

　　5.對(duì)煤種及機(jī)組容量適應(yīng)性強(qiáng)，并能夠適應(yīng)燃煤含硫量在一定范圍內(nèi)的變化;

　　6.脫硫副產(chǎn)品均能得到處置和利用，對(duì)環(huán)境不造成二次污染。

　　脫硫工程中zui主要的物料就是石灰石粉(一般要求細(xì)度為325目90%通過或250目95%通過)。

　　二、

　　衡量和考察一種脫硫工藝主要應(yīng)從以下幾個(gè)方面來分析和比較，即脫硫效率、運(yùn)行的穩(wěn)定程度、運(yùn)行費(fèi)用、投資、系統(tǒng)的可擴(kuò)充和可升級(jí)性能。與前所指出的，濕法、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕、干法或半干法是在我國各種不同容量的機(jī)組上主要采用的幾種脫硫工藝。濕法脫硫工藝的效率比較高，一般都可穩(wěn)定運(yùn)行在95%以上。而其它簡(jiǎn)易脫硫工藝的效率大多在80%以下，如果進(jìn)一步提高脫硫效率，脫硫劑的耗量和飛灰的再循環(huán)量都要增加，運(yùn)行費(fèi)用大幅度上升。現(xiàn)對(duì)各主要脫硫工藝分別進(jìn)行闡述。

　　1.濕法石灰石-石膏煙氣脫硫法(zui為常用的技術(shù)方法)

　　該法具有脫硫效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染等特點(diǎn)。所以，濕法脫硫工藝應(yīng)用。脫硫劑以CaCO3zui為普及。濕法脫硫系統(tǒng)的效率都很高，正常情況下都在95%以上。濕法(石灰石-石膏法)脫硫系統(tǒng)，它包括煙氣換熱系統(tǒng)、吸收塔脫硫系統(tǒng)、脫硫劑漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)。濕法脫硫系統(tǒng)可加裝于鍋爐的尾部，對(duì)現(xiàn)有的鍋爐系統(tǒng)包括除塵系統(tǒng)沒有任何影響。

　　a.煙氣換熱系統(tǒng)：

　　用原煙氣的熱量加熱脫硫后的干凈煙氣，不僅可以增加煙氣的排放溫度，同時(shí)也減少了脫硫裝置尾部的腐蝕，并且提高了環(huán)保效益。脫硫負(fù)荷可以通過啟停循環(huán)泵的數(shù)目來靈活調(diào)節(jié);

　　b.脫硫系統(tǒng)：

　　一般還裝有除霧器，以除掉脫硫后煙氣中的液滴，進(jìn)一步減輕尾部的腐蝕;

　　c.石膏脫水系統(tǒng)：

　　一般分為離心式和真空式兩種，離心式的脫水率可達(dá)95%，而真空式的脫水率一般在90%左右。為了平衡整個(gè)脫硫系統(tǒng)的Cl`離子濃度，必須要有一部分石膏漿液逸出脫硫系統(tǒng)至廢水處理系統(tǒng)，進(jìn)行處理;

　　d.廢水處理的工藝：

　　包括中和反應(yīng)和絮凝沉淀，該工藝可降低外排廢水的pH值和懸浮物的含量?；瘜W(xué)表達(dá)式如下：

　　反應(yīng)(1)：SO2 H2O→H2SO3

　　反應(yīng)(2)：CaCO3 2H2SO3→Ca (HSO3)2 CO2 H2O

　　反應(yīng)(3)：Ca (HSO3)2 O2 2H2O→CaSO4·2H2O H2SO4

　　反應(yīng)(4)：CaCO3 2H2SO4 H2O→CaSO4·7H2O CO2

　　反應(yīng)(1)、(2)發(fā)生在吸收塔上部，即SO2溶入噴入的吸收液中，然后與其中的CaCO3反應(yīng);反應(yīng)(3)、(4)發(fā)生在吸收塔下部的循環(huán)氧化槽中，即亞硫酸鈣被鼓入的空氣強(qiáng)制氧化為硫酸鈣，并隨即生成二水石膏結(jié)晶析出。

　　2.干式循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)

　　以石灰漿作為脫硫劑，鍋爐煙氣從循環(huán)流化床底部進(jìn)入反應(yīng)塔，與石灰漿進(jìn)行脫硫反應(yīng)去除SO2。然后將脫硫劑與煙氣相分離，zui后經(jīng)除塵后將煙氣排入大氣。該法的特點(diǎn)是：

　　a.脫硫效率高(當(dāng)燃煤含硫量為2 %，C/S =1.1時(shí)，脫硫率可達(dá)85%以上);

　　b.經(jīng)濟(jì)性能好，脫硫劑可以循環(huán)使用;

　　3.液柱煙氣脫硫除塵系統(tǒng)

　　由脫硫反應(yīng)塔、脫硫劑制備系統(tǒng)、脫硫劑產(chǎn)物處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和煙道系統(tǒng)組成。煙氣從脫硫反應(yīng)塔下部進(jìn)入，在上升過程中與脫硫劑接觸，將SO2除去。而脫硫劑也由反應(yīng)塔下部向上噴射，在上部散開，充分與煙氣接觸反應(yīng)。該法的特點(diǎn)是：

　　a.系統(tǒng)在C /S = 1時(shí)，脫硫率大于90%，脫硫劑的利用率在90%以上，運(yùn)行成本低;

　　b.副產(chǎn)品CaSO4可用于建筑材料和鹽堿地的改造。

　　4.噴霧半干法

　　噴霧干燥法的工作原理為將熟化的30%石灰漿液在高速旋轉(zhuǎn)的離心噴霧機(jī)作用下，以霧狀噴入到脫硫反應(yīng)塔內(nèi)，吸收劑霧滴吸收煙氣中二氧化硫。反應(yīng)式如下：

　　Ca (O H) 2 SO2+1/2O2 3/2 H2O →CaSO4·2H2O

　　該法的運(yùn)行費(fèi)用約為石灰石法的80%。噴霧干燥法只適用于中低硫煤種的煙氣脫硫。噴霧干燥法由于脫硫效率較低(70%)，不宜在大中型機(jī)組上推廣。

　　5.爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化法

　　爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化法是將石灰石于鍋爐的1000℃左右段噴入，石灰石迅速分解成氧化鈣并和煤氣中的硫反應(yīng)，未反應(yīng)*的氧化鈣進(jìn)入尾部的活化器中，增濕活化成氫氧化鈣，進(jìn)一步和二氧化硫反應(yīng)。反應(yīng)方程式如下：

　　2SO2+2CaO O2 →2CaSO4

　　2CaO 2 H2O 2SO2 O2 →2CaSO4 2 H2O

　　該工藝需對(duì)鍋爐進(jìn)行一定的改造，否則會(huì)造成鍋爐熱效率下降，所以不適用于大型機(jī)組脫硫;對(duì)脫硫效率要求不高，而又沒有脫硫場(chǎng)地的中小機(jī)組比較適用。該法是燃煤含硫量不高的中小型鍋爐(新建或改造)的*脫硫工藝。

　　6.電子束照射法

　　電子束照射法是利用高能量電子產(chǎn)生的活性氧化基團(tuán)將煙氣中的SO2和NOx 氧化成中間產(chǎn)物H2SO4和HNO3，這些中間產(chǎn)物和注入的氨吸收劑反應(yīng)，生成硫酸銨和。反應(yīng)式如下：

　　SO2 O2 H2O 2NH3→(NH4)2SO4

　　NOx O2 H2O NH3→NH4NO3

　　到目前為止，電子束照射法僅在日本、美國進(jìn)行過一些小型工業(yè)試驗(yàn)，尚沒有在大型機(jī)組應(yīng)用的實(shí)例。根據(jù)成都熱電廠運(yùn)行情況，副產(chǎn)品硫銨和硝銨物料在電除塵極板上粘結(jié)和腐蝕問題較大，而且存在液氨泄露的危險(xiǎn)，建議是等該工藝有一定業(yè)績和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)后予以考慮。

　　7.海水脫硫法

　　海水脫硫是利用海水中碳酸氫鈣和碳酸氫鎂等堿性物質(zhì)來吸收煙氣中的二氧化硫，經(jīng)空氣氧化，使其成為穩(wěn)定的SO42-，然后排入大海。反應(yīng)式如下：

　　2SO2 4HCO3- O2→2H2O 4CO2↑ 2SO42-

　　該工藝只適用于燃中低硫煤的海邊電廠，電廠的燃煤含硫量不宜過高，約1%為宜，除塵效率要求較高，否則會(huì)對(duì)海洋造成污染。

　　8.荷電干式噴射法

　　荷電干式噴射脫硫工藝是將帶電的微細(xì)吸收劑噴入煙道，與煙氣中的二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到脫硫目的。反應(yīng)式如下：

　　2CaO 2SO2+O2→2CaSO4

　　該法脫硫效率低，特別是對(duì)于高硫燃料，脫硫效率更差。

　　9.循環(huán)流化床煙氣脫硫法

　　循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝是用石灰作為吸收劑，將鍋爐尾部出來的煙氣引入循環(huán)流化床反應(yīng)塔中，增濕的石灰和煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，生成亞硫酸鈣，未反應(yīng)*的吸收劑顆粒經(jīng)除塵器收集再回到循環(huán)硫化床循環(huán)利用。主要反應(yīng)如下：

　　Ca (OH) 2 SO2 1/2O2→CaSO4·H2O

　　該法是開發(fā)較晚發(fā)展較快的脫硫工藝，約占世界FGD容量的0.5%。其主要優(yōu)點(diǎn)是投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用比石灰石-石膏法低30%。

　　10.旋轉(zhuǎn)噴霧法

　　該法的應(yīng)用原理為：將吸收漿霧化，在吸收塔內(nèi)與煙氣混合接觸，一方面煙氣被絕熱冷卻，吸收劑中的水份被蒸發(fā)干燥;另一方面，吸收劑與煙氣中SO2反應(yīng)生成亞硫酸鈣來達(dá)到脫硫的目的。該裝置運(yùn)行可靠，但腐蝕較嚴(yán)重，副產(chǎn)品一般不用。

　　11.磷氨復(fù)合肥法(PAR法)

　　該法的應(yīng)用原理為：活性炭吸附一級(jí)脫硫，解吸得30% H2SO4 。稀H2SO4分解為磷礦石，生成10%以上的磷酸液與氨的中和液進(jìn)行二次脫硫，再將漿料濃縮干燥得磷氨復(fù)合肥。該法的優(yōu)點(diǎn)是副產(chǎn)品可做化肥使用;缺點(diǎn)是工藝比較復(fù)雜，一次性投資較高，運(yùn)行維護(hù)工作量大。

　　12.氨-硫氨法(NADS).

　　氨-硫氨法是由日本NKK公司開發(fā)的工藝，1976年建立了兩套裝置，分別處理76萬M/h和123萬M/h的煙氣。他的副產(chǎn)品是化肥，該法的投資額相對(duì)較大，工藝復(fù)雜。

　　13.石灰石濕法簡(jiǎn)易脫硫除塵法(PXJ-D)

　　本法在石灰石濕法基礎(chǔ)上以犧牲利用副產(chǎn)品和降低脫硫率來實(shí)現(xiàn)工藝簡(jiǎn)化和成本降低，是國產(chǎn)技術(shù)中*有420 t鍋爐業(yè)績的技術(shù)，比較適合國情，特別是適合老廠上脫硫除塵裝置或把原有除塵設(shè)備改造成脫硫除塵裝置。初投資為進(jìn)口技術(shù)的十分之一左右，運(yùn)行費(fèi)為三分之一左右，除塵率大于99%，脫硫率為70%～80%。采用無噴嘴噴淋系統(tǒng)，解決了堵塞問題，采用特殊防腐措施解決了腐蝕問題;無廢水排放，工藝簡(jiǎn)單，占用場(chǎng)地小。

　　表1是幾種常見脫硫工藝主要參數(shù)指標(biāo)比較：

　　工 藝石灰石海水洗滌電子束LIFACRCFB半干法荷電干法

　　適用機(jī)組大中大中中小中小中小中小中小

　　適用煤種無限值硫<1.5%硫<2%硫<2%硫<2%硫<2%硫<1%

　　脫硫成本元/噸SO2900～1500500～1000900～1200700～1000500～900800～1100900

　　脫硫效率90%以上90%以上90%以上60%以上90%以上70%以上70%

　　吸附劑石灰石海水液氨石灰石硝石灰石灰熟石灰

　　設(shè)備投資13/54/51/32/32/31/4

　　占地面積3/211/31/32/31/4——

　　副產(chǎn)品石膏無硫酸銨亞硫酸亞硫酸亞硫酸硫酸銨

　　電耗較高高高低低低高

　　水耗高無低低低低低

　　表2是幾種常見的煙氣脫硫裝置的綜合比較：

　　表2 煙氣脫硫裝置的綜合比較

　　脫硫方法簡(jiǎn)易濕法進(jìn)口濕法國產(chǎn)濕法海水法CDSIRCFBDCL

　　機(jī)組容量/MW2×1253002×1253005021060

　　脫硫效率(%)81959090658550～65

　　工藝流程較復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜較復(fù)雜簡(jiǎn)單較復(fù)雜很簡(jiǎn)單

　　Ca/S1.051.031.03———1.51.31.5～2.5

　　吸收劑石灰石粉石灰石粉石灰石粉紅海水Ca(OH)2粉CaO粉固硫劑

　　單位投資/(元/kW)510913512587208571120

　　脫硫成本/(元/tSO2)1779.05718.94522.14925.23168.729322300

　　電價(jià)增量元/kW·h0.03220.03890.02460.01820.01800.01880.0184

　　操作條件一般復(fù)雜復(fù)雜一般簡(jiǎn)便一般簡(jiǎn)便

　　對(duì)環(huán)境的影響較大較大較大影響海水無較小無

　　三、脫硫后的廢水處理

　　脫硫廢水主要是石膏漿液經(jīng)脫水后排出的濾液，排放量約7t/h。脫硫廢水中主要污染因子為氯離子、SS、銅、鉛、鎳、鈣、鎂、鋁、鐵以及氟離子、硫酸根、碳酸根等，水體的pH值較低。脫硫廢水中的雜質(zhì)主要來自煙氣、脫硫劑(目前濕法脫硫的脫硫劑大多用石灰石)和工藝水。其中，污染成分主要來自煙氣，而煙氣中的雜質(zhì)又來源于煤的燃燒。煤中含有包括重金屬在內(nèi)的多種元素，這些元素在燃燒后生成多種化合物，其中氣體化合物會(huì)隨煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，溶解于吸收漿液中。脫硫廢水中的雜質(zhì)主要包括懸浮物、高濃度的亞硫酸鹽、硫酸鹽、氟化物以及重金屬。

　　脫硫后的廢水處理系統(tǒng)包括：水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng), 其中水處理系統(tǒng)又分為中和、沉降、絮凝、濃縮澄清幾個(gè)工序。