石灰石粉,露点温度,セメント

简易脱硫除尘一体化技术方案的研究及其应用 国民经济的持续增长，对电力的需求越来越大。

我国电力构成以煤电为主，因此煤炭消耗量及二氧化硫排放量也迅速增加。

露点温度

随着我国环保事业的不断发展和环保法规的不断完善，国家对二氧化硫排放提出更加严格的标准，火电厂逐步采取脱硫措施已势在必行，这将是今后一个时期内的重点治理对象。 目前对于控制二氧化硫排放污染，国外已积累了较为成熟的经验，但是由于财力、物力有限，引进这些先进的工艺和设备，工程投资和运行费用都非常昂贵。 我们必须结合国情和网情，在消化吸收国内外各种脱硫技术的基础上，寻求以简单、高效，既满足环保要求，又减少投资和运行费用为目标的脱硫方案。 针对东北电网所属火电厂煤质含硫量低，湿式除尘器多的特点，我们经过大量调查研究和比较，提出并论证了简易脱硫除尘一体化技术方案，以赤峰热电厂6号炉作蓝本进行了可行性研究和初步设计。

该方案以炉内喷钙和尾部湿式除尘器改造为核心，在降低二氧化硫排放的同时兼顾减少粉尘排放，从而达到污染物排放全面达标的目标。 1 脱硫工艺比较 从理论上讲，降低燃煤产生的SOx排放主要有3个途径：原煤炉前处理和净化技术；炉内燃烧中脱硫；燃烧后的烟气脱硫。 燃烧前脱硫是采用物理、化学或生物方法将煤中硫脱除，投资大、成本高，尚未推广应用。

燃烧中脱硫是指燃烧与脱硫同时进行，作为最经济、最简便的工艺，随着近年来的不断改进，正愈来愈受到重视。 燃烧后的烟气脱硫被认为是运行可靠、脱硫效率的方法，属于比较成熟的工业化方法，但因昂贵的投资和运行费用而在实际应用中受到限制。

石灰石粉

要对各种脱硫工艺进行综合评估和技术经济比较是相当困难的，因此在选择时，需要参考别人经验，更需要根据本国本地情况对脱硫方案进行综合评估。

从比较结果看，LIFAC工艺更为适合东北电网脱硫的实际情况和要求。 因此，在确定烟气脱硫方案时，既要考虑到煤质特点，又要兼顾湿式除尘器，把脱硫和除尘问题结合起来，力求全面达标，这对当前面临的老电厂环保改造问题具有实际意义。 在Ca/S为1.5～2.0，采用再循环系统时，总脱硫效率为70%～90%。

(2)具有一定的运行经验，国外已正式投入商业运行，根据经济比较分析，LIFAC设备投资为湿法脱硫的32%，运行费用在各类脱硫方案中。 (3)占地面积小，适于改造现有运行电厂。 2.3 脱硫方案提出 鉴于上述特点，在老厂改造工程中，对于配置静电除尘器的电厂，在场地条件允许时，可直接采用LIFAC工艺。

对于配置湿式除尘器的电厂，在LIFAC工艺的基础上加以改造，把湿式除尘器改造成湿式脱硫设备，使之既除尘又脱硫，从而提出烟气脱硫的新工艺：脱硫除尘一体化方案。

该方案以炉膛喷钙作为一级脱硫，将烟气增湿作为二级脱硫，实现脱硫与除尘的集成，减小占地面积，总脱硫效率可达60%～80%，工艺流程见图1，简述如下： 第1阶段，一定细度的石灰石粉(CaCO3)被送入锅炉炉膛内温度950～1 150 ℃的区域。 CaCO3受热后分解生成CaO和CO2，烟气中部分SO2和几乎全部SO3与CaO反应生成硫酸钙CaSO4，脱硫效率为20%～30%，反应方程式为： 图1 脱硫除尘一体化方案流程简图 第2阶段，即炉后增湿活化阶段。 LIFAC工艺在空气预热器和电除尘器间安装增湿反应器，烟气流经过时被喷水增湿。

石灰石粉

为充分利用现有设备和场地条件，节约投资，本方案中不安装反应器，而是设计直接用文丘里湿式除尘器来完成尾部增湿活化功能。

2.4.1 炉膛喷射石灰石的位置和颗粒度 根据脱硫反应机理要求，应在炉膛燃烧器上方温度为950～1 150 ℃的范围内喷射石灰石粉，才能确保炉内脱硫效率，防止石灰石欠烧和过烧。 同时作为改造工程，要避免对水冷壁做较大改动。 为此，采用三维流动及燃烧数值计算软件包对不同负荷下炉内温度分布进行了模拟，结合现场炉内火焰温度实测结果，确定了合适的喷钙区域。 要求石灰石品位达到CaCO3含量超过90%，制粉系统应确保80%以上的石灰石粉颗粒尺寸小于40 μm。 2.4.2 Ca/S的影响 国内外大量研究结果表明：系统的脱硫效率随Ca/S的增加而增加，但在Ca/S≥2以后，脱硫效率的增加不显著。 考虑到尾部增湿活化阶段的脱硫作用，以及系统脱硫效率不要求太高，在脱硫改造中可选取Ca/S为2或略小于2为宜。 2.4.3 钙粉气力输送系统 既要确保钙粉以足够的速度喷入炉膛，以便在炉内与烟气充分混合，又要尽量减轻管道磨损并减少送入炉内的冷空气量，以免对炉内燃烧产生不利影响。 根据炉膛喷射和管道输送的要求，合理设计喷口尺寸和结构，开发输送系统空气动力计算软件，确定了气力输送系统的阻力和通风量，从而根据现场条件合理布置管道和选择设备，优化系统设计。 2.4.4 对锅炉运行的影响 炉内添加固体吸收剂后，灰量增加，灰的物理和化学特性也发生了变化，可能会带来炉内受热面沾污和结渣加重等问题。 近年来，国外的理论和试验研究结果以及国内外脱硫工程的实际运行情况都表明：炉内喷钙后在炉壁和热交换面上形成的沉积物较为松软，很容易用常规的吹灰器清除掉。

喷钙前后锅炉主要运行参数无明显变化，脱硫对锅炉运行影响不大。 2.4.5 湿式除尘器脱硫改造 到达湿式除尘器的脱硫灰中含有部分未反应CaO，遇水生成Ca(OH)2，因此可回收重新利用。 可分别在文丘里管和捕滴器内实现脱硫功能，在文丘里管喉部喷入水或石灰浆吸收剂(根据系统脱硫效率要求而定)，并在捕滴器内设置再循环系统，增加液/气比率，从而提高吸收剂利用率和脱硫效率，除尘效率也相应有所提高。 整个改造要保证不过分增加阻力，减少烟气带水，以免影响引风机正常运行。 2.4.6 增湿活化对温度的要求 湿式除尘器的烟气进口温度一般为130～150 ℃，喷水会降低烟温。 增湿活化脱硫反应要求烟气温度越接近露点越好，但不应引起引风机结露，需要解决设备安全运行和提高脱硫效率间的矛盾。 控制除尘器出口烟温的关键在于控制喷水量，喷水量与煤的含硫量、Ca/S、烟气进口温度及当时烟气露点等参数有关。 为保证喷水量，需要配备微机控制系统，以便根据运行参数控制除尘器出口烟温，通常在80 ℃以上。 3 脱硫除尘的综合治理 按照国家环保排放标准，配水膜除尘器的老机组粉尘排放普遍不合格，必须改造。 实施上述脱硫方案，喷入的钙粉又进一步增加了灰量。 因此，使脱硫方案与除尘改造有机结合，达到全面综合治理的目标，是人们最为关注的问题。