电站锅炉除硫主要分三类:入炉前除硫如洗煤、燃烧中除硫如循环硫化床锅炉及排烟除硫,本文只介绍后者中几种较新颖的国内外排烟除硫方法,它适用于燃用多硫煤的煤粉炉。
1电子束排烟处理法(简称EBA)
EAB是一种不产生二次污染并能实现资源综合利用的烟气除硫技术,它是唯一能同时除硫又除硝的方法。它属于干式除硫,无废水废渣且不产生腐蚀。它流程简单,运行可靠无堵塞,操作方便,对负荷变化适应性强。EAB结构紧凑,占地面积约为常规除硫方法的一半。它无须使用价格昂贵的除硝催化剂,故运行成本低。
EAB法是日本三家研究所在新名古屋火力发电厂研制试验成功,当时烟气处理量仅1200h。嗣后,日本在原公司与美国、德国、波兰的几家研究机构和国际原子能机构合作,在美国nIdinaaPolis的电子束烟气处理中试厂、德国Badnwker电厂和华沙的100MW燃煤电厂的处理容量已提高到20侧)一270(X)衬h/。在我国成都热电厂200MW燃煤机组取其一半烟气量进行处,建立了中试厂。现在美国已生产单台功率为500kw(6X()1llA)的高频高压加速器,而功率1.5MW的加速器亦正在研制中。电子束烟气处理和反应机理。当烟气进人反应器时,受到经加速器射出的高速电子束照射,电子束能量大部分被氮、氧和水蒸汽吸收,生成富有反应性的活性基,引出下列反应:
AB法主要设备有冷却塔(冷却水喷射式完全蒸发型)、反应器(卧式侧面三级照射方式)、电子束发生器(8VZ台)、副产品回收装置(干式静电除尘器)以及副产品处理装置(钢管干燥加回转式冷却器)见图1。其除硫硝率分别为9和8。
2湿式石灰石/石膏法除硫(FGD)
在199年以前美国电厂烟气除硫有so采用湿法石灰石/石膏法除硫,日本至今还有一半采用FGDo重庆市华能路瑛电厂一期工程2x350MW机组,锅炉燃用松藻煤矿高硫无烟煤(含53.4%一5.0%),采用日本三菱的FGD装置。两台除硫装置分别于1992年和1993年投人运行,是我国目前最大的烟气除硫装置。设计烟气的流量为149xl了衬h/,其除硫效率达95%以上。试验结果,实际两炉分别为95.9%和%.7%。此法在磺电厂中主要问题是投运率不高,仅为35%-70%,因为排烟温度过高,大于设计值约35℃,加重了热交换器的负荷,致使吸收塔内烟气温度超过设计值20℃。除硫塔中的树脂防腐内衬,当长时期超温时,内衬材料大量损坏,导致设备腐蚀、磨损危及安全运行。此外,太原一热引进日本巴威一日立的简易FGD装置,占地面积只一般FGD装置的一半,效率达83.2%。
最近美国一家电力公司用水处理澄清池的固态泥渣作为湿式石灰石排烟除硫的补偿脱硫剂。-该公司作了两种试验,一是预先收集澄清池的干态泥渣送入球磨机再加水制成稀浆,一是用澄清池排出泥渣直接泵人烟气除硫系统的磨浆机,在洗涤塔上游设有静电除尘器,在烟气达到洗涤塔之前,飞尘已全部清除。两种试验均表明,澄清池分有益。
3荷电子式除硫(CDSI)
美国阿兰柯环境资源公司研制一种荷电子式除硫系统是专利产品。工作原理:吸收剂(常用Ca(OH)2)高速流过喷射单元,所产生的高压静电电晕电压,获得强大的静电电荷(通常是负电荷),然后在除尘器前再通过喷管喷射到排烟气流中。由于吸收器带同极性的电,它们互相排斥,很快在烟气中扩散成均匀的悬浮状态。吸收剂与S仇的机率大为增加,同时带电的吸收剂粒子表面的电晕极大地提高了吸收剂的活性,缩短与os反应所需时间,提高除硫效率。我国德州电厂75口h炉安装了CDsl,除硫效率大于70%。
4海水除硫法
海水除硫法是一种投资省、运行成本低又易于管理的炉烟除硫技术,它适用于燃料中含硫不高(s共1.5%),并以海水为循环冷却水的电厂。图2为海水除硫流程图。热交换器的作用是提高排烟温度,防止烟囱内壁结露;而降低烟温则是提高吸收塔的效率。
烟气与海水洗脱液在吸收塔内呈逆流交换,烟中502被海水吸收进人液相,吸收塔出来的洗脱液进人曝气池。曝气池的前段用作洗脱液加海水的混合,以提高混合后海水的声值;曝气池的后段用作曝气处理,使海水中的502氧化成0礴一,并驱赶海水中C仇。化学反应如下:
5海水除硫过去多用于铝厂电解铝工程产生的烟气,90年代已逐步用于电站锅炉的烟气脱硫,
单机容量已达粤、500Mw.研究和设计正向溯同MW和670MW发展。英国肠n邵met电厂4x6(X)MW燃煤含硫约0.7%,经中试系统测定除硫效率达90%。西门子公司给德国Paition电厂(Zx610MW)设计安装的海水除硫装置除硫率可达95%,除硫系统的耗电仅为机组出力的.05%。印度Tor吐脚电厂500MW机组烟气的海水除硫装置,除硫率高达98%。印度尼西亚Paionc电厂2x67oMW亦在筹建中。在我国深圳西部电厂300MW也采用海水除硫技术。
从许多国家海水除硫的测试结果说明,当燃料中S鉴1.5%时,无论电厂在海湾、海岛、海边或河流人海口,海水除硫对pH值、硫酸根、溶解氧、悬浮物以及残余亚硫酸根等,除硫后它们的变化对海水的影响都能满足对海水的质量要求。除硫排水口所在海域未发现重金属的累积,也未发现对鱼类和海洋生物的毒害影响。
6除硫脱硝除尘综合法
目前,美国正在研究开发E一Sox法除硫脱硝技术。这是一项改造现有电除尘器,拆除电场第一电场极板极线,加装石灰乳浆喷射装置,在除尘时又除硫。该法实质是向烟气中喷人石灰浆液,再用电除尘器收集除硫后的粉尘产物,要求同时除硫、脱氮。除硫脱氮费用要低于石灰石洗涤法烟气除硫和催化还原法烟气除硫技术。改造后要求除硫效率最低不小于50%,费用高不大于500美元t/(跳)。据美国B田名e电厂处理烟气量为42.5一5肠矽/而n的中试结果,当Ca/S=1.3-1.4时,效率可达50%一印%。
7结束语
清洁生产作为现代工业文明的标志,正在越来越为全世界的工业企业所认同;电力企业由于能源转化的同时,不可避免地产生环境污染,其中二氧化硫的排放问题尤为突出。脱硫技术正显示着广阔的发展前景。
原标题：【环保技术】发电厂烟气除硫国内外新技术评介
