浅谈几种锅炉脱硫除尘设备工艺原理
作者:管理员    发布于:2016-08-12 20:44:23    文字:【】【】【

浅谈几种锅炉脱硫除尘设备工艺原理
 
  二氧化硫作为环境空气质量的重要污染物指标,控制烟气中的二氧化硫排放已成为社会和经济可持续发展的迫切要求。锅炉脱硫除尘设备是目前广泛采用控制二氧化硫排放的成熟技术。根据国际上比较成熟的几种主要锅炉脱硫除尘设备技术,谈谈工艺原理及其特点。

  1、湿法锅炉脱硫除尘设备

  1.1工艺原理

  烟气进入脱硫装置的湿式吸收塔,与自上而下喷淋的碱性石灰石浆液雾滴逆流接触,其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收,烟气得以充分净化;吸收SO2后的浆液反应生成CaSO3,通过就地强制氧化、结晶生成CaSO4·2H2O,经脱水后得到脱硫副产品—石膏。

  1.2主要反应过程

  SO2+H2O=H2SO3 SO3+H2O=H2SO4

  CaCO3+H2SO3=CaSO3+CO2+H2O

  CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2O

  2CaSO3+O2+2H2O=2CaSO4·2H2O

  1。3工艺特点

  脱硫效率高、设备小、易控制、占地面积小以及适用于高中低硫煤等;除在燃煤发电厂获得广泛应用外,在硫酸工业、钢铁工业、有色冶金工业、石油化工以及燃煤工业窑炉等锅炉脱硫除尘设备中也获得广泛的应用;技术进步快。

  2、喷雾干燥法脱硫

  2。1工艺原理

  以石灰为脱硫吸收剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置,SO2被雾化了的Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收;温度较高的烟气干燥了液滴,形成干固体废物,由袋式除尘器或电除尘器捕集。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。

  2.2主要反应过程

  SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O

  SO2+Na2CO3=NaSO3+CO2 SO3+Na2CO3=NaSO4+CO2

  2.3工艺特点

  技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高;脱硫率可达到80%以上,但吸收剂利用率较低(50~65%);脱硫灰渣可用作制砖、筑路,但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。

  3、炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫

  3.1工艺原理

  在炉内喷钙脱硫的基础上在锅炉尾部增设了增湿段。将石灰石粉磨用压缩空气喷射到炉内,使石灰石与烟气有良好的接触和反应时间,石灰石受热分解成氧化钙和CO2,与烟气中SO2反应生成亚硫酸钙和硫酸钙,最终被氧化成硫酸钙。尾部烟气经一特制的活化器,喷水增湿与未反应的氧化钙遇水反应生成的低温下有很高活性的Ca(OH)2,Ca(OH)2与烟气中剩余反应,最终生成硫酸钙等稳定的脱硫产物。

  3.2主要反应过程

  CaCO3=CaO+ CO2 CaO+SO2+1/2O2=CaSO4

  CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+SO2+1/2O2=CaSO4+H2O

  3。3工艺特点

  能以合理的钙硫比得到中等甚至较高的脱硫;工艺流程简单,占地面积小,费用低;适用于新建大型电站锅炉及小型工业锅炉和现役锅炉脱硫技术改造;吸着剂为石灰石等钙基物料,资源分布广泛,脱硫产物为中性固态渣,无二次污染;整个脱硫系统可单独操作,解列后不影响锅炉的正常运行。

  4、烟气循环流化床脱硫

  4.1工艺原理

  由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。烟气从底部通过文丘里管进入循环流化床吸收塔内。在文丘里管出口扩管段设一套喷水装置,并在此与很细的吸收剂粉末互相混合,形成流化床,吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO3和CaSO4。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进入再循环除尘器,被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔。

  4.2主要反应过程

  Ca(OH)2+SO2=CaSO3·1/2H2O+1/2H2O

  Ca(OH)2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2O

  CaSO3·1/2H2O+1/2O2=CaSO4·1/2H2O

  Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O

  4.3工艺特点

  脱硫效率高达95%以上;工艺简单,操作方便,系统可靠性高;烟气无需再加热;脱硫副产物为干态,无废水产生;占地面积小、投资省、维护费用低。

  5、氨水洗涤法脱硫

  5.1工艺原理

  在吸收塔内,氨水或液氨与烟气接触混合,洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。吸收液自塔顶喷淋洗涤烟气, SO2被洗涤吸收除去,经洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴,进入脱硫洗涤器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤,经塔顶的除雾器除,进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器后经烟囱排放。

锅炉脱硫除尘设备

  5.2主要反应过程

  SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3

  NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3

  2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4

  5。3工艺特点

  脱硫效率高达98%以上;系统能耗低;对煤种变化、负荷变化的适应性强,适用于高硫煤;副产品回收的经济效益高;具有一定的脱硝功能。

  结论

  随着我国新的大气排放标准的逐步颁布实施,对锅炉脱硫除尘设备提出的要求越来越高。为满足环境空气质量要求,必须采用切实可行的脱硫措施及改造方案,降低SO2的排放浓度。通过对以上几种锅炉脱硫除尘设备工艺的比较,在选择锅炉脱硫除尘设备工艺时应结合当地实际情况进行充分论证,进行合理化利用。

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