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影响垃圾焚烧烟气半干法脱硫效率的主要因素研究

2017-09-03 19:55 环卫科技网 张海元

摘要:本文对垃圾焚烧发电厂普遍使用的半干法脱硫技术在实际运行中存在的脱除效率达不到设计值、SO2指标波动大、贴壁板结、石灰浆供浆量精确调节、气液充分混合、烟气分配器、雾化盘结构、喷嘴结构、脱硫灰的循环利用问题进行了分析、研究和实践。结果表明,选择合适的雾化器转速、使用根据实际情况优化设计的雾化器喷嘴、控制反应塔进口与塔本身的差压、合适的石灰浆浓度等,可大幅度提高脱硫效率,SO2指标达到超低排放要求。

关键词:垃圾焚烧、烟气脱硫、半干法、贴壁板结、优化喷嘴、超低排放

  一.概述

  目前,几乎所有的垃圾焚烧发电项目都在使用半干法脱硫技术。干法烟气脱硫工艺简单、无污水、污酸处理问题,能耗低、腐蚀性小,但脱硫效率不稳定、达不到设计效率、操作不稳定、容易贴壁堵塞、技术要求高等。

  半干法脱硫技术的优点:因为最终的产物是干粉状的,因此不存在废水处理的问题;其次,增湿水或喷入的水雾是利用进入脱硫塔的烟气显热蒸发的,所以不需要加热;由于加入的脱硫剂都是碱性的,所以可以同时去除烟气中的其他酸性气体。半干法烟气脱硫工艺的工艺特点是三相反应(即气、液、固三相),最终产物为干粉状,吸收剂中的水分使利用烟气的显热最终蒸发掉。

  二、半干法烟气脱硫技术由来和使用中存在的问题

  2.1旋转喷雾干燥法脱硫(SDA)

  旋转喷雾干燥脱硫技术(SDA)最早由美国和丹麦的两家公司于20世纪70年代联合研制的。其工艺原理是石灰浆液通过高速旋转的雾化装置,雾化成细小雾滴,喷入吸收塔后,一方面与烟气中的SO2发生化学反应生成固体灰渣,另一方面烟气又将热量传递给石灰浆使之不断干燥,所以反应后的灰渣将以干态形式排出。此法的脱硫效率可达80%~85%,被誉为20世纪80年代的FGD技术。

  2.2半干法烟气脱硫在实际运行中易出现的问题

  2.2.1贴壁板结

  脱硫剂以溶液的形式喷入烟气中,与SO2发生化学反应的同时,溶液水分全部蒸发。要想同时满足高的脱硫效率和获得干燥的产物,在实际操作中存在一定的困难。因为影响半干法烟气脱硫效率的因素很多,而且彼此之间还相互影响,因此无法保证各操作参数稳定在一定的范围内。这就势必造成两种不利影响,一是烟气进入过多,脱硫效率降低;其次,脱硫剂喷入较多,就会产生贴壁板结,严重时,即会出现结块,从而导致系统因堵塞而停运。

  造成贴壁板结的非塔结构原因,主要有:进料速率、料液及气体粘度、密度和料液的表面张力、雾化盘的叶片数、叶片高度等。但影响最大的还是雾化器转速和浆液量。

  2.2..2精准控制问题

  半干法烟气脱硫技术最大的特点是,脱硫反应是发生在雾状液态中,而最终的产物却是干燥的固态粉末状,因此半干法脱硫技术对反应条件的控制水平要求较高。控制的最终要求是脱硫塔的出口产物是固态的,即要保证喷入反应塔内的石灰浆液中的水分在达到脱硫塔出口之前完全蒸发掉。而且整个脱硫过程的温度条件是在接近绝热饱和温度进行的,高于或低于绝热饱和温度都会对脱硫效率产生很大的影响。这样的要求,需要大量经验的积累和不断的摸索。

  2.2.3影响因素众多,操作复杂

  半干法烟气脱硫技术的影响因素较多,主要包括:停留时间、Ca/S摩尔比、近绝热饱和温度和温度差、雾滴粒径等。近年来,对半干法烟气脱硫技术的研究多是集中在脱硫剂的选择、设备的改造、石灰浆浓度、雾化器转速等影响因素。

来源:环卫科技网

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