電力儀器資訊:截至2010年底,全國燃煤電廠煙氣脫硫機(jī)組容量達(dá)5.6億千瓦,煙氣脫硫機(jī)組占煤電機(jī)組的比例約為86%。目前,火電廠煙氣脫硫體例以石灰石%26mdash石膏法為主,在已投運(yùn)的30萬千瓦及以上的煙氣脫硫機(jī)組中,石灰石%26mdash石膏法占92%,其余脫硫體例只占了約8%,具體比例見圖1。圖1 2010年底全國已投運(yùn)30萬千瓦及以上脫硫機(jī)組脫硫體例散布情況
1石灰石-石膏法
石灰石-石膏法主要利用送入吸收塔的吸收劑%26mdash%26mdash石灰石漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與吸收劑漿液中的碳酸鈣以及鼓入的空氣中的氧氣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成二水硫酸鈣即石膏。從原理上可以知道,該脫硫工藝的核心部分是脫硫反應(yīng)塔。二氧化氯發(fā)生器供料系統(tǒng)采用國際知名品牌精密電磁計(jì)量泵，脫除二氧化硫的全歷程在吸收塔系統(tǒng)內(nèi)完成,主要產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)如式(1~(3所示。sf6氣體檢漏儀濕式石灰石%26mdash石膏法脫硫雖然解決了年夜氣中的二氧化硫污染,但卻產(chǎn)生了年夜量的工業(yè)副產(chǎn)品%26mdash脫硫石膏,帶來了新的環(huán)境污染問題。
2010年,我國燃煤電廠采用石灰石%26mdash石膏法產(chǎn)生的副產(chǎn)品脫硫石膏約5230萬噸。從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)始終向有利于生成物方向進(jìn)行，SO2+H2O=H2SO3H++HSO3-2H++SO32- (1
HSO3+1/2O2%26rarrHSO4%26rarrSO42+H+ (2
Ca2++SO42-+2H2O%26rarrCaSO4●2H2O (3
2氨法
氨是一種良好的堿性吸收劑,氨的堿性強(qiáng)于鈣基吸收劑。氨吸收二氧化硫是氣%26mdash液反應(yīng)或氣%26mdash氣反應(yīng)。反應(yīng)速率快,脫硫效率高。并保證二氧化氯發(fā)生器泵沒有過大的振動(dòng)、噪音和泄漏，氨法脫硫是一種將二氧化硫資源化的合適循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求的脫硫手藝,尤其適用于在燃用中高硫煤和有穩(wěn)定氨源地區(qū)的燃煤發(fā)電汽鍋上應(yīng)用。對(duì)于中高硫煤,氨法脫硫可以達(dá)到97-99%的脫硫效率。
早在20世紀(jì)70年代以來,日本、意年夜利、德國、美國、加拿年夜等國先后起頭研發(fā)和應(yīng)用氨法脫硫手藝,日本鋼管公司(NKK在70年代中期已建成配用于200MW和300MW機(jī)組的兩套氨法脫硫裝置,美國通用環(huán)境公司(GE于1990年起頭建成了多個(gè)氨法煙氣脫硫裝置,其中威斯康辛州的Kenosha電廠的范圍為500MW,加拿年夜辛德魯克電廠于2006年在燃用4%含硫量石油焦機(jī)組也采用了該項(xiàng)手藝。二氧化氯發(fā)生器計(jì)量泵有遠(yuǎn)控開關(guān)量輸入接口，工頻耐壓試驗(yàn)裝置還有40多家企業(yè)的氨法脫硫裝置在建設(shè)中。3鎂法
鎂法是以氧化鎂作為原料,通過與水熟化后生成Mg(OH2,再通往吸收塔內(nèi)與SO2反應(yīng)生成MgSO3或MgSO4。其該法脫硫效率較高,可達(dá)到97%以上,并且,由于鎂鹽溶解度較高,不容易造成設(shè)備結(jié)垢,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,因此,在日本、臺(tái)灣、東南亞獲得了普遍應(yīng)用。二氧化氯發(fā)生器反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理。
我國氧化鎂資源豐富,該工藝適合我國國情,且鎂法脫硫具有手藝靠得住、脫硫效率高、不結(jié)垢、廢水量少、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),具有寬廣豁達(dá)的應(yīng)用前景。特別在中小型汽鍋煙氣脫硫上,具有經(jīng)濟(jì)和手藝優(yōu)勢(shì)。4海水法
天然海水中含有年夜量的可溶性鹽類,其主要成分是氯化鈉和硫酸鹽,另外,還有相當(dāng)數(shù)量的OH%26mdash、CO32%26mdash、HCO3%26mdash等呈堿性的酸鹽類,它們使海水具有很強(qiáng)的酸堿緩沖及吸收能力。保障反應(yīng)系統(tǒng)控制器、二氧化氯發(fā)生器控制面板采用人機(jī)界面顯示系統(tǒng)，海水煙氣脫硫手藝作為一項(xiàng)成熟靠得住的手藝,在國際上已有近40年的成功應(yīng)用業(yè)績,挪威、印度、西班牙、塞浦路斯、印度尼西亞、委內(nèi)瑞拉和瑞典等國度均有工業(yè)裝置投入運(yùn)行。我國上世紀(jì)90年代末,福建后石電廠600MW機(jī)組、深圳媽灣電廠300MW機(jī)組引進(jìn)海水煙氣脫硫手藝并投入運(yùn)行后,鑒于其系統(tǒng)簡(jiǎn)單、維護(hù)便利、不需添加脫硫劑等優(yōu)點(diǎn)而越來越受到濱海電廠的青睞。目前,我國已有十多個(gè)電廠海水脫硫裝置投入運(yùn)行或在建。
除必要的調(diào)整和溶藥外無需人為操作；具備事故報(bào)警（缺料、缺水、欠壓、超溫）并自動(dòng)停機(jī)保護(hù)，另外,海水脫硫后排放海水的水質(zhì)指標(biāo),應(yīng)滿足《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB3097-1997的要求。5 新手藝新工藝展望
5.1有機(jī)胺脫硫
有機(jī)胺法是在化工行業(yè)脫除硫化氫的工藝上成長起來的,在有色金屬、化工、電力等工業(yè)領(lǐng)域中得以運(yùn)用,可處理的煙氣范圍廣,系統(tǒng)脫硫效率可達(dá)到99%以上,處理煙氣二氧化硫含量在0.08%~14%的范圍內(nèi)波動(dòng),副產(chǎn)物為98%的濃硫酸,是重要的化工原料,用途普遍,合適循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。目前,我國第一套工業(yè)化有機(jī)胺脫硫工程正在貴州福泉電廠(2*660MW級(jí)機(jī)組建設(shè)中,預(yù)計(jì)2013年內(nèi)投產(chǎn),總投資近8億元。由于二氧化氯發(fā)生器采用負(fù)壓方法設(shè)備始終處于負(fù)壓狀態(tài)隨時(shí)帶走反應(yīng)物，其經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行靠得住性待工程投產(chǎn)后檢驗(yàn)。有機(jī)胺脫硫適合于高硫煤及電廠四周有較年夜硫酸需求的場(chǎng)合。
化學(xué)平衡和再生的之間的關(guān)系是有機(jī)胺脫硫的精華所在。具有二氧化氯發(fā)生器遠(yuǎn)方和就地切換控制功能，5.2脫硫添加劑
濕法脫硫是現(xiàn)今世界上最主要的煙氣脫硫手藝,向濕法脫硫系統(tǒng)中插手脫硫添加劑能夠提高脫硫效率、提高吸收劑的利用率以及降低系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用。對(duì)于石灰石%26mdash%26mdash石膏法,在脫硫吸收液中插手添加劑,可以有效增進(jìn)石灰石的溶解,提高石灰石活性成分利用率,強(qiáng)化氣液相傳質(zhì)效果,從而提高脫硫效率[11-16]。添加劑分為無機(jī)添加劑和有機(jī)添加劑,對(duì)于濕法脫硫系統(tǒng),與無機(jī)添加劑相比,有機(jī)添加劑不但能夠提高脫硫效率和吸收劑利用率,并且可以避免脫硫系統(tǒng)的結(jié)垢和侵蝕。二氧化氯發(fā)生器通過此接口可與上位機(jī)進(jìn)行通訊，目前商業(yè)化脫硫添加劑的主要成分為:能起緩沖pH值作用的己二酸、能夠增強(qiáng)氧化作用的氧化物、增進(jìn)石灰石溶解和SO2吸收的表面活性劑以及改性劑等。德國黑爾環(huán)境工程公司,在吸收劑石灰石漿液中插手少量甲酸(HCOOH,效果很好。
脫硫反應(yīng)中間生成物不是難溶的CaSO3而是易溶的Ca(HSO32,避免了一般石灰石/石灰一石膏法操作不那時(shí)出現(xiàn)CaSO3結(jié)垢和堵塞現(xiàn)象,石灰石的溶解度增加80～1000倍,可使液氣比減少25%～75%。二氧化氯發(fā)生器控制系統(tǒng)的加熱單元為自動(dòng)恒溫閉環(huán)控制，生物脫硫能夠有效脫除化石燃料中的有機(jī)硫。生物脫硫的原理是利用煙氣中的二氧化硫通過吸收塔或水膜除塵器轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽、硫酸鹽在厭氧環(huán)境及有外加碳源的條件下,硫酸鹽還原菌(SRB將亞硫酸鹽、硫酸鹽還原成硫化物然后再在有氧條件下,好氧微生物再將硫化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫,實(shí)現(xiàn)二氧化硫的脫除。Waltr Maria Julia De Fatima等人研究表明:與脫硫效率密切相關(guān)的因素有3個(gè):
(1微生物對(duì)碳?xì)浠衔锏囊栏角闆r
(2物質(zhì)的擴(kuò)散
(3輔助吸收機(jī)制
生物脫硫手藝具有操作溫。
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