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本文主要針對(duì)半干法脫硫與濕法脫硫工藝展開研究,分析了半干法脫硫與濕法脫硫工藝的相關(guān)問題,并對(duì)半干法脫硫與濕法脫硫工藝的要點(diǎn)和不同之處進(jìn)行了比較和總結(jié),可供今后參考。
半干法脫硫和濕法脫硫工藝選擇十分重要,做好半干法脫硫與濕法脫硫工藝選擇和比較,有利于我們更好的認(rèn)識(shí)和掌握不同的工藝,從而針對(duì)實(shí)際需求來選擇合適的工藝措施,提高實(shí)際的應(yīng)用質(zhì)量。
1、脫硫方法概述
半干法脫硫指的是噴霧干燥煙氣脫硫以及循環(huán)流化床煙氣脫硫(也可以為半干法,最后處理不同)。經(jīng)破碎后石灰在消化池中經(jīng)消化后,與脫硫副產(chǎn)物和部分煤灰混合,制成混合漿液,經(jīng)漿液泵升壓送入旋轉(zhuǎn)噴霧器,經(jīng)霧化后在塔內(nèi)均勻分散。熱煙氣從塔頂切向進(jìn)入煙氣分配器,同時(shí)與霧滴順流而下。霧滴在蒸發(fā)干燥的同時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)吸收煙氣中的SO2。
濕法脫硫是脫硫過程在溶液中進(jìn)行,吸附劑和脫硫生成物均為濕態(tài)。其特征是采用一種堿性液體與煤氣的硫化氫、二氧化硫和氰化氫進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),生成新的不易氣化的硫類化合物,再將吸收液與氧在催化劑作用下解析脫硫、脫氰并將其作為副產(chǎn)品回收,以除去煤氣中大部分硫化氫、二氧化硫及氰化氫。脫硫系統(tǒng)主要有三大環(huán)節(jié):吸收、再生、回收。吸收的目的在于用吸收劑將氣體中所含硫化氫盡可能的脫除。再生的目的在于使吸收了硫化氫之后的吸收劑復(fù)原,并回收其中的硫?;厥帐菍⒎蛛x出的硫泡沫濃縮加工,即指硫泡沫的收集,過濾和熔硫得到副產(chǎn)品硫黃及殘液的處理回收[1]。
2、干法脫硫工藝與石灰石一石膏濕法脫硫比較
2.1適用煤種。
半干法RCFB:適用于中、低硫煤。
石灰石一石膏濕法:適用煤種廣。
2.2Ca/S比。
半干法RCFB:脫硫率>90%時(shí)為1.3~1.5。氧化鈣純度要求≥90%,并要有非常高的活性(T60標(biāo)準(zhǔn)),達(dá)不到以上要求時(shí),將影響裝置的脫硫率及正常運(yùn)行。
石灰石一石膏濕法:1.01~1.05,一般為1.03,純度達(dá)不到要求時(shí),最終僅影響脫硫副產(chǎn)品石膏的質(zhì)量。
2.3脫硫效率。
半干法RCFB:穩(wěn)定運(yùn)行一般在80%左右,若需要進(jìn)一步提高,則需降低煙氣趨近溫差,增加Ca/S和噴水量,但會(huì)對(duì)下游設(shè)備,如除塵器、引風(fēng)機(jī)等帶來不利影響。煙氣含硫量波動(dòng)時(shí),因?yàn)橛写笱h(huán)灰量,難以靈敏調(diào)整控制,脫硫效率難以保證。
石灰石一石膏濕法:一般可在95%以上穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)環(huán)保要求的適應(yīng)性強(qiáng)。煙氣含硫量變化時(shí),易于調(diào)整控制,脫硫效率較穩(wěn)定。
2.4耗電量。
半干法RCFB:機(jī)組容量的0.5oA~1.0%,脫硫效率在80%左右時(shí),為0.6%左右;當(dāng)脫硫效率>90%時(shí),耗電量上升很快,將達(dá)到1%左右。
石灰石一石膏濕法:機(jī)組容量的1.0%~1.5%。
2.5對(duì)ESP(電除塵器)的影響。
半干法RCFB:初始設(shè)計(jì)時(shí)ESP負(fù)荷很高,進(jìn)口濃度800g/Nm3(遠(yuǎn)高于電廠正常電除塵器進(jìn)口的20~30g/Nm3),ESP2除塵效率將達(dá)到99.9875%。隨脫硫率的變化增加Ca/S,ESP負(fù)荷急劇增加。當(dāng)煙氣含硫量變化時(shí),為保證脫硫率,或?yàn)闈M足環(huán)保要求的不斷提高而提高脫硫效率,采取以上降低煙氣趨近溫差,增加噴水量和Ca/S措施時(shí),將導(dǎo)致ESP低溫腐蝕,排灰易粘結(jié)(塔壁也易于結(jié)灰),嚴(yán)重時(shí),將影響裝置的正常運(yùn)行[2]。
石灰石一石膏濕法:沒有后ESP,無影響。經(jīng)脫硫塔洗滌后,煙塵總量減少50%~80%左右,F(xiàn)GD出口煙塵濃度小于50mg/Nm3。
2.6對(duì)機(jī)組的影響。
半干法RCFB:因故障停電等原因使CFB停運(yùn),會(huì)導(dǎo)致塔內(nèi)固態(tài)物沉積,重新啟動(dòng)需清理沉積固態(tài)物,由于無旁路,當(dāng)后ESP和回灰系統(tǒng)發(fā)生堵塞進(jìn)行檢修時(shí),機(jī)組將停運(yùn)。
石灰石一石膏濕法:因FGD是獨(dú)立系統(tǒng),有旁路,故無影響。
2.7對(duì)機(jī)組負(fù)荷的適應(yīng)性。
半干法RCFB:負(fù)荷的變化會(huì)引起煙氣流速的變化,從而影響脫硫反應(yīng)及裝置的運(yùn)行。
石灰石一石膏濕法:較好。
2.8水。
半干法RCFB:水質(zhì)要求高;無廢水排放。
石灰石一石膏濕法:耗水量相對(duì)多一點(diǎn),但水質(zhì)要求不高,可用水源水;僅有少量廢水排放。
2.9吸收劑制備。
半干法RCFB:需大批量外購(gòu)符合要求的T60標(biāo)準(zhǔn)的石灰粉,RCFB脫硫效果的保證及裝置的運(yùn)行可靠性完全依賴于石灰的高純度及高活性[3]。
石灰石一石膏濕法:可外購(gòu)石灰石粉或塊料,石灰石塊料價(jià)格便宜,直接購(gòu)粉則可大幅度降低投資及耗電量,但相應(yīng)增加了采購(gòu)成本。
2.10脫硫塔出口溫度。
半干法RCFB:80℃。要提高脫硫效率,必將增加噴水量,從而使脫硫塔出口溫度進(jìn)一步降低,但會(huì)增加對(duì)ESP的腐蝕。
石灰石一石膏濕法:≥50℃。由于脫硫塔排放煙溫低,整個(gè)系統(tǒng)增加了防腐處理,并增加了MGGH設(shè)備以提高排放煙溫,從而使投資增加。
2.11副產(chǎn)品輸送利用。
半干法RCFB:目前,僅適宜用于填坑、鋪路,應(yīng)用價(jià)值低。用于其他場(chǎng)合的應(yīng)用方法研究不多?;乙桩a(chǎn)生粘結(jié),既影響輸送,也影響裝置的運(yùn)行。當(dāng)脫硫渣排入灰場(chǎng)時(shí),將影響粉煤灰的綜合利用。在拋棄過程中需要考慮增設(shè)合適的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施,同時(shí)也增加一定的運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本。
石灰石一石膏濕法:脫硫石膏質(zhì)量?jī)?yōu)于天然石膏,可綜合利用,應(yīng)用價(jià)值較高如采用拋棄法,可節(jié)省部分投資,輸送也不會(huì)有問題[4]。
2.12占地面積。
半干法RCFB:在大容量機(jī)組考慮采用1爐1塔時(shí)占地較小。
石灰石一石膏濕法:較大。
3、結(jié)論和建議
3.1結(jié)論。綜上所述,半干法脫硫與濕法脫硫相比,技術(shù)更加成熟,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)更加豐富,脫硫劑供應(yīng)有保證,脫硫副產(chǎn)品利用好,系統(tǒng)供應(yīng)商較多;經(jīng)營(yíng)費(fèi)用小,初始投資高,總成本費(fèi)用較低,系統(tǒng)占地面積較大。每個(gè)電廠有各自的實(shí)際情況,在FGD裝置設(shè)計(jì)上也有不同。方案比較選擇中不僅需要考慮半干法、濕法的技術(shù)因素,還要考慮各種實(shí)際存在的問題:如脫硫劑的供應(yīng)、廢渣的處理、對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)、政府的規(guī)劃等[5]。
3.2建議。濕法脫硫工藝是目前世界上應(yīng)用最多、最為成熟的技術(shù),吸收劑價(jià)廉易得、副產(chǎn)物便于利用、煤種適應(yīng)范圍寬,并有較大幅度降低工程造價(jià)的可能性。對(duì)大容量機(jī)組,從技術(shù)的成熟性、可靠性以及環(huán)保的高要求考慮,宜采用石灰石/石膏濕法。
半干法RCFB工藝脫硫效率較高,建設(shè)投資較省,占地面積較少,在能滿足高品位石灰供應(yīng)并妥善處理脫硫灰的條件下,具有較好的發(fā)展前景,比較適用于中小機(jī)組和老機(jī)組的脫硫改造。
結(jié)束語
綜上所述,針對(duì)半干法脫硫與濕法脫硫工藝,我們要進(jìn)行區(qū)別分析,進(jìn)而選擇更加合適的工藝,本文總結(jié)了半干法脫硫與濕法脫硫工藝,并研究了工藝之間的差別,可供今后參考。