气动乳化技术在火电厂锅炉烟气脱硫工程中的应用(1).pdf

烟气脱流脱氮工程建设和运行管理交流会(2006) 气动乳化技术在火电厂锅炉烟气脱硫工程中的应用 李德生 (沈阳北环净化技术有限公司 辽宁省沈阳市和平区南京北街21号110002) 摘要随着我国现代化工业的进一步发展，电力的需求也在日益增长。而在电力能源生产企业的构 成中，燃煤火电厂占有很大的比例。燃煤火电厂将一次能源转化为二次能源一电力的过程，会排放大量 的污染物，其中的sO：是形成酸雨的主要因素之一。为此我国积极推行脱硫技术，减少二氧化硫的排 放。 气动乳化技术是近年来开发出的一种新型的烟气脱硫技术。它同现有的脱硫工艺技术相比有着较 为明显的优势。吸收液可以破碎得极为细微，使得液气比表面积增大，高于一般湿法脱硫技术十几倍至 几十倍，并形成动稳定的紊流乳化吸收层。气、液、固三相之间的物理、化学传质过程加长，吸收条件更 为优越，吸收效果更好，从而达到更高的脱离效率，进一步降低二氧化硫的排放量。 同时，基于气动乳化技术自身的技术特点，使得其吸收设备规模较小，并相对简单，一次性投资及运 行费用较低。 本文从技术、经济角度，对气动乳化技术在石灰石一石膏法烟气脱硫工程中的应用特点进行了分析，并 以75t／h锅炉烟气治理项目为例，设计出一套简单实用的工艺流程，供参考。 关键词气动乳化火电厂锅炉烟气脱硫工艺流程 一、目前火电厂燃煤脱硫技术简介 (一)燃烧前煤脱硫技术 主要为煤炭洗选脱硫，即在燃烧前对煤进行净化，去除原煤中部分硫分和灰分。分为物理法、 化学法和微生物法等。 我国当前的煤炭人洗率较低，大约在20％左右。提高煤炭的入洗率有望显著改善燃煤二氧化 硫污染。 然而，选洗仅能去除煤中无机硫的80％，占煤中硫总含量的15％一30％，无法满足燃煤二氧化 硫污染控制要求，故只能作为燃煤脱硫的一种辅助手段。 (二)燃烧中煤脱硫技术 煤燃烧过程中加入石灰石或白云石作脱硫剂，碳酸钙、碳酸镁受热分解生成氧化钙、氧化镁，与 烟气中二氧化硫反应生成硫酸盐，随灰分排出。在我国采用的燃烧过程中脱硫的技术主要有两种： 型煤固硫和流化床燃烧脱硫技术。 (三)燃烧后烟气脱硫技术 烟气脱硫的基本原理是酸碱中和反应。烟气中的二氧化硫是酸性物质，通过与碱性物质发生 反应，生成亚硫酸盐或硫酸盐，从而将烟气中的二氧化硫脱除。最常用的碱性物质是石灰石、生石 灰和熟石灰，也可用氨和海水等其它碱性物质。共分为湿法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术、半 干法烟气脱硫技术三类，如下： (1)湿法烟气脱硫技术 湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液。由于是气液反应，所以反应速度快，效率高，脱 硫剂利用率高。该法的主要缺点是脱硫废水二次污染；系统易结垢，腐蚀；脱硫设备初期投资费用 大；运行费用较高等。 ①石灰石一石膏法烟气脱硫技术 该技术以石灰石浆液作为脱硫剂，在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤，使烟气中的二氧化硫反应 第十届全国燃煤二氧化硫氮氧化物污染治理技术暨烟气脱流脱氮工程建设和运行管理交流会 ·127· 生成亚硫酸钙，同时向吸收塔的浆液中鼓人空气，强制使亚硫酸钙转化为硫酸钙，脱硫剂的副产品 为石膏。该系统包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫剂浆液制备系统、石膏脱水和废水处理 系统。由于石灰石价格便宜，易于运输和保存，因而已成为湿法烟气脱硫工艺中的主要脱硫剂，石 灰石一石膏法烟气脱硫技术成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。该法脱硫效率高(大于95％)，工 作可靠性高，但该法易堵塞腐蚀，脱硫废水较难处理。 ②氨法烟气脱硫技术 该法的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂，氨水与烟气在吸收塔中接触混合，烟气中的二氧化硫 与氨水反应生成亚硫酸氨，氧化后生成硫酸氨溶液，经结晶、脱水、干燥后即可制得硫酸氨(肥料)。 该法的反应速度比石灰石一石膏法快得多，而且不存在结构和堵塞现象。 另外，湿法烟气脱硫技术中还有钠法、双碱脱硫法和海水烟气脱硫法等，应根据吸收剂的来源、 当地的具体情况和副产品的销路实际选用。 (二)半干法烟气脱硫技术 主要介绍旋转喷雾干燥法。该法是美国和丹麦联合研制出的工艺。该法与烟气脱硫工艺相 比，具有设备简单，投资和运行费用低，占地面积小等特点，而且烟气脱硫率达75％