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煙氣循環流化床脫硫工藝的技術經濟分析

發布人:AG亞遊客戶端下載環保   發布時間:2019-05-18

1概況

煙氣循環流化床脫硫工藝是近幾年迅速發展起來的、適用於燃煤電廠的一種新的幹法脫硫工藝。它基於循環流化床原理,通過物料在反應塔內的內循環和高倍率的外循環,形成含固量很高的煙氣流化床,從而強化了脫硫吸收劑顆粒之間、煙氣中SO2,SO3,HC1,HF等氣體與脫硫吸收劑間的傳熱傳質性能,將運行溫度降到露點附近,並延長了固體物料在反應塔內的停留時間(達30~60min),提高了吸收劑的利用率和脫硫效率。在鈣硫比為1.1~1.5的情況下,係統脫硫效率可達90%以上,完全可與石灰石/石膏濕法工藝相媲美。是一種性價比較高的幹法或半幹法煙氣脫硫工藝。

80年代中期,由於SO2排放標準的日趨嚴格,德國動力工業對煙氣脫硫設備有了巨大的需求。為此,在原用於煉鋁等尾氣處理技術的基礎上,開發了適用於電站鍋爐的煙氣循環流化床脫硫工藝。

經過20多年的深入研究和商用經驗的積累,以及對工藝化學過程和工程實踐理解的深入,煙氣循環流化床脫硫脫硝除塵器技術在近幾年得到了發展,不僅技術成熟,而且投資運行費用也大為降低,約為濕法工藝的50%一70%。

CFB工藝流程其主要特點:(1)吸收劑為幹態消石灰粉。吸收劑從反應塔上遊的入口煙道噴入,屬幹法脫硫工藝;(2)采用獨立的煙氣增濕係統,增濕水量僅與反應塔出口煙氣溫度有關,而與煙氣中的SO2濃度、吸收劑噴入量等無關;(3)采用部分淨化煙氣再循環的方式來提高低負荷時的運行性和反應塔床料的穩定性;(4)采用機械式預除塵器。

2.1技術優勢

(1)脫硫。在鈣硫比為1.1~1.5時,脫硫效率可達90%以上,是目前各種幹法、半幹法煙氣脫硫工藝中高的,可與濕法工藝相媲美。

(2}工程投資、運行費用和脫硫成本較低。約為濕法工藝的so%一70%。

(3)工藝流程簡單,係統設備少。約為濕法工藝的40%一50%,且轉動部件少,從而提高了係統的性,降低了維護和檢修費用。

(4)占地麵積小。約為濕法工藝的30%一40%,且係統布置靈活,非常適合現有機組的改造和場地緊缺的新建機組。

(5)能源消耗低。電耗、水耗等約為濕法工藝的30%一50%。

(6)能脫除SO3氯化物和氟化物等有害氣體。其脫除效率遠高於濕法工藝,達90%一99%,因而對反應塔及其下遊的煙道、煙囪等設備的腐蝕性較小,可不采用煙氣再熱器,對現有的煙囪可不進行防腐處理,直接使用幹煙囪排放脫硫煙氣。

(7)無脫硫廢水排放,且脫硫副產品呈幹態。不會造成二次汙染,對綜合利用和處置堆放有利。

(8)脫硫後煙塵既可用靜電除塵器,也可用布袋除塵器捕集。

(9)已有10多年的運行經驗,工藝成熟、。已應用的大裝機容量達300MW。

(10)在脫硫吸收劑中加入少量的鐵基催化劑,可脫除60%一90%的氮氧化物。具有脫硫、脫氮一體化的發展潛力。

2.2缺點和有待解決的問題

(1)需要高品位的石灰作為吸收劑。由於發達石灰工業發達,易得到的商品石灰,因此,以石灰作為吸收劑不會有任何供應上的問題。但我國石灰的供應尚存在品位低、質量不穩定、供應量不足、供應源分布不均、價格過高等缺陷。

(2)脫硫副產品的綜合利用問題。本工藝的脫硫副產品含有量的亞硫酸鈣,因其化學性能不穩定,在自然環境下會逐漸氧化為硫酸鈣,同時體積增大,影響原粉煤灰的綜合利用。如要保持原粉煤灰的綜合利用價值,則脫硫係統布置在鍋爐除塵器之後,且增設用於捕集脫硫副產品的脫硫除塵器。目前,對脫硫副產品的綜合利用已積累了不少經驗,新的利用途徑也正在開發之中;

(3)係統的壓力降較大(1500~2500Pa)。一般現有電廠引風機的壓頭裕量難以克服如此大的壓降,需要增加新的脫硫風機。高的壓力損失還使得運行費用有所增加;

(4)反應塔的壓力降波動較大。由於反應塔內大量物料不斷湍動,反應塔壓力降的較大波動,對鍋爐爐堂內負壓的穩定性有影響。如將脫硫增壓風機設置在脫硫係統上遊,可適當減小影響。


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