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1、2005年3月 电 力 环 境 保 护 第21卷 第1期几种半干法脱硫工艺机理探讨InvestigationonthetechnicaltheoryofafewkindsofhalfdryFGD葛介龙,张佩芳,周钓忠,李文勇,张永(浙江菲达环保科技股份有限公司,浙江诸暨 311800)摘要:通过循环半干法、烟道流化床、炉内喷钙炉后增湿活化、喷雾半干法等脱硫工艺的工程应用,就反应时间、操作温度、钙硫化、可靠性、燃料适应性、装置占地、性价比等进行了综合分析比较,并对
2、4种半干法工艺的脱硫机理进行了探讨。关键词:半干法;脱硫;性价比;机理;研究Abstract:ThroughtheengineeringapplicationofcirculatedhalfdryFGD,fluegaspipefluidizedbed,LIFAC,sprayinghalfdryFGD,acomprehensiveanalysisonthereactiontime,operationtemperature,calcuimandsulphurratio,relia2bility,fuela
3、daptability,landoccupationandtheratioofperformanceandpriceisgiven.Theinvestigntionontheirdesul2furizationprinciplesaredone.Keywords:halfdry;desulfurization;ratioofperformanceandprice;principle中图分类号:X701.3 文献标识码:B 文章编号:1009-4032(2005)01-0013-04
4、市场上已有商业运行业绩的半干法指的是喷雾自于喉部及扩大段,系统总阻力较高,通常设计值为半干法、炉内喷钙炉后活化法、灰外循环增湿半干1800Pa左右,而NID工艺在反应器中的压力降分配法、烟道流化床脱硫法等。本文重点探讨的是采用相对均匀,通常设计值为1200Pa。从图1、2中可以灰再循环原理,性价比更好的ALSTOM公司开发的看出,两者的最明显区别在于工艺水加入位置的不循环半干法(NID)工艺和德国比肖夫等公司开发的同,由于这一区别,导致性能的明显差异。烟道循环流化床脱硫(CFB)工艺,它们的共同特点是
5、脱硫灰高倍比循环,系统是“干态”的,终产物宜用气力输送。其他如喷雾干燥法、炉内喷钙炉后活化法等虽也属半干法,但由于灰不循环,脱硫效率不高,能、物耗较高,性价比没有优势。1 半干法脱硫工艺的机理、性能比较1.1 反应时间 通常的NID反应器是设计成矩形,反应器中的烟气流速在10～20m/s之间,而CFB技术的反应器设计成圆柱形,塔内烟气流速在3.5m/s左右。NID与CFB是当今最先进的主流半干法脱硫技术,两者的共同点是反应器的喉部后面有一个固体物料的内循环系统,利用高倍比的脱硫灰增湿并循CFB工艺因
6、喷嘴埋在流态不稳定、湿度不均匀环,达到高效脱硫的目的。两种工艺的原理示意见的反应灰堆中,循环灰表面含水不均匀,且有游离图1、图2。的、直径较大的液滴浆团,易造成喷嘴及吸收塔渐扩C1、C0为NID和CFB反应器中活性Ca(OH)2段粘堵,装置不能长周期稳定运行。浓度。因为两种工艺都具有灰高倍比循环的特征,NID工艺的特点是在一个外置的专有设备中对因此,原烟气进入反应器后的0.3s内,烟气温度即反应循环灰进行雾化增湿,灰表面水分呈均匀的薄降到要求的75℃左右。CFB工艺的阻力降主要来膜状,且大量的循环物料
7、具有巨大的蒸发表面,其表13©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2005年3月 电 力 环 境 保 护 第21卷 第1期面水分蒸发很快,在1m左右的反应器床层高度内浓度,可以理解为SO2通过一个具有优良活性的就能使烟气温度降到75℃左右,达到90%以上的脱Ca(OH)2固体床层,在非常短的时间内即可实现快硫效率。两种工艺的脱硫率与反应时间的分布梯度速的离子化脱硫,达到90%
8、以上的脱硫效率。在菲见图3。达公司十多套已投运的采用浓相循环半干法脱硫工艺中,只要保证烟气在反应器中有0.9～1.3s的停留时间,就足以保证90%以上的脱硫效率。高且大直径的反应塔对于脱硫系统吸收达到平衡后进一步提高脱硫效率意义不大,其作用只是为了尽可能地将内置式喷嘴形成的湿度不均匀的增湿灰干燥,减少湿灰在反应器内壁、除尘器内件及极板上的粘结。脱硫的主要化学反应:SO2(液)+Ca(OH)2(液)→CaSO3·1/2H2O(固)+1/2H2O(液)+Q(
