1.几种干法和半干法脱硫工艺简介
目前最典型的干法和半干法脱硫技术包括法国ALSTOM公司的NID技术(见图1)和德国WULFF公司的循环流化床半干法脱硫技术,即RCFB技术(见图2)。另外,还有德国LURGI公司的CFB技术和丹麦SMITH公司的F•L•S技术等。这些干法和半干法脱硫工艺在国内300MW以下机组的烟气脱硫工程中都有应用。
NID 脱硫工艺图
图1 NID脱硫工艺图
RCFB半干法脱硫工艺图
图2 RCFB半干法脱硫工艺图
2.干法和半干法脱硫后的烟尘特点
1)干法脱硫的机理是利用大量的粉状吸收剂来吸收烟气中的SO2。与不脱硫的常规粉煤灰相比,脱硫灰中增加了钙盐和水分,粉尘的粘性增加。
2)干法和半干法脱硫采用粉尘大量循环的方法,烟气中粉尘浓度大幅度提高,正常时为800~1200g/m3(标准状态),高峰时可达2000g/m3(标准状态)。
3)由于需要向塔内喷水降温以形成适宜的反应环境,烟气湿度为5%~15%。
4)干法和半干法脱硫的粉尘成分主要是亚硫酸钙、硫酸钙、氢氧化钙、氧化钙等,比较稳定。
3.对袋式除尘器的设计要求
1)袋式除尘器必须具有高强度的清灰能力,宜采用脉冲喷吹清灰方式。
2)宜采用自上而下的进风方式,或侧向进风。
3)应具有预分离功能,并有合理的气流分布装置。
4)所用的滤料应有良好的粉尘剥离能力。
4.工程实例
【锅炉脱硫除尘案例】某公司热电厂两台100Mw机组,采用半干法脱硫工艺。烟气预除尘采用电除尘器,脱硫后的烟气除尘采用袋式除尘器。
1)锅炉参数
①定蒸发量:410t/h;
②锅炉燃煤量:53.04t/h。
2)锅炉出口烟气参数:锅炉空气预热器出口烟气参数见表1。
表1空气预热器出口烟气参数
项目 数值
烟气量/(m3/h)(标准状态) 440000
烟气温度/℃ 147
CO2体积分数/% 13.7
H2O体积分数/% 11.6
O2体积分数/% 6.0
N2体积分数/% 68.5
SO2浓度/(mg/m3)(标准状态) 4200
NOx浓度/(mg/m3)(标准状态) 610.0
CO浓度/(mg/m3)(标准状态) 平均60,最大105
飞灰浓度/(mg/m3)(标准状态) 30.66
3)脱硫塔出口烟气参数:脱硫塔出口在不脱硫和脱硫时烟气参数见表2。
表2脱硫塔出口在不脱硫和脱硫时的烟气参数
项目 数值
不脱硫 脱硫
烟气量 标况/(m3/h) 450993 478083
工况/(m3/h) 711340 649400
烟气温度/℃ 143 80
烟气露点温度/℃ 90 51.6
CO2体积分数(%) 13.37 12.6
H2O体积分数(%) 11.32 14.6
O2体积分数(%) 6.37 6.4
N2体积分数(%). 68.74 66.34
SO2体积分数(%) 0.15 0.01
NOx体积分数(%) 0.05 0.05
粉尘浓度/(mg/m3)(标准状态) 5.81 600~1100
4)袋式除尘器:袋式除尘器为回转管低压脉冲喷吹型式,采用口径为D300mm淹没脉冲阀。除尘器设4个单元,每个单元一个灰斗。滤料为PPS针刺毡,滤袋框架以20#钢制作。
为保证滤袋的使用寿命,规定滤袋的允许使用温度为170℃,允许的最高使用温度为190℃,每年在最高使用温度下运行时间累计不超过400h。袋式除尘器主要规格和参数见表3.
表3 回转管低压脉冲袋式除尘器主要规格和设计参数
名称 参数
滤袋材质 PPS针刺毡
滤袋尺寸(直径×长度)/mm φ127(当量直径)×8000
过滤面积/m2 13800
过滤速度/(m/min) 0.78~0.90
滤袋框架尺寸(直径×长度)/mm φ120(当量直径)×8000
出口含尘浓度/(mg/m3)(标准状态) ≤50
设备阻力/Pa 1500~2000
喷吹气源压力/MPa 0.085~0.15。
耗气量/(m3/min) 35~70

5)运行效果:经实测,袋式除尘器出口粉尘排放浓度<30mg/m3(标准状态),设备阻力为1000~2000Pa,设备漏风率为2%。
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