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        半干法煙氣脫硫系統

        一、半干法脫硫工藝
           1、介紹
           1997年ABB低投資煙氣脫硫(FGD)技術方面的開發工作得到了廣泛的報道。這種技術將低投資與優良的性能巧妙地結合,是針對亞洲和東歐的新興市場開發的。
           采用這種脫硫技術,不管燃料中的含硫量是多少,脫硫效率都有可能達到90%以上,此外,該系統適合于已有項目的改造,它的占地面積小。干法煙氣脫硫技術常被忽略的一個主要特點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排出的煙氣可不經加熱,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,也可以使用含適當堿性的飛灰。
              任何干法煙氣脫硫工藝中,關鍵的控制參數都是反應區內,即反應器及其后的除塵器內的煙氣溫度。在相對濕度為40%至50%時,消石灰活性增強,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噴水的方法提高的。在傳統的干法煙氣脫硫工藝中,水和石灰是以漿液的狀態(不論是否循環)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,吸收劑的循環量比傳統干法煙氣脫硫要高得多。即,用于蒸發的表面積非常大。進入煙氣的粉料的干燥時間非常短,所以它可以采用比傳統噴霧干燥技術小得多的反應器。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。
           水在增濕攪拌機中加入吸收劑,然后才注入煙氣。半干法技術的獨到之處是所有的循環吸收劑都要在攪拌機中增濕,這樣做,可以最大限度的利用循環吸收劑。經過活化和干燥之后,煙氣中干燥的循環粉料在高效的除塵器,最好是袋式除塵器中被分離出來,進入攪拌機,補充石灰也是在這里加入的。注入攪拌機的水量要保證恒定的煙出口溫度?刂葡到y以煙氣的出入口溫度為基礎,以煙氣量為輔助,采用前饋信號控制,并有反饋微調。出口的SO2也采用類似的方法進行控制:入口和出口的SO2濃度加上煙氣流量決定石灰的加入速率。副產品收集在除塵器灰斗內,當達到回斗的最高料位時,副產品溢流排出。
           半干法工藝的主要特點:高循環率、干燥迅速、反應器尺寸小、反應劑的利用率高:
           半干法工藝的特點是循環率高,這意味著最高限度地利用了反應劑。如上所述,高循環率獲得很大的表面積,供水分迅速蒸發,這使得半干法工藝采用的反應/干燥器比采用噴霧干燥技術的干法煙氣循環系統的反應器小得多。
           此外,在半干法工藝中,也盡可能少采用復雜的專用設備:不采用高速旋轉霧化器:也不采用需要壓縮空氣的雙流體噴嘴。在攪拌機內攪拌循環物料和反應劑消耗的電力比傳統干法煙氣凈化系統的相應電耗要低得多。對比可知,旋轉噴霧器和雙流體噴嘴比半干法的攪拌機復雜得多。采用攪拌機而不采用旋轉噴霧器或噴嘴的另一個重要的優點是,所有需要操作人員關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,本系統也沒有需要特殊泵的漿液輸送系統,水是直接加入攪拌機的。高循環率使系統中循環的都是干物料。由于沒有沖擊裝置內表面的漿液存在,也就不存在煙道接垢的可能。
           二、持續的發展
           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展,包括空氣動力學模擬研究,中試和實際化學機理研究。
           試驗表明,采用靜電除塵器的半干法的脫硫效率要低幾個百分點,準確的差值與實際運行條件有關: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與采用袋式除塵器時有所不同。反應器應作為靜電除塵器的入口煙道的組成部分。這就是說,循環飛灰要送回到靜電除塵器的入口。飛灰要經過攪拌機后,才能分布到反應器通道里。
           2、用于循環流化床鍋爐的半干法
           將半干法用于循環流化燃燒器(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,再在半干法的除塵器中被分離出來。FBC灰在半干法內循環的過程中,石灰因在半干法攪拌機內加水而活化,這說明無需給半干法系統內加額外的堿;罨ㄟ^半干法內反復地增濕/干燥循環完成,有因系統內的大量循環而增加。
           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。測試結果表明,這一原理是可行的。實驗過程中,灰在半干法實驗裝置入口處加入煙氣中。
           將FBC的脫硫能力與半干法結合,可使脫硫率達到95%以上,應該注意到,將部分脫硫能力移到系統末端,注入FBC的石灰量會減少,FBC的燃料熱利用率可更高。
           眾所周知,將石灰加入FBC會產生大量的灰渣,因為要求的脫硫效率提高了。所以,要保持低排放量,這種結合的配置實在是效率高、成本低的方案;而其主要因素即半干法的獨有特點,是對FBC灰進行過程中活化。
           三、結論
           半干法技術是一種簡潔、低投資、高性能的脫硫系統,占地面積小,容易接近。本系統使用于多種不同的場合,以上討論了一些,還會有很多。

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