加载中…喷雾干燥法（SDA）烟气脱硫工艺技术解释
(2014-09-01 11:48:10)
标签：
垃圾焚烧发电烟气处理喷雾干燥法烟气脱硫烟气脱硫工艺 |
一、传统干式(半干法)烟气脱硫技术简介
►半干法烟气脱硫，是指无论加入的脱硫剂是干态的或湿态的，脱硫的最终反应产物都是干态的。
►干式烟气脱硫工艺用于我国电厂脱硫始于80年代初(四川白马电厂)。
►主要用于燃用中低硫煤的电厂烟气脱硫。
►最主要的干式脱硫技术有四种：
喷雾干燥法
炉内喷钙加尾部增湿活化法
循环流化床排烟脱硫法
新式整体脱硫法
►传统干法烟气脱硫工艺的优点：
1、投资费用较低；
2、脱硫产物呈干态；
3、无需装设除雾器及烟气再热器；
4、设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞。
►传统干法烟气脱硫工艺的缺点：
1、吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺；
2、用于高硫煤时经济性差；
3、飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用；
4、对干燥过程控制要求很高。
二、喷雾干燥法烟气脱硫技术工艺流程
1、工艺流程图
http://www.13332888731.com/uploads/allimg/140901/1-140Z1110044596.jpg
2、喷雾干燥原理：
以石灰为脱硫剂，石灰加水制成消石灰浆，消石灰浆由泵打入雾化器，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SO2 被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分被除迅速蒸干，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。
3、工艺流程分解：
（1）吸收剂制备；
（2）吸收剂浆液雾化；
（3）雾粒与烟气的接触混合；
（4）液滴蒸发与SO2吸收；
（5）废渣排出。
其中（2）～（4）在喷雾干燥吸收塔内进行。
三、主要设备
►喷雾干燥法FGD系统主要由以下4部分组成。
（一）吸收塔系统
（二）除尘设备
（三）雾化器及料浆制备系统
（四）干燥处理及输送
►喷雾干燥塔示意图：
http://www.13332888731.com/uploads/allimg/140901/1-140Z11102551P.jpg
（一）吸收塔系统
►石灰浆液在其中雾化，并与烟气中的SO2反应脱硫，同时液滴被干燥生成能自由流动的粉末（亚硫酸钙、硫酸钙及飞灰）。
►吸收塔的结构尺寸由许多因素来决定，如雾化器类型、雾化器出口液滴速度、烟气量、 SO2浓度。趋近绝热饱和温度值、烟气滞留时间、吸收剂特性等。
►要求有较好的密封保温性能 ；吸收塔容器必须满足在颗粒达到塔壁前已足够的干燥。
（二）除尘设备
1、袋式除尘器FF
►袋式除尘器FF与ESP相比有以下优点：沉积在袋上的未反应的石灰可与烟气中残余SO2反应，脱硫率可达到系统总脱硫率的15％～30％。由于烟气都必须穿过滤袋上的尘层。因此滤袋可以看成一个固定床反应器。
2、电除尘器（ESP）
►根据喷雾干燥脱硫产物的特性，在很多情况下，可以采用ESP。
►喷雾干燥FGD可以加装在现有ESP前面。如作为老厂改造，则不需要ESP本身做大的改动。
►烟气流经阳极板，阳极板上沉积一层飞灰和吸收剂颗粒； 烟气中SO2 便与吸收剂发生反应。
►ESP脱硫率约占总脱硫率的10％～15％。
（三）雾化器及料浆制备系统
►包括吸收剂的制浆和雾化，在大多数制浆系统中还包括灰渣再循环，再循环又包括灰渣的处理，再制浆与新石灰的混合。
►雾化器有喷嘴型（又称“空气—浆液”两相液雾化器，或称二流喷嘴）和旋转离心雾化器两种。
1、喷雾吸收塔和二流体喷嘴结构示意图：
http://www.13332888731.com/uploads/allimg/140901/1-140Z1110622348.png
►喷嘴雾化器的能量由490～630kpa压缩空气提供。
优点：
可平行安装，切换方便。各喷嘴可独立运行，可以在线维护，喷嘴设计简单。
缺点：
要求高速浆液摩擦的表面耐磨性高，在采用再循环系统时要求特别耐磨；喷嘴数量要求多，其能耗大，维护检修复杂。
2、离心式雾化轮
离心式雾化轮结构示意图：
http://www.13332888731.com/uploads/allimg/140901/1-140Z1110Ib59.jpg
►由旋转盘或雾化轮使浆液分裂成微小液滴。
►旋转离心雾化器所产生的液滴大小与浆液流量关系不大，所以，旋转离心雾化器具有较好的调节能力，所得到的雾化区域也较喷嘴型宽得多。
►雾化器具有很高的雾化容量，雾化液体量可达100g/s，一般一个吸收塔只需一个雾化器。雾化轮直径为200～400mm，线速度为产175～250m/s。
（四）干燥处理及输送
►喷雾干燥装置由吸收塔筒体、烟气分配器和雾化器组成。
►吸收塔筒体下部柱体一般设计成60º锥体容器以便为烟气提供大约10～12s的滞留时间，以保证液滴在进入除尘器前有足够的反应时间和干燥时间。
►烟气分配器使烟气沿圆周分布均匀并降低压力损失。
►雾化器将吸收剂雾化成非常细小的液滴（约25～200μm），以提供足够大的表面积与SO2接触，加快脱硫反应和干燥过程。
（五）系统的运行控制
►喷雾干燥法脱硫对烟气量及烟气中的SO2浓度的波动适应性较好。
►运行中根据进口烟气中和烟囱排放的SO2浓度、干燥吸收器进出口的烟温来自动调节脱硫浆液的用量。
►运行中，脱硫效率和脱硫剂利用率必须综合考虑。
►另外一个参数是喷雾干燥吸收器中的液气比。
四、基本工艺参数及影响脱硫效率的主要因素
1、基本工艺参数
►烟气在脱硫塔中的停留时间 （8～12s)
►塔的高径比 (一般为0.7～0.9 )
►吸收塔烟气出口温度 (一般用吸收塔出口实际温度与相同状态下的绝热饱和温度之差△T来表示 )
△T一般在10～18℃之间，最高不超过30℃。
2、影响脱硫效率的主要因素
►钙硫比
►吸收塔出口烟温
►灰渣再循环
►半干法烟气脱硫，是指无论加入的脱硫剂是干态的或湿态的，脱硫的最终反应产物都是干态的。
►干式烟气脱硫工艺用于我国电厂脱硫始于80年代初(四川白马电厂)。
►主要用于燃用中低硫煤的电厂烟气脱硫。
►最主要的干式脱硫技术有四种：
►传统干法烟气脱硫工艺的优点：
1、投资费用较低；
2、脱硫产物呈干态；
3、无需装设除雾器及烟气再热器；
4、设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞。
►传统干法烟气脱硫工艺的缺点：
1、吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺；
2、用于高硫煤时经济性差；
3、飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用；
4、对干燥过程控制要求很高。
二、喷雾干燥法烟气脱硫技术工艺流程
1、工艺流程图
http://www.13332888731.com/uploads/allimg/140901/1-140Z1110044596.jpg
2、喷雾干燥原理：
以石灰为脱硫剂，石灰加水制成消石灰浆，消石灰浆由泵打入雾化器，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SO2 被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分被除迅速蒸干，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。
3、工艺流程分解：
（1）吸收剂制备；
（2）吸收剂浆液雾化；
（3）雾粒与烟气的接触混合；
（4）液滴蒸发与SO2吸收；
（5）废渣排出。
其中（2）～（4）在喷雾干燥吸收塔内进行。
三、主要设备
►喷雾干燥法FGD系统主要由以下4部分组成。
（一）吸收塔系统
（二）除尘设备
（三）雾化器及料浆制备系统
（四）干燥处理及输送
►喷雾干燥塔示意图：
http://www.13332888731.com/uploads/allimg/140901/1-140Z11102551P.jpg
（一）吸收塔系统
►石灰浆液在其中雾化，并与烟气中的SO2反应脱硫，同时液滴被干燥生成能自由流动的粉末（亚硫酸钙、硫酸钙及飞灰）。
►吸收塔的结构尺寸由许多因素来决定，如雾化器类型、雾化器出口液滴速度、烟气量、 SO2浓度。趋近绝热饱和温度值、烟气滞留时间、吸收剂特性等。
►要求有较好的密封保温性能 ；吸收塔容器必须满足在颗粒达到塔壁前已足够的干燥。
（二）除尘设备
1、袋式除尘器FF
►袋式除尘器FF与ESP相比有以下优点：沉积在袋上的未反应的石灰可与烟气中残余SO2反应，脱硫率可达到系统总脱硫率的15％～30％。由于烟气都必须穿过滤袋上的尘层。因此滤袋可以看成一个固定床反应器。
2、电除尘器（ESP）
►根据喷雾干燥脱硫产物的特性，在很多情况下，可以采用ESP。
►喷雾干燥FGD可以加装在现有ESP前面。如作为老厂改造，则不需要ESP本身做大的改动。
►烟气流经阳极板，阳极板上沉积一层飞灰和吸收剂颗粒； 烟气中SO2 便与吸收剂发生反应。
►ESP脱硫率约占总脱硫率的10％～15％。
（三）雾化器及料浆制备系统
►包括吸收剂的制浆和雾化，在大多数制浆系统中还包括灰渣再循环，再循环又包括灰渣的处理，再制浆与新石灰的混合。
►雾化器有喷嘴型（又称“空气—浆液”两相液雾化器，或称二流喷嘴）和旋转离心雾化器两种。
1、喷雾吸收塔和二流体喷嘴结构示意图：
http://www.13332888731.com/uploads/allimg/140901/1-140Z1110622348.png
►喷嘴雾化器的能量由490～630kpa压缩空气提供。
优点：
可平行安装，切换方便。各喷嘴可独立运行，可以在线维护，喷嘴设计简单。
缺点：
要求高速浆液摩擦的表面耐磨性高，在采用再循环系统时要求特别耐磨；喷嘴数量要求多，其能耗大，维护检修复杂。
2、离心式雾化轮
离心式雾化轮结构示意图：
http://www.13332888731.com/uploads/allimg/140901/1-140Z1110Ib59.jpg
►由旋转盘或雾化轮使浆液分裂成微小液滴。
►旋转离心雾化器所产生的液滴大小与浆液流量关系不大，所以，旋转离心雾化器具有较好的调节能力，所得到的雾化区域也较喷嘴型宽得多。
►雾化器具有很高的雾化容量，雾化液体量可达100g/s，一般一个吸收塔只需一个雾化器。雾化轮直径为200～400mm，线速度为产175～250m/s。
（四）干燥处理及输送
►喷雾干燥装置由吸收塔筒体、烟气分配器和雾化器组成。
►吸收塔筒体下部柱体一般设计成60º锥体容器以便为烟气提供大约10～12s的滞留时间，以保证液滴在进入除尘器前有足够的反应时间和干燥时间。
►烟气分配器使烟气沿圆周分布均匀并降低压力损失。
►雾化器将吸收剂雾化成非常细小的液滴（约25～200μm），以提供足够大的表面积与SO2接触，加快脱硫反应和干燥过程。
（五）系统的运行控制
►喷雾干燥法脱硫对烟气量及烟气中的SO2浓度的波动适应性较好。
►运行中根据进口烟气中和烟囱排放的SO2浓度、干燥吸收器进出口的烟温来自动调节脱硫浆液的用量。
►运行中，脱硫效率和脱硫剂利用率必须综合考虑。
►另外一个参数是喷雾干燥吸收器中的液气比。
四、基本工艺参数及影响脱硫效率的主要因素
1、基本工艺参数
►烟气在脱硫塔中的停留时间 （8～12s)
►塔的高径比 (一般为0.7～0.9 )
►吸收塔烟气出口温度 (一般用吸收塔出口实际温度与相同状态下的绝热饱和温度之差△T来表示 )
2、影响脱硫效率的主要因素
►钙硫比
►吸收塔出口烟温
►灰渣再循环
喜欢
0
赠金笔