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“一炉两用”两步脱硫工艺
“一炉两用”两步脱硫工艺,即炉内固结脱硫及炉后NHDD半干法烟气脱硫,其中炉后NHDD半干法烟气脱硫工艺是在传统的NID半干法脱硫工艺基础上并结合“一炉两用”发明专利技术而形成的。
系统组成:
 掺烧剂储存及给料系统
 烟气系统
 烟气SO2吸收系统
 灰粉输送系统
 增湿活化系统
 电气及控制系统
 公用系统
 电袋复合除尘器
工艺描述:
散装罐车将掺烧剂运进厂后,打入AMC掺烧剂储存仓,在仓底通过回转给料器按照设计比例给料后,通过气力输送系统送入锅炉炉膛(少部分送入增湿活化器),与煤及烟气混合进行燃(煅)烧,气源采用罗茨风机。掺烧剂在高温条件下与SO2及煤灰份进行气、固相化合反应后,在固节脱硫的同时,反应产物形成水硬性胶凝材料(改性灰渣)分别沿锅炉烟道及底部排出。
从锅炉的空气预热器出来的烟气,经反应器底部进入,和均匀混合在增湿循环灰中的吸收剂(改性灰中的非结合态CaO)发生反应,此时吸收剂表面水分被蒸发,烟气得到冷却,湿度增加,在降温和增湿的条件下,烟气中的SO2与碱性吸收剂反应生成亚硫酸钙和硫酸钙。反应后的烟气携带大量的干燥固体颗粒进入电袋除尘器,经过反应、干燥的循环灰被除尘器从烟气中分离出来,由气力输送设备再输送给增湿活化器,经过增湿活化后进行再次循环。洁净后的烟气在露点温度15℃以上,无需再热,经过引风机排入烟囱。
而在传统的半干法脱硫工艺中,吸收剂是以浆状雾化喷入吸收塔的。而本技术采用的是含水量仅为百分之几的吸收剂粉末,且吸收剂的循环量比传统的半干法工艺要高得多,由于用于水分蒸发的表面积很大,干燥时间大大缩短,因此反应器体积很小,约为传统的半干法或烟气循环流化床反应器的10%-20%,并与除尘器入口烟道构成一个整体。虽然烟气在此部分的停留时间较短,但由于循环灰的蒸发表面很大及在反应段具有高的实际钙硫比,所以具有比其它半干法更优的对烟气的冷却效果和脱硫效率。
反应原理:
(1)化合反应(炉内)
CaO+SO2→CaSO3
(2)中和反应(炉后)
SO2在反应器直管段与碱性吸收剂发生中和反应:
CaO+SO2+2H2O→CaSO3•2H2O
(3)其他污染物(炉后)
烟气中的其他污染物如SO3、Cl、F与碱性吸收剂按以下反应式发生反应:
CaO+SO3+2H2O→CaSO4•2H2O
CaO +2HCl→CaCl2 + H2O
CaO+2HF→CaF2 + H2O
AMC掺烧剂组成:
掺烧剂由A1、A2、A3、A4等四种原料配制而成。其中,A1主料为CaO或Ca(OH)2,最好是电石渣,约占掺烧剂总量的90%; A2、A3、A4 等辅料用量较小,在全国各地区都有足够的供应量,有矿化、疏松、稳定等作用。
工艺特点:
 煤灰残碳含量降低程度达到40%以上;
 干的副产品,粉煤灰渣改性为水硬性胶凝材料;
 对比炉内添加石灰石方式,锅炉煤耗约降低3~5%;
 预防腐工艺理念,无需浆液处理;
 高循环倍率;
 反应剂的高利用率,达95%以上;
 系统结构及工艺流程简单,组成设备少;
 占地面积最小,尤其适合于老电厂已没有多余场地空间的现状;
 投资、运行和维护费用低,在现有机组改造时、无须改主设备;
 系统阻力小;
 装置的负荷适应性好;
 标准化的NHDD部件模块,便于管理维护;
技术指标:
钙硫比(Ca/S) <1.2
物料循环倍率 30—150
脱硫效率 >95%
粉尘排放浓度 <50 mg/Nm3
系统可利用率 >98%
反应器出口烟气温度大于露点温度15度以上
工艺流程图:
标准化的NHDD部件模块:
增湿活化器
反应器
阀门架
经济效益:
实施“一炉两用”两步脱硫,是企业实现节能降耗、环保减排、降低脱硫建设投资和运行费用、延长设备使用周期、灰渣综合利用的有效措施和最佳途径。
主要体现在如下方面:
 综合脱硫率达到95%以上,脱硫效果明显,可减少企业SO2排污费的支出;
 可确保企业享受每度电1.5分钱的脱硫加价政策;
 脱硫建设投资低,可减轻企业的资金负担;
 脱硫成本小于1分/kwh,比湿法脱硫节省约1.5分/kwh,大大减少了脱硫运行成本;
 无结垢腐蚀现象发生,延长了设备的使用寿命;
 相比添加石灰石脱硫方式可节煤约3%,相应降低锅炉运行煤耗;
 粉煤灰渣有条件高效利用,可以使电厂节省粉煤灰渣堆存及运行维护费用;
 电厂可获得减少锅炉受热面磨损以及稳定床料灰熔点等方面带来的利益; |
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