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烟气脱硫脱硝及烟气除尘技术
发布时间:2020-12-23
   随着环保部门对污染物排放的监控管理日益严格,企业面对环保管理工作的压力越来越大。尽管尚可通过原料及产量方式使球团生产过程的so2排放量处于可控状态;但随着企业的发展,生产产量的增加、原燃料资源的匮乏,球团企业增设脱硫装置是有必要的。
 
2 .脱硫工艺概述
 
  2.1 石灰石--石膏法烟气脱硫工艺
 
  石灰石--石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术,日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。它的工作原理是:将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水,使其含水量小于10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放,脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低,脱硫效率可大于95%。
 
  2.2 旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺
 
  喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置,在吸收塔内,被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触,与烟气中的so2发生化学反应生成caso3,烟气中的so2被脱除。与此同时,吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥,烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率,一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择,一种为旋转喷雾轮雾化,另一种为气液两相流。喷雾干燥法脱硫工艺工艺流程较为简单、系统可靠性较高,脱硫率可达到85%以上,在美国及西欧一些国家有一定应用范围(8%)。
 
  2.3 烟气循环流化床脱硫工艺
 
  烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。
 
  由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置,烟气流经文丘里管后速度加快,并在此与很细的吸收剂粉末互相混合,颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦,形成流化床,在喷入均匀水雾降低烟温的条件下,吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成caso3和caso4。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进入再循环除尘器,被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔,由于固体颗粒反复循环达百次之多,故吸收剂利用率较高。
 
  此工艺所产生的副产物呈干粉状,其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似,主要由飞灰、caso3、caso4和未反应完的吸收剂ca(oh)2等组成,适合作废矿井回填、道路基础等。
 
  2.4 几种脱硫工艺的对比
 
  在技术成熟度、系统设置、脱硫剂、脱硫效率、副产物、副产物出路和二次污染几个方面对脱硫进行了对比。
 
3.电厂锅炉脱硫脱硝和烟气除尘技术的分析
 
  电厂锅炉中燃烧的硫、硝经过排放会进入大气中,造成一系列的环境污染,严重威胁到生态系统,进而造成巨大的经济损失、威胁人们的生命安全。
 
  为了有效的保护环境和人们的生命,需要降低烟气排放中的硫、硝含量,我国也制定了严格的排放标准,并取得了巨大的成效。目前,我国的脱硫脱硝技术有以下几种:
 
  3.1干法烟气脱硫脱硝技术
 
  在脱硫脱硝及烟气除尘技术中,干法烟气脱硫脱硝技术是电厂锅炉中的重要技术之一。通过对干法烟气脱硫脱硝技术的分析,明确应用该技术时,必须保证在比较干燥的环境下完成。通常情况下,该技术是采用粒状、粉状或是吸收剂等方式,实现对电厂锅炉废气中硫和硝的去除,最终去除后的产物会形成干粉状。在此种脱硫脱硝技术下,不会产生任何的废硫或是水汽。因此,电厂锅炉在采用该脱硫脱硝技术时,也将不会腐蚀电厂锅炉的任何装备,造成对空气或是环境的二次污染。通常情况下,采用干法烟气脱硫脱硝技术的方式,可以分为两种。第一是荷电干式喷射法。此种方法采用的物质是吸收剂,在吸收剂快速通过充电区的基础上,缩短反应的时间,完成脱硫脱硝。第二是等离子体法。此种方法主要是借助高能电子,实现对硫铵和硝铵化肥的有效分解,降低对环境的污染。
 
  3.2湿法烟气脱硫脱硝技术
 
  目前,电厂锅炉中最为常见的脱硫脱硝技术,就是湿法烟气脱硫脱硝技术。该技术的优势较多,应用较为广泛。通过对湿法烟气脱硫脱硝技术的分析,明确该技术在应用时,主要是利用吸收剂完成脱硫脱硝工作的。现阶段,湿法烟气脱硫脱硝技术常用的方式有两种。其一是利用吸收剂,能够从不同程度上实现对电厂锅炉中二氧化硫的吸附,从根本上实现对电厂锅炉废气的脱硫。在此种脱硫脱硝方式中,常用的吸收剂主要是含碱性较高的物质,比如废电石渣,通过对此种物质的利用,借助碱性硫酸镁方法,实现对电厂锅炉废气中二氧化硫的去除。其二是利用石灰石-石膏湿法技术,也可以提高脱硫脱硝率。在此种方式中,通过对石灰石-石膏湿的应用,实现对废硫和废硝的吸附,能够达到至少91%的脱硫率。此外,在该方式下脱硫后得到的副产品,还能够进行回收再利用,也可以提高废物利用率,避免脱硫后的废物对环境或是空气等造成二次污染。
 
  3.3半干法烟气脱硫
 
  半干法烟气脱硫需要在气、液、固三者中利用烟气湿热蒸发反应,并结合使用袋装除尘器,进而提高脱硫效率。半干法烟气脱硫有主要两种方式:旋转喷雾干燥法能够节约投资成本,利用吸收剂液雾化与烟气反应,脱硫效率可以高达80%;炉内喷钙增湿活化法通过增设活化反应器,运用喷水增湿促进硫化反应,脱硫率也较高,能够节约投资成本。
 
4 .球团烟气对脱硫工艺的要求
 
  球团生产工艺是提炼球团矿的生产过程,球团与烧结是钢铁冶炼行业中作为提炼铁矿石的两种常用工艺;但相对烧结工艺来说,球团的热风循环系统较烧结更复杂,烟气量更大。因球团烟气的特殊性,在一定程度上影响脱硫工艺的选取。
 
  国内目前烧结脱硫也刚刚推行了3-5年时间,球团工艺上较少应用脱硫工艺的经验,因此,可结合球团生产工艺,选择脱硫副产物资源化应用难度小、成本较低、且技术比较成熟的脱硫工艺。必要时,还要结合球团生产烟气成份对脱硫方法进行改进。
 
5.结语
 
  目前我国采用的脱硫脱硝和烟气除尘技术已经十分成熟,而且已经具备极大的商业优势,不仅能够在经济发展较好的地区普及,也能在经济较差的地区得到普及。脱硫脱硝及烟气除尘技术具有高效、节能和环保等多种优点,被广泛应用到各类工业企业中。基于此,较多的电厂锅炉企业在发展中,都加强了对脱硫脱硝及烟气除尘技术的应用。针对此种现象,本文主要对干法、半干法、湿法等烟气脱硫脱硝技术进行综合性的分析。
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