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火电厂石灰石脱硫工艺

节能、脱硫、环保

电厂脱硫目的

 

随着我国经济建设的快速发展,大气污染防治成为一个突出问题。我国二氧化硫的排放中,火电厂烟气排放约占一半。自2000年始,国家制订了《两控区酸雨和二氧化硫污染防治"十五"计划》,在酸雨控制区和二氧化硫控制区(两控区)内,将削减二氧化硫排放总量,采取了一系列措施。

我国电力能源构成中火电占75.6%,其中又以煤电为主.每年动力煤消耗达4亿t,煤在一次能源消耗中占78%,是世界上很大的产煤和用煤国家。根据我国的资源构成和经济基础,未来50年里,中国一次能源消耗以煤为主的格局难以改变。但燃排放的SO2、NOx和CO2对生成环境的污染已经引起世界各国的重视,为此以脱硫为主的洁净煤技术亦应运而生发展脱硫等清洁能源生产技术,已成为当今能源产业乃至整个经济可持续发展的必经之路。

 
电厂脱硫工艺
电厂燃煤脱硫的方法根据脱硫过程产生时段的先后,可分为燃烧前、燃烧中和燃烧后三大类。燃烧前称为煤炭脱硫主要有洗选煤、化学脱硫和煤炭转化等;燃烧中称为炉内脱硫主要有循环流化床和炉内伴烧脱硫等;燃烧后脱硫也称烟气脱硫,根据脱硫介质的温度又可再分为湿法、干法和半干法。目前火电厂采用的主流脱硫方法为烟气脱硫。
 
 
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  • 双回路湿式洗涤脱硫工艺(DLWS湿法)

    DLWS工艺以石灰石浆作为洗涤吸收剂,整个脱硫过程分为两个阶段进行,即上回路与下回路,如图1所示。两个阶段合成在一个吸收塔内。石灰石浆可单引入上下回路,烟气沿切线方向进入吸收塔下回路,被冷却到烟气饱和温度,同时部分SO2被石灰石吸收生成石膏(CaSO4·2H2O)。冷却的烟气进入吸收塔上回路的喷雾区,经充分洗涤,达到SO2的最大吸收率,SO2转化为亚硫酸钙,经空气氧化后最终吸收产物为硫酸钙晶体(石膏)浆液,含固量为15%。经脱水后,可根据应用要求形成商用石膏或抛弃型石膏。

     

    DLWS工艺的特点是上下回路的PH值分别控制,上回路PH值(5.8-6.5)较高使SO2的去除率达到最大,下回路的PH值(4-5)较低,使石灰石易于溶解,吸收剂利用率提高,成本降低。系统脱硫效率可达95%。

 
 
  • 喷雾干燥脱硫工艺(SDA半干法)

    SDA脱硫工艺以Ca(OH)2浆液作脱硫吸收剂,通过离心转盘式雾化器或气流式雾化喷嘴使吸收剂在喷雾干燥吸收器内雾化。热烟气进入吸收器与雾化剂吸收接触后,同时发生三种传热传质过程;

     

    1、 酸性气体从气相进入液滴的传质过程;

    2、 被吸收酸性气体与溶解的Ca(OH)2发生化学反应;

    3、 液滴内水分的蒸发。

    吸收干燥后的产物(主要是CaSO3.1/2H2O)与飞灰一起收集在吸收器的底部或集尘器中。工艺流程见下图2。SDA工艺在理想的工况条件下,脱硫效率可达80%-90%。其特点是副产物为固态,没有废水产生。但吸收剂Ca(OH)2价格较高,运行成本不低。

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  • LIFAC干法烟气脱硫工艺

    LIFAC脱硫工艺采用石灰石粉作为SO2吸收剂。其脱硫过程分为两个阶段。第一阶段是炉内脱硫,石灰石粉由气力喷入炉膛内850-1150℃区域,石灰石粉分解成CaO和CO2,部分CaO和烟气中的部分SO2反应生产CaSO4.第二阶段活化器内脱硫,热烟气进入活化器雾化增湿,使烟气中未反应的CaO水合生成Ca(OH)2。同时,部分CaSO3氧化为CaSO4。脱硫灰中未完全反应的CaO,可通过部分脱硫灰返回活化器再循环加以利用,以提高吸收剂的利用率。LIFAC的脱硫效率为60%-85%。工艺流程见图。

    LIFAC工艺的特点是综合了炉内脱硫和喷雾干燥脱硫的优点,工艺较为简单,维护方便。但石灰石需加工成40μm以下的粉体,运行费用较高。

电厂脱硫制粉设备
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