半濕半干法煙氣脫硫(semi drymethod flue gas desulfurlzation)屬于半干法煙氣脫硫范疇,是在克服了半干法中旋轉(zhuǎn)噴霧制漿系統(tǒng)龐大,設(shè)備磨損嚴(yán)重,爐內(nèi)噴鈣增濕的鈣硫比過高等缺點(diǎn)而發(fā)展起來的新型半干法煙氣脫硫技術(shù)。具有投資少,運(yùn)行費(fèi)用低和脫硫灰可制磚等許多優(yōu)點(diǎn)。半濕半干法工藝是,鍋爐煙氣直接進(jìn)入脫硫塔,但在入塔前需同脫硫劑(CaO或Ca(OH)?粉末)混合。
半干法脫硫原理
半干法脫硫以循環(huán)流化床為原理,通過物料在床內(nèi)的內(nèi)循環(huán)和高倍率 的外循環(huán), 是脫硫劑在吸收塔中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后,形成的固態(tài)粉末飄散在煙氣中,這種氣-固混合煙氣經(jīng)脫硫塔頂部出口側(cè)向排出后進(jìn)入到高效除塵設(shè)備進(jìn)行除塵處理,最后凈化后的煙氣通過鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)入到煙囪排放出去,經(jīng)高效除塵設(shè)備捕捉下來的固態(tài)顆粒,通過再循環(huán)系統(tǒng)重新返回到脫硫塔內(nèi)繼續(xù)參加化學(xué)反應(yīng),從而進(jìn)入反復(fù)循環(huán)流程。
半干法脫硫化學(xué)反應(yīng)
Ca(OH)2+SO2=CaSO31/2H2O
Ca(OH)2+SO3+H2O=CaSO42H2O
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
Ca(OH)2+2HF=CaF2+2H2O
Ca(OH)2+SO2+1/2O2=CaSO4+H2
半干法脫硫方法
1、噴霧半干法
噴霧半干法是利用噴霧干燥原理,將吸收劑漿液霧化噴入吸收塔。在吸收塔內(nèi),吸收劑在與煙氣中的二氧化硫發(fā)上化學(xué)反應(yīng)的同時(shí),吸收煙氣中的熱量使吸收劑中的水分蒸發(fā)干燥,脫硫反應(yīng)后的廢渣以干態(tài)排出。
優(yōu)缺點(diǎn)
工藝流程比石灰石-石膏法簡(jiǎn)單,投資也較小。缺點(diǎn)是脫硫率較低,一般為70-80%、操作彈性較小、鈣硫比高,運(yùn)行成本高、副產(chǎn)物無法利用。國內(nèi)使用較少,青島黃島電廠使用此工藝,運(yùn)行存在塔壁積灰、霧化器堵塞磨損嚴(yán)重等問題。
2、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化法
將磨細(xì)石灰石粉用氣流輸送方法噴射到爐膛上部溫度為900~1250℃的區(qū)域,CaCO3立即分解并與煙氣中的SO2和少量的SO3反應(yīng)生成CaSO4。在活化器內(nèi)爐膛中未反應(yīng)的CaO與噴入的水反應(yīng)生成Ca(OH)2,SO2與生成Ca(OH)2快速反應(yīng)生成CaSO3,有部分被氧化成CaSO4。
優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備投資較小,但是在優(yōu)化爐內(nèi)噴鈣條件下,CaCO3熱解生成高活性CaO,雖然難以直接在爐內(nèi)得到很高的脫硫率,但爐內(nèi)未與SO2反應(yīng)的CaO在鍋爐后部噴水增濕、水合為Ca(OH)2,低溫下可再次與SO2反應(yīng),能顯著提高系統(tǒng)脫硫率和鈣基吸著劑利用率,但脫硫率較一般在60%~70%??偟膩砜?爐內(nèi)脫硫率和鈣基吸著劑利用率都不夠高,其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能的競(jìng)爭(zhēng)力不夠強(qiáng)。
3、氣循環(huán)流化床法
從鍋爐出來的含有粉塵和SO2的煙氣,從脫硫塔的底部經(jīng)過文丘里管上升,進(jìn)入塔內(nèi)。生石灰在消化器內(nèi)加水消化后,在消石灰倉儲(chǔ)存。將一定量的消石灰粉和水在文丘里喉口上端加入,在脫硫塔內(nèi)與煙氣混合流動(dòng),并與煙氣中的SO2反應(yīng),生成亞硫酸鈣和硫酸鈣。攜帶反應(yīng)產(chǎn)物和煤灰的煙氣冷卻到稍高于露點(diǎn)以上的溫度,進(jìn)入后面的布袋除塵器。反應(yīng)產(chǎn)物和煤灰被除塵器處理后,通過空氣斜槽返回塔內(nèi),再次循環(huán)參與脫硫反應(yīng)。在垃圾焚燒爐煙氣凈化中,在除塵器前加入活性炭末,通過多次循環(huán),以達(dá)到脫除重金屬、二噁英的效果,脫硫灰通過倉泵輸灰至灰倉外排。由于消石灰、煤灰和反應(yīng)產(chǎn)物多次在脫硫塔和除塵器之間循環(huán),增加了反應(yīng)時(shí)間,消石灰的作用得以充分發(fā)揮,用量減少,同時(shí)脫硫效率得以提高。
優(yōu)缺點(diǎn)
煙氣循環(huán)流化床法脫硫效率高,對(duì)高硫煤(含硫3%以上)也能達(dá)到90%以上的脫硫效率。
由于床料循環(huán)利用,從而提高了吸收劑的利用率;在相同的脫硫效率下,與傳統(tǒng)的半干法比較,吸收劑可節(jié)省30%;脫硫產(chǎn)物為干灰以固態(tài)排放;可實(shí)現(xiàn)大型化。主要缺點(diǎn)是對(duì)鍋爐負(fù)荷變化的適應(yīng)性差;脫硫和除塵相互影響,脫硫系統(tǒng)之后必須再加除塵設(shè)備,運(yùn)行控制要求較高。
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