|
一、半干法脫硫工藝
1、介紹
1997年ABB低投資煙氣脫硫（FGD）技術(shù)方面的開發(fā)工作得到了廣泛的報道。這種技術(shù)將低投資與優(yōu)良的性能巧妙地結(jié)合，是針對亞洲和東歐的新興市場開發(fā)的。
采用這種脫硫技術(shù)，不管燃料中的含硫量是多少，脫硫效率都有可能達(dá)到90%以上，此外，該系統(tǒng)適合于已有項(xiàng)目的改造，它的占地面積小。干法煙氣脫硫技術(shù)常被忽略的一個主要特點(diǎn)是它在不增加投資的情況下提高了除塵效率。從干法煙氣脫硫系統(tǒng)排出的煙氣可不經(jīng)加熱，通過已有的煙囪排出。
2、半干法工藝過程
半干法工藝是利用含有石灰（氧化鈣）的干燥劑或干燥的消石灰（氫氧化鈣）吸收二氧化硫的，這兩種吸收劑都可使用，也可以使用含適當(dāng)堿性的飛灰。
任何干法煙氣脫硫工藝中，關(guān)鍵的控制參數(shù)都是反應(yīng)區(qū)內(nèi)，即反應(yīng)器及其后的除塵器內(nèi)的煙氣溫度。在相對濕度為40%至50%時，消石灰活性增強(qiáng)，能夠非常有效地吸收二氧化硫。煙氣的相對濕度是利用給煙氣內(nèi)噴水的方法提高的。在傳統(tǒng)的干法煙氣脫硫工藝中，水和石灰是以漿液的狀態(tài)（不論是否循環(huán)）注入煙氣的，但水分布在粉料微粒的表面，水在其中的含量僅占百分之幾。這樣，吸收劑的循環(huán)量比傳統(tǒng)干法煙氣脫硫要高得多。即，用于蒸發(fā)的表面積非常大。進(jìn)入煙氣的粉料的干燥時間非常短，所以它可以采用比傳統(tǒng)噴霧干燥技術(shù)小得多的反應(yīng)器。提高了煙氣的相對濕度，足以在典型的干法脫硫操作溫度或高于飽和溫度10℃~20℃（實(shí)踐中這一溫度范圍是65℃~75℃）激活石灰吸收劑二氧化硫。
水在增濕攪拌機(jī)中加入吸收劑，然后才注入煙氣。半干法技術(shù)的獨(dú)到之處是所有的循環(huán)吸收劑都要在攪拌機(jī)中增濕，這樣做，可以最大限度的利用循環(huán)吸收劑。經(jīng)過活化和干燥之后，煙氣中干燥的循環(huán)粉料在高效的除塵器，最好是袋式除塵器中被分離出來，進(jìn)入攪拌機(jī)，補(bǔ)充石灰也是在這里加入的。注入攪拌機(jī)的水量要保證恒定的煙出口溫度。控制系統(tǒng)以煙氣的出入口溫度為基礎(chǔ)，以煙氣量為輔助，采用前饋信號控制，并有反饋微調(diào)。出口的SO2也采用類似的方法進(jìn)行控制：入口和出口的SO2濃度加上煙氣流量決定石灰的加入速率。副產(chǎn)品收集在除塵器灰斗內(nèi)，當(dāng)達(dá)到回斗的最高料位時，副產(chǎn)品溢流排出。
半干法工藝的主要特點(diǎn)：高循環(huán)率、干燥迅速、反應(yīng)器尺寸小、反應(yīng)劑的利用率高：
半干法工藝的特點(diǎn)是循環(huán)率高，這意味著最高限度地利用了反應(yīng)劑。如上所述，高循環(huán)率獲得很大的表面積，供水分迅速蒸發(fā)，這使得半干法工藝采用的反應(yīng)/干燥器比采用噴霧干燥技術(shù)的干法煙氣循環(huán)系統(tǒng)的反應(yīng)器小得多。
此外，在半干法工藝中，也盡可能少采用復(fù)雜的專用設(shè)備：不采用高速旋轉(zhuǎn)霧化器：也不采用需要壓縮空氣的雙流體噴嘴。在攪拌機(jī)內(nèi)攪拌循環(huán)物料和反應(yīng)劑消耗的電力比傳統(tǒng)干法煙氣凈化系統(tǒng)的相應(yīng)電耗要低得多。對比可知，旋轉(zhuǎn)噴霧器和雙流體噴嘴比半干法的攪拌機(jī)復(fù)雜得多。采用攪拌機(jī)而不采用旋轉(zhuǎn)噴霧器或噴嘴的另一個重要的優(yōu)點(diǎn)是，所有需要操作人員關(guān)照的社備都安排在接近地面的高度，與除塵器公用外罩。這種安排在降低造成價的同時也為維修帶來了便利，此外，本系統(tǒng)也沒有需要特殊泵的漿液輸送系統(tǒng)，水是直接加入攪拌機(jī)的。高循環(huán)率使系統(tǒng)中循環(huán)的都是干物料。由于沒有沖擊裝置內(nèi)表面的漿液存在，也就不存在煙道接垢的可能。
二、持續(xù)的發(fā)展
1、半干法+靜電除塵器
有一些情況下，最好用靜電除塵器作為半干法的除塵器。對這種組合已作了一些研究與發(fā)展，包括空氣動力學(xué)模擬研究，中試和實(shí)際化學(xué)機(jī)理研究。
試驗(yàn)表明，采用靜電除塵器的半干法的脫硫效率要低幾個百分點(diǎn)，準(zhǔn)確的差值與實(shí)際運(yùn)行條件有關(guān)：SO2濃度，氯化物含量等。舊廠改造時，采用靜電除塵器的半干法很有用。已有的靜電除塵器可作為半干法+靜電除塵器的一部分。許多情況下，可能需要增加收塵面積，但是，由于粉塵的比電阻在半干法中大大降低，也許已有的靜電除塵器已能完全滿足要求。
如果采用靜電除塵器，半干法裝置的配置應(yīng)與采用袋式除塵器時有所不同。反應(yīng)器應(yīng)作為靜電除塵器的入口煙道的組成部分。這就是說，循環(huán)飛灰要送回到靜電除塵器的入口。飛灰要經(jīng)過攪拌機(jī)后，才能分布到反應(yīng)器通道里。
2、用于循環(huán)流化床鍋爐的半干法
將半干法用于循環(huán)流化燃燒器(FBC)的工作處于中試階段。過程原理直接利用FBC的灰作為半干法 系統(tǒng)的吸收劑。這樣，僅把少量的石灰注入FBC對付部分硫份。石灰在FNC的溫度下，不僅能夠去除硫份，它本身也能燒成CaO。這樣形成的CaO混合在FBC灰內(nèi)，再在半干法的除塵器中被分離出來。FBC灰在半干法內(nèi)循環(huán)的過程中，石灰因在半干法攪拌機(jī)內(nèi)加水而活化，這說明無需給半干法系統(tǒng)內(nèi)加額外的堿。活化通過半干法內(nèi)反復(fù)地增濕/干燥循環(huán)完成,有因系統(tǒng)內(nèi)的大量循環(huán)而增加。
由于部分硫份已在燃燒的過程中被捕集，隨后的半干法裝置的作用僅僅是“收尾”，以便將排放量限制在極低的水平。測試結(jié)果表明，這一原理是可行的。實(shí)驗(yàn)過程中，灰在半干法實(shí)驗(yàn)裝置入口處加入煙氣中。
將FBC的脫硫能力與半干法結(jié)合，可使脫硫率達(dá)到95%以上，應(yīng)該注意到,將部分脫硫能力移到系統(tǒng)末端，注入FBC的石灰量會減少，F(xiàn)BC的燃料熱利用率可更高。
眾所周知，將石灰加入FBC會產(chǎn)生大量的灰渣，因?yàn)橐蟮拿摿蛐侍岣吡恕Ｋ裕３值团欧帕浚@種結(jié)合的配置實(shí)在是效率高、成本低的方案；而其主要因素即半干法的獨(dú)有特點(diǎn)，是對FBC灰進(jìn)行過程中活化。
三、結(jié)論
半干法技術(shù)是一種簡潔、低投資、高性能的脫硫系統(tǒng)，占地面積小，容易接近。本系統(tǒng)使用于多種不同的場合，以上討論了一些，還會有很多。
|