明晟環(huán)保氨法脫硫:火電廠脫硫方式選擇的探討
1國內(nèi)外主要脫硫技術(shù)簡述
目前國內(nèi)外脫硫技術(shù)已有多種,而應(yīng)用較為廣泛的脫硫技術(shù)主要有:濕式石灰石/石膏法、氨法脫硫、煙氣循環(huán)流化床法(包括NID法)、旋轉(zhuǎn)噴霧半干法、爐內(nèi)噴鈣-尾部加濕活化法等。
1.1濕式石灰石/石膏法
該法是目前世界上技術(shù)zui為成熟、應(yīng)用zui廣的脫硫工藝。該法脫硫劑利用充分,脫硫效率可達90%以上,脫硫劑來源豐富,副產(chǎn)品石膏利用前景較好。不足之處是系統(tǒng)較復(fù)雜,占地面積大,初投資及廠用電較高,脫硫廢水需進行處理。
工藝特點:采用石灰石漿液作為脫硫劑,經(jīng)吸收、氧化和除霧等處理,形成副產(chǎn)品石膏。脫硫石膏經(jīng)脫水后可綜合利用。
1.2氨法脫硫
氨法脫硫技術(shù)是一項真正可實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的綠色脫硫工藝,尤其適宜于燃煤含硫量高的電廠鍋爐和工業(yè)爐窯煙氣脫硫新建及改造項目。明晟環(huán)保以化工的理念解決環(huán)保問題,運用世界*的氨法脫硫核心技術(shù)解決氣溶膠與氨逃逸的技術(shù)性難題,真正達到超低排放,變廢為寶,實現(xiàn)發(fā)展綠色經(jīng)濟的目的。
工藝特點:氨法煙氣脫硫技術(shù)是以液氨或氨水作為原料,與煙氣中的SO2發(fā)生酸堿反應(yīng),zui終生成副產(chǎn)物硫銨,脫硫效率大于90%。
1.3煙氣循環(huán)流化床干法脫硫
該技術(shù)是20世紀80年代后期由德國魯奇公司研究開發(fā)的。
工藝特點:石灰粉經(jīng)過石灰干消化器消化后進入兩級串聯(lián)旋風(fēng)筒,消石灰倉中消石灰以干態(tài)的形式從倉室以一定的控制速度送入吸收塔。在塔內(nèi)與經(jīng)過預(yù)除塵后的煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)進行脫硫,脫硫效率達85%以上。
1.4NID干法脫硫技術(shù)
NID技術(shù)是原理為石灰粉經(jīng)過石灰消化器消化后進入反應(yīng)器,與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成CaSO3和CaSO4,煙氣中的SO2被脫除,用于中小型容量機組,脫硫效率可達80%。
1.5簡易濕式石灰石/石膏法
簡易濕式石灰石/石膏法脫硫裝置的基本原理與濕法基本相同,但裝置的容量相應(yīng)減小,并取消煙氣加熱裝置(GGH)。該裝置總的煙氣脫硫率可達70%。
1.6旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫硫技術(shù)
旋轉(zhuǎn)噴霧半干法工藝是采用石灰粉制漿作為脫硫劑,石灰經(jīng)消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔內(nèi)的霧化裝置,在吸收塔內(nèi),被霧化成細小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸,與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成CaSO3和CaSO4,煙氣中的SO2被脫除。脫硫劑利用率低,脫硫效率一般在70%左右。
1.7爐內(nèi)噴鈣-尾部加濕活化法脫硫技術(shù)
該工藝以石灰石粉為吸收劑,石灰石粉由氣力噴入爐膛850~1150℃溫度區(qū),石灰石受熱分解為氧化鈣和CO2,氧化鈣與煙氣中的SO2反應(yīng),生成CaSO3。在尾部增濕活化反應(yīng)器內(nèi),增濕水以霧狀噴入,與未反應(yīng)的氧化鈣接觸,生成氫氧化鈣進而與煙氣中的SO2反應(yīng),脫硫效率一般達75%左右。
2脫硫技術(shù)比選
(1)爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化脫硫工藝適用于對脫硫效率要求不高的中小機組脫硫。
(2)煙氣循環(huán)流化床法(包括NID法)由于其能滿足90%以上的脫硫效率,其技術(shù)成熟,脫硫劑石灰或石灰石可就近取材,但是目前在國內(nèi)大容量機組上應(yīng)用較少。
(3)旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫硫方案既需要性能較高的石灰,又由于煙氣系統(tǒng)調(diào)整復(fù)雜,存在吸收塔結(jié)垢,價格比其他干法高且脫硫效率與其他干法相當(dāng),綜合技術(shù)經(jīng)濟性能差。
(4)簡易濕式爐內(nèi)噴鈣法的zui大特點就是省去了投資較高的GGH,經(jīng)濟性好,但從嚴格的脫硫要求下,該方法不宜采用。
(5)石灰石-石膏濕法脫硫工藝具有在大型發(fā)電機組上應(yīng)用的業(yè)績,可以滿足脫硫率的要求。
(6)氨法脫硫工藝zui大特點就是脫硫效率高,在國內(nèi)外大型發(fā)電機組上均有成功運行實例,相較于爐內(nèi)噴鈣法脫硫工藝占地小,且有氨源保障、脫硫產(chǎn)物可作為商品利用。
經(jīng)分析,本文認為石灰石-石膏濕法及氨法脫硫較適用于我國200MW以上火電機組。當(dāng)有穩(wěn)定的氨源供應(yīng)單位時*氨法脫硫,若有穩(wěn)定石灰石供應(yīng)單位選用石灰石/石膏法。