明晟環(huán)保氨法脫硫：提高CFB鍋爐整體脫硫效率試驗(yàn)研究
CFB鍋爐運(yùn)行機(jī)組部分采用爐內(nèi)脫硫方法,一般是將石灰石脫硫劑送入爐膛煅燒分解來脫除燃料燃燒過程中產(chǎn)生的SO2?由于爐內(nèi)脫硫受鍋爐運(yùn)行床溫?鍋爐負(fù)荷?鈣硫比?石灰石脫硫劑粒徑以及石灰石脫硫劑反應(yīng)活性等因素的影響,脫硫效率難以保證,降低了脫硫劑的利用率和脫硫效率?同時(shí),未被利用的較細(xì)粒徑石灰石脫硫劑隨煙氣排至尾部煙道,不僅浪費(fèi)脫硫劑,增加投資,還會(huì)增加尾部除塵器等設(shè)備的負(fù)擔(dān)?
為了提高CFB鍋爐機(jī)組的整體脫硫效率,提高脫硫劑利用率?在保證鍋爐效率的前提下,控制鍋爐運(yùn)行參數(shù),通過對(duì)石灰石脫硫劑的粒徑進(jìn)行分選優(yōu)化,以提高其利用率以及爐內(nèi)脫硫效率,再經(jīng)鍋爐尾部增激活化深度脫硫裝置,zui終使?fàn)t內(nèi)排出的煙氣中SO2濃度降至200mg/Nm3以下,提高鍋爐整體脫硫效率,為CFB鍋爐污染物排放滿足新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)提供保證?
1優(yōu)化入爐石灰石品質(zhì)
優(yōu)化石灰石脫硫劑的品質(zhì)主要是在石灰石成品倉(cāng)上部逐級(jí)增加石灰石粉一級(jí)提取裝置和二級(jí)提取裝置?其中一級(jí)提取裝置主要將粒徑大于0.5mm的石灰石粉提取出來,再返回磨粉機(jī)重磨;二級(jí)提取裝置主要將粒徑小于0.2mm的石灰石細(xì)粉分離出來,并將其用于煤泥成球系統(tǒng),提高石灰石細(xì)粉的利用率?
經(jīng)過一?二級(jí)提取裝置分選后的石灰石脫硫劑粒徑將主要集中在0.2~0.5mm,一方面使進(jìn)入爐內(nèi)的脫硫劑燃燒更加充分,另一方面隨煙氣帶走的較細(xì)石灰石脫硫劑含量降低,可提高脫硫劑在爐內(nèi)的利用率?
2增設(shè)增激活化深度脫硫裝置
新增增激活化深度脫硫裝置是在空氣預(yù)熱器與布袋除塵器之間的水平煙道處增設(shè)脫硫噴槍來噴射增激活化劑,進(jìn)一步降低煙氣中SO2含量?此系統(tǒng)投資少,無(wú)需增設(shè)脫硫塔等設(shè)備,且運(yùn)行維護(hù)方便?
增激活化深度脫硫裝置主要采用氨水作為增激活化劑,利用水和氨的雙重作用降低煙氣中的SO2?一方面水先與尾部煙氣中的CaO反應(yīng)生Ca(OH)2,Ca(OH)2再與煙氣中的SO2反應(yīng),提高飛灰中CaO的利用率,降低SO2排放量;另一方面氨在水和氧存在的條件下直接與煙氣中SO2反應(yīng),吸收煙氣中的SO2,使其含量進(jìn)一步降低?
3試驗(yàn)分析
3.1石灰石粒徑分選特性
試驗(yàn)中通過兩級(jí)石灰石粉提取裝置將粒徑大于0.5mm和小于0.2mm的石灰石粉提煉出來,得到粒徑范圍為0.2~0.5mm的石灰石粉脫硫劑,然后送入爐內(nèi)進(jìn)行脫硫?
由測(cè)試結(jié)果可知,經(jīng)一級(jí)粗粉提取裝置后,粗粉倉(cāng)內(nèi)收集的石灰石粉粒徑大于0.5mm的占95%,小于0.5mm的僅占5%;經(jīng)二級(jí)細(xì)粉提取裝置后,細(xì)粉倉(cāng)內(nèi)收集的石灰石粉粒徑小于0.2mm的占92.7%,0.2~0.5mm的石灰石粉占7.3%?因此經(jīng)過一級(jí)粗粉提取裝置和二級(jí)細(xì)粉提取裝置后,粒徑大于0.5mm和小于0.2mm的脫硫劑被分離收集,僅將粒徑為0.2~0.5mm的石灰石粉送至爐內(nèi)進(jìn)行脫硫,一方面可使脫硫劑反應(yīng)更加充分,減少不*燃燒熱損失,另一方面降低了煙氣中細(xì)粉顆粒的含量和尾部除塵器等設(shè)備的負(fù)擔(dān),并提高了脫硫劑的利用率和爐內(nèi)脫硫效率?
3.2增激活化深度脫硫試驗(yàn)特性
在總風(fēng)量?機(jī)組負(fù)荷?燃煤總量基本穩(wěn)定,增激活化深度脫硫系統(tǒng)母管壓力恒定的條件下,噴射5.1%濃度的氨水,整個(gè)試驗(yàn)過程中機(jī)組連續(xù)運(yùn)行及SO2的變化可知,機(jī)組負(fù)荷?總風(fēng)量及燃煤總量均變化不大,向空氣預(yù)熱器與布袋除塵器間水平煙道噴射一定量的增激活化劑,可進(jìn)一步降低煙氣中SO2的排放濃度?試驗(yàn)過程中,當(dāng)5.1%濃度的氨水噴射量為4.4t/h時(shí),系統(tǒng)自投入30min后,煙氣中SO2濃度由投入時(shí)的大值348.5mg/Nm3降至平均值181.5mg/Nm3;將噴射量增至5.5t/h,煙氣中SO2濃度繼續(xù)降低,降至平均值為138.96mg/Nm3;將噴射量降至3.3t/h,煙氣中SO濃度回升至平均值175.7mg/Nm3,停止噴射后,煙氣中SO2濃度繼續(xù)升至220.67mg/Nm3?
增激活化深度脫硫裝置活化劑的噴射位置在空氣預(yù)熱器與布袋除塵器間的水平煙道處,不會(huì)對(duì)尾部空氣預(yù)熱器造成腐蝕;活化劑的濃度僅為5%左右,對(duì)300MW機(jī)組噴射量約為5t/h,反應(yīng)過程中產(chǎn)生的硫銨及亞硫銨極少,且通過布袋時(shí)大部分隨灰一起被捕集下來,對(duì)布袋及后續(xù)設(shè)備產(chǎn)生的腐蝕極小,可忽略不計(jì)?
4結(jié)論
a.在保證機(jī)組效率且滿足鍋爐運(yùn)行參數(shù)時(shí),通過優(yōu)化入爐石灰石品質(zhì)和增設(shè)增激活化深度脫硫裝置等措施,能夠使煙氣中SO2含量降至200mg/Nm3以下?b.經(jīng)石灰石粉一?二級(jí)提取裝置后,粒徑大于0.5mm和小于0.2mm的脫硫劑被分離,粒徑為0.2~0.5mm的石灰石粉被送至爐內(nèi)進(jìn)行脫硫,提高了脫硫劑的利用率和爐內(nèi)脫硫效率?c.增設(shè)增激活化深度脫硫裝置可使鍋爐尾部煙氣SO2含量由348.5mg/Nm3降至138.96mg/Nm3，脫硫效率可達(dá)60%?高中壓轉(zhuǎn)子軸振幅度較上次啟動(dòng)明顯下降?
明晟環(huán)保氨法脫硫技術(shù)以化工的理念解決環(huán)保問題,運(yùn)用世界*的氨法脫硫核心技術(shù)真正解決氣溶膠與氨逃逸的技術(shù)性難題，真正達(dá)到超低排放，實(shí)現(xiàn)變廢為寶的目的。
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