[摘 要]:分別介紹了增加噴淋層與旋流霧化脫硫技術(shù)的原理及工藝流程,結(jié)合兩種脫硫工藝的特點(diǎn)及有關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際情況,比較了增加噴淋層與旋流霧化脫硫技術(shù)的特點(diǎn),并進(jìn)行了總結(jié)陳述,以利于企業(yè)根據(jù)自身實(shí)際情況選用適合的煙氣脫硫技術(shù)。
關(guān)鍵詞:脫硫;霧化;噴淋層
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),大氣環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,酸雨及灰霾已嚴(yán)重危害人類健康與生存。治理污染、保護(hù)環(huán)境已成為我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策。2013年,國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見》(國(guó)發(fā)〔2013〕30 號(hào))和《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(國(guó)發(fā)〔2013〕37 號(hào)),要求2017年7月1日前,所有火力發(fā)電廠鍋爐煙氣SO2排放濃度下降到100mg/ m 3以下,地區(qū)(京津唐,長(zhǎng)三角,珠三角,各一、二線大城市)的電廠煙氣SO2排放濃度降低到50 mg/m3以下。
我國(guó)電力行業(yè)現(xiàn)在已投產(chǎn)的脫硫裝置95%為濕法噴淋脫硫塔,而目前吸收塔大多數(shù)為噴淋塔。其核心系統(tǒng)為噴淋系統(tǒng)。每個(gè)脫硫塔設(shè)置3~5臺(tái)漿液循環(huán)泵,每臺(tái)漿液循環(huán)泵功率高達(dá)300kW左右,塔內(nèi)設(shè)置150~500個(gè)機(jī)械式霧化噴嘴。為了達(dá)到深度脫硫政策的要求,不少企業(yè)傾向于通過增加噴淋塔高度、增加噴淋層來提高煙氣的脫硫效率。這些措施只是現(xiàn)有技術(shù)簡(jiǎn)單的疊加,投資高,能耗大,很難從根本上解決火力發(fā)電廠脫硫效率低的問題。本文對(duì)增加噴淋層和高 效旋流霧化脫硫工藝進(jìn)行比較研究。
1 脫硫工藝流程及脫硫原理
1.1增加噴淋層脫硫
在石灰石—石膏濕法煙氣脫硫技術(shù) ( WFGD)系統(tǒng)的脫硫塔中,普遍采用煙氣向 上流動(dòng),循環(huán)漿液向下流動(dòng)的逆流布置噴淋塔。噴淋塔在其上部按不同高度依次設(shè)置了若干噴淋層,每個(gè)噴淋層對(duì)應(yīng)一臺(tái)漿液循環(huán)泵。在漿液循環(huán)泵入口吸入漿液,然后輸送到對(duì)應(yīng)的噴淋層以細(xì)小的液滴形式被向下噴出。下落的液滴與向 上流動(dòng)的煙氣充分接觸,SO2被漿液吸收。液滴下落到底部的漿液池中,被漿液循環(huán)泵吸入而形成循環(huán)流動(dòng)。
實(shí)際運(yùn)行中通過調(diào)節(jié)投運(yùn)的噴淋層個(gè)數(shù)和不同位置的噴淋層來響應(yīng)煙氣負(fù)荷和入口 SO2濃度的變化。
噴淋層投運(yùn)個(gè)數(shù)直接決定了液氣比(L/G)的大小,投運(yùn)個(gè)數(shù)越多,L/G越大,SO2被吸收的越多,相應(yīng)的脫硫效率越高。脫硫塔各噴淋層的安裝位置不同,相鄰之間高度相差約1.8~2m。而投運(yùn)的噴淋層的位置直接決定了液滴與煙氣接觸的時(shí)間。位置越高,與煙氣的接觸時(shí)間越長(zhǎng),越有利于 SO2的吸收,脫硫效率越高 。
1.2高 效旋流霧化脫硫技術(shù)
宇津環(huán)境研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合華南理工大學(xué)創(chuàng)第三代高 效煙氣脫硫技術(shù)--霧化旋流法高 效深度煙氣脫硫技術(shù)主要是將現(xiàn)有的脫硫噴淋塔改為噴霧塔,采用超聲霧化技術(shù),使脫硫劑粒徑由傳統(tǒng)的1500-3000μm 降到50-80μm,形成云霧狀,大大提高脫硫劑比表面積,使脫硫吸收反應(yīng)速度加快,實(shí)現(xiàn)了小液氣比的情況下的高 效脫硫,降低了脫硫能耗;采用霧化旋流切圓布置的專利技術(shù),構(gòu)造脫硫塔內(nèi)噴霧旋流場(chǎng),煙氣與脫硫劑混合充分均勻,加大煙氣中SO2與脫硫劑反應(yīng)機(jī)率,實(shí)現(xiàn)了云流場(chǎng)再造,進(jìn)一步提高脫硫效率。同時(shí)使脫硫劑在煙氣中的循環(huán)反應(yīng)倍率由原來77次降低至3次,大大降低了脫硫反應(yīng)液氣比和循環(huán)泵電耗,使深度脫硫改造工程變得十分簡(jiǎn)單與經(jīng)濟(jì)。
2增加噴淋層與高 效旋流霧化技術(shù)比較2.1增加噴淋層脫硫
通過不斷增加噴淋層數(shù)量和增加噴淋塔的高度,凈化煙氣SO2濃度滿足國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),脫硫效率達(dá)到90 %以上。
但是噴淋層投運(yùn)個(gè)數(shù)越多,L/G越大,石灰石消耗量也增大,對(duì)應(yīng)的漿液循環(huán)泵投運(yùn)的也越多;同時(shí),噴淋層的位置越高,對(duì)應(yīng)的漿液循環(huán)泵的揚(yáng)程越大,電耗越高;而且煙氣阻力增大,增壓風(fēng)機(jī)電耗增大,導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用增大。雖然 SO2排污費(fèi)用降低,但不足于抵消成本的增長(zhǎng)。
2.2高 效旋流霧化脫硫
在脫硫效率方面,宇津環(huán)境研究機(jī)構(gòu)高 效旋流霧化技術(shù)將常規(guī)霧化與超細(xì)霧化有效組合,采用多重復(fù)合脫硫技術(shù),并采用切圓式噴霧布置,改善了脫硫塔內(nèi)流動(dòng)與反應(yīng)動(dòng)力場(chǎng),大大減少了原有噴嘴數(shù)量,降低了單位氣體脫硫漿液消耗量及能耗,有效提高了脫硫效率?;鹆Πl(fā)電廠使用高效旋流霧化技術(shù),在同等液氣比下,脫硫效率比傳統(tǒng)方法提高約3%~5%。
在脫硫能耗方面,安裝此深度脫硫裝置,只需在吸收塔z后一層噴淋層下設(shè)置少量新型霧化噴嘴,用于產(chǎn)生切圓式噴霧層,形成旋流流場(chǎng),提高漿液與煙氣的接觸混合程度,使化學(xué)吸收過程加快。相比于增加新的噴淋層或增加脫硫塔的高度,該技術(shù)減少了新噴淋層75%以上的噴嘴數(shù)目,減少了漿液循環(huán)的次數(shù),使得脫硫塔能耗下降30%左右。





