楊森林,吳 斌,黃 鵬,魏文柱,付名利
(1. 廣東佳德環(huán)??萍加邢薰?,廣東 廣州 510663;2. 華南理工大學(xué) 環(huán)境與能源學(xué)院,廣東 廣州 510006)
半干法脫硫一般是指用濕的或干的脫硫劑在反應(yīng)過(guò)程中加濕的方式,脫硫后的產(chǎn)物為干或者半干狀態(tài)的脫硫工藝。半干法脫硫技術(shù)起源于德國(guó),由德國(guó)Lurgi公司于20世紀(jì)80年代最早研究開發(fā),借鑒了循環(huán)流化床鍋爐的流化原理,當(dāng)時(shí)的技術(shù)主要是解決氣固兩相反應(yīng)的問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上,商業(yè)化則由德國(guó)Wulff、丹麥FLS公司、ABB等公司發(fā)展為多個(gè)實(shí)用型的工藝,解決了吸收劑的加入、產(chǎn)物的排出、循環(huán)利用等輔助系統(tǒng)的運(yùn)行方面的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外半干法脫硫工藝主要有以下幾種[1],循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝(CFB-FGD,Circulating Fluidized Bed FGD)、噴霧干燥吸收脫硫工藝(SDA,Spray Drying Absorption)、煙氣懸浮吸收脫硫工藝(GSA,Gas Suspension Absorption FGD)、爐內(nèi)噴鈣脫硫尾部增濕活化工藝(LIFAC,Limestone Injection into Furnace and Activation of Calcium)以及基于以上工藝的改進(jìn)型。
通常情況下,半干法脫硫效率稍低于濕法脫硫,在中低硫的煙氣條件下,一般能達(dá)到90%的去除效率,運(yùn)行較好可以達(dá)到95%的脫硫效率,該工藝一般可讓低硫煙氣達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。
河北吉誠(chéng)新材料有限公司鋰鹽廠年產(chǎn)1萬(wàn)t電池級(jí)碳酸鋰聯(lián)產(chǎn)1萬(wàn)t電池級(jí)氫氧化鋰項(xiàng)目冶金工段建設(shè)工程子項(xiàng),該項(xiàng)目鋰礦中的硫化物在加熱中釋放并轉(zhuǎn)化成SO2,帶入到煙氣中,需要進(jìn)行廢氣處理。
在國(guó)家碳達(dá)峰和碳中和的總目標(biāo)規(guī)劃要求下,各個(gè)區(qū)域也相應(yīng)地制定了減排計(jì)劃,為了控制區(qū)域的總排放量,本項(xiàng)目所在地的環(huán)保要求做到的超低排放,具體設(shè)計(jì)煙氣數(shù)據(jù)及超低排放要求見表1。
表1 煙氣參數(shù)及超低排放要求
采用干法脫硫,達(dá)到超低排放只能選擇SDS工藝,SDS運(yùn)行成本高,而且生產(chǎn)不確定是否能夠滿足煙溫要求;采用濕法脫硫,占地較大,主要有廢水排放和腐蝕問(wèn)題,園區(qū)規(guī)劃的廢水處理系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)余量;綜合比較后選擇半干法脫硫工藝。
本項(xiàng)目的CFB循環(huán)流化床半干法脫硫裝置主要由煙氣系統(tǒng)、脫硫塔系統(tǒng)、預(yù)除塵+布袋除塵器系統(tǒng)、消石灰系統(tǒng)、返料灰再循環(huán)系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、灰渣外排系統(tǒng)組成[2]。
煙氣通過(guò)導(dǎo)流板調(diào)整后均勻地進(jìn)入脫硫塔下部地文丘里系統(tǒng),本項(xiàng)目的文丘里為七孔型,煙氣在文丘里管的喉部進(jìn)行加速,再高速進(jìn)入塔內(nèi),形成七股沖擊氣柱,托起流化床床層,在塔內(nèi)形成穩(wěn)定的對(duì)流循環(huán)層[3-4]。
煙氣向上流動(dòng)的過(guò)程中,一部分顆粒隨煙氣被帶出脫硫塔進(jìn)入到后段除塵系統(tǒng)內(nèi),一部分則順著塔壁等低速區(qū)域重新返回流化床中,增加了流化床的床層顆粒濃度和反應(yīng)時(shí)間[5]。煙氣脫硫工藝如圖1所示。
圖1 煙氣循環(huán)流化床半干法脫硫工藝簡(jiǎn)圖[6]Fig.1 The semi-dry desulfurization process diagram of flue gas circulating fluidized bed[6]
煙氣從脫硫塔頂部側(cè)口向下排出,進(jìn)入除塵系統(tǒng)。本項(xiàng)目設(shè)置重力除塵器,沉降大部分脫硫灰,煙氣經(jīng)過(guò)預(yù)除塵器處理后再到布袋除塵器系統(tǒng),布袋除塵器有10%~20%的脫硫效率[7]。脫硫、除塵處理后的煙氣、SO2及煙塵濃度達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn),然后經(jīng)風(fēng)機(jī)從煙囪排放[8]。
3.1.1 運(yùn)行初期情況
項(xiàng)目建成初期,運(yùn)行出現(xiàn)床壓不穩(wěn)定,由于前端窯爐也在調(diào)試生產(chǎn)中,窯爐生產(chǎn)下料量在15~35 t/h,煙氣量45 000~80 000 m3/h(工況設(shè)計(jì)值89 999 m3/h),煙氣量波動(dòng)范圍較大,空塔壓降只有200 Pa左右(要求壓降大于300 Pa),相對(duì)較低。通過(guò)增加煙氣回流穩(wěn)定煙氣流量的措施后,空塔壓降可以提高到250 Pa左右,床層的壓降依然波動(dòng)較大,特別是投加消石灰對(duì)床層出現(xiàn)明顯的沖擊,提高總壓降運(yùn)行時(shí),頻繁出現(xiàn)落料塌床現(xiàn)象[9]。
此外,本項(xiàng)目生產(chǎn)采用了2種形式的鋰礦料,一種為顆粒礦料,另一種為粉礦料。顆粒礦料含硫量低,含水量低,粉礦料含硫量高,含水量高。在顆粒礦料下,窯爐出口溫度高于設(shè)計(jì)值,入口SO2濃度低,出口做到超低排放時(shí)消石灰消耗量少,外排灰中Ca(OH)2含量低,鈣硫比低;粉料礦的入口溫度較低,脫硫塔入口SO2濃度在2 500~3 000 mg/Nm3范圍,出口做到超低排放時(shí),消石灰消耗量大,外排灰中Ca(OH)2含量65%,鈣硫比最大高達(dá)18,系統(tǒng)石灰消耗量較大。
3.1.2 存在的問(wèn)題
系統(tǒng)主要的問(wèn)題有以下兩點(diǎn):
(1)脫硫塔入口煙氣流量不穩(wěn)定,導(dǎo)致塔內(nèi)的壓差波動(dòng)幅度較大,且波動(dòng)頻繁,造成頻繁塌床落料。
(2)煙囪出口二氧化硫排放濃度不穩(wěn)定,波動(dòng)較大,容易超標(biāo)。
(1)石灰品質(zhì)
CFB脫硫工藝對(duì)消石灰品質(zhì)要求較高,采用平均粒徑(50%的篩余量)(7±3)μm,表面積(用BET方式測(cè)量)≥(16±2) m2/g,自由活性Ca(OH)2在(80±15)%的消石灰(見表2)。與煙氣接觸表面積越大,越容易反應(yīng),且石灰活性較高,脫硫有效鈣越大[10]。
表2 進(jìn)料石灰品質(zhì)與消耗情況對(duì)照表
由此可見,石灰品質(zhì)越高,石灰消耗量越小。
(2)增濕水及出口溫度
為了增加消石灰的活性,增加的水量采用霧化形式補(bǔ)入脫硫塔內(nèi),霧化方式有兩種,一種采用高壓?jiǎn)瘟黧w噴槍,另一種采用雙流體噴槍。本項(xiàng)目采用雙流體噴槍。雙流體噴槍液相壓力0.4~0.6 MPa,流量33.3 L/min;氣相壓力0.4~0.6 MPa,流量5.8 m3/min,氣水比175。
脫硫塔出口溫度的控制在80 ℃,滿足高于絕熱飽和溫度15 ℃以上的要求,既保證了脫硫效率,又避免了后端布袋出現(xiàn)阻塞、結(jié)露的現(xiàn)象,減輕了煙氣系統(tǒng)內(nèi)的腐蝕情況。加水量對(duì)脫硫塔處理效果影響分析見表3。由表3可以看出入口溫度越低,排放超低情況下石灰消耗量越大。
表3 加水量對(duì)脫硫塔處理效果的影響
由此可見,加入的水量越多,石灰消耗量越小,石灰的利用效率也越高。
(3)有效床層
有效床層指扣除空塔壓差后的脫硫塔進(jìn)口至出口的阻力降,設(shè)計(jì)煙氣下床層壓力降為800 Pa,在含硫量高的時(shí)候需要提高床層壓降來(lái)提升鈣硫比濃度,提高床層又會(huì)出現(xiàn)塌床的風(fēng)險(xiǎn),需要在運(yùn)行中測(cè)試出該煙氣量下出現(xiàn)塌床的床壓,聯(lián)鎖運(yùn)行時(shí)設(shè)置床壓低于塌床壓降,這樣既能提高反應(yīng)效率,也能保證運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。
本項(xiàng)目影響有效床層的有以下幾方面:
a.導(dǎo)流板影響氣流分布,文丘里喉管長(zhǎng)度影響脫硫塔抗沖擊的能力;
b.返料及新灰的進(jìn)料口角度設(shè)置不合理,會(huì)導(dǎo)致投料過(guò)程中對(duì)床層壓降產(chǎn)生的沖擊;
c.前端窯爐的煙氣量波動(dòng),會(huì)影響塔壓降。
(4)返料灰循環(huán)量
對(duì)CFB循環(huán)流化床半干法脫硫工藝,吸收劑再循環(huán)倍率直接影響脫硫效率和吸收劑的利用率。倍率越高,石灰利用率越高,鈣硫比越低。對(duì)于含硫在1 000 mg/Nm3以下的低含硫量,循環(huán)灰循環(huán)倍率一般在20~30,當(dāng)入口含硫量越高,且出口要求排放越低時(shí),循環(huán)灰的循環(huán)量則會(huì)減少,循環(huán)倍率會(huì)到10甚至更低,且石灰利用率也隨之下降。
(5)出入口二氧化硫
半干法脫硫效率一般95%以上,在超低排放的要求下一般適合1 000 mg/Nm3以下低含硫煙氣;在高硫煙氣條件下,要滿足超低排放指標(biāo),脫硫效率需要提高到98%以上,則需要較高的鈣硫比,會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行成本增加較大。
(6)本項(xiàng)目特殊性的部分
a.前端窯爐生產(chǎn)會(huì)選用兩種不同的礦石原料,對(duì)應(yīng)不同的原料,燃燒產(chǎn)生的煙氣溫度、濕度、組分等完全不同。顆粒礦產(chǎn)生的煙氣組分相對(duì)簡(jiǎn)單,煙氣中含硫量1 000 mg/Nm3以下,在超低排放時(shí)候鈣硫比2左右,相對(duì)常規(guī)半干法依舊較高;粉料礦料的煙氣組分復(fù)雜,煙氣中含硫量基本大于2 000 mg/Nm3,鈣硫比達(dá)到5以上。
b.粉料礦煙氣組分復(fù)雜,通過(guò)廢渣化驗(yàn)得知煙氣中物質(zhì)有氟化物及油酸等,這些未知物質(zhì)會(huì)對(duì)煙氣中的吸收劑Ca(OH)2產(chǎn)生絡(luò)合包覆,阻滯Ca(OH)2和煙氣中SO2反應(yīng)。
c.本項(xiàng)目采用外購(gòu)的消石灰粉,消石灰消化后的儲(chǔ)運(yùn)時(shí)間不可控,有效鈣波動(dòng)較大,不能保證消石灰的活性。
d.入口煙溫波動(dòng)較大,低溫時(shí)候僅為90 ℃,高溫的時(shí)候超過(guò)200 ℃,導(dǎo)致系統(tǒng)低溫時(shí)加濕水補(bǔ)入較少,高溫時(shí)候補(bǔ)水量不足。
e.入口含硫量500~3 600 mg/Nm3,出口要求超低排放≤35 mg/Nm3,在含硫量高的時(shí)候要求脫硫效率在98.5%以上,達(dá)到半干法脫硫極限,鈣硫比則非常高。
根據(jù)半干法脫硫的影響因素及結(jié)合本項(xiàng)目煙氣的特性,首先從運(yùn)行管控進(jìn)行調(diào)整,通過(guò)加強(qiáng)運(yùn)行化驗(yàn)頻率和規(guī)范性,保證石灰的品質(zhì);其次通過(guò)部分設(shè)備優(yōu)化來(lái)穩(wěn)定脫硫塔內(nèi)的床壓,解決落料問(wèn)題,提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,減少運(yùn)行石灰的消耗。本項(xiàng)目CFB反應(yīng)器直徑2 520 mm,總高31 400 mm,其中入口段高度2 600 mm,文丘里段1 900 mm,筒體部分26 900 mm。主要改造有以下5個(gè)方面。
3.3.1 文丘里改造
文丘里改進(jìn)如圖2所示。循環(huán)流化床氣固兩相主要是由稀相和濃相(團(tuán)聚物)組成,兩者分別為連續(xù)相和分散相,這種特殊的相結(jié)構(gòu)是循環(huán)流態(tài)化氣固流動(dòng)的自然屬性。顆粒團(tuán)聚物一般有兩種形態(tài),即絲束型團(tuán)聚物和U型團(tuán)聚物。稀相一般在床層顆粒密度較低時(shí)存在(如在一定操作條件下,文丘里的喉口中心向上區(qū)域),且向上運(yùn)動(dòng)。濃相一般多存在于床層顆粒密度較高時(shí),如床層邊壁區(qū)和床層下部,且運(yùn)動(dòng)方向向下。上升流和下降流在邊界處摩擦,在文丘里上部形成環(huán)形對(duì)流區(qū)域[10]。
圖2 文丘里管喉部調(diào)整Fig.2 The adjustment of Venturi throat
為了塔內(nèi)能形成穩(wěn)定環(huán)形對(duì)流區(qū)域,對(duì)文丘里進(jìn)行改造,系統(tǒng)實(shí)際入口工況煙氣量和設(shè)計(jì)的煙氣量相近,關(guān)閉旁路后喉口流速在50~60 m/s,符合文丘里的喉口流速設(shè)計(jì)要求。從初期設(shè)計(jì)的圖紙分析,床層不穩(wěn)定跟喉口的長(zhǎng)度有關(guān),開始設(shè)計(jì)的喉口直徑為230 mm,高度為150 mm,喉部加速區(qū)高度為直徑的0.65倍,實(shí)際運(yùn)行中煙氣波動(dòng)時(shí)較難形成穩(wěn)定的床層,也容易出現(xiàn)落料塌床現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)模擬分析討論,初步判斷原因是文丘里的喉部短、阻力小、各孔的流速均勻性差,煙氣在經(jīng)文丘里后不能形成均勻的射流層來(lái)托起流化床層,后決定將文丘里喉部加長(zhǎng),喉口直徑維持230 mm 不變,喉部由原來(lái)的150 mm增加到400 mm,喉部加速區(qū)高度調(diào)整為喉部直徑的1.74倍,進(jìn)出口口徑不變,總高由原來(lái)的1 700 mm縮短至1 275 mm,進(jìn)口收縮角度維持原有的58°不變,出口擴(kuò)散角由原來(lái)的11°調(diào)整到22°[11]。
3.3.2 導(dǎo)流板的改造
圖3 文丘里入口導(dǎo)流板改造Fig.3 The modification of Venturi inlet deflector
為了穩(wěn)定氣流,對(duì)文丘里入口導(dǎo)流板進(jìn)行優(yōu)化(如圖3所示),將原有導(dǎo)流板垂直方向的高度均由200 mm調(diào)整到400 mm,且在進(jìn)氣側(cè)增加一個(gè)長(zhǎng)度70 mm 側(cè)向?qū)Я靼?,?cè)向?qū)Я靼迮c垂直導(dǎo)流板成45°。此調(diào)整方案既可以起到導(dǎo)向氣流流向的作用,又可以降低塔內(nèi)的塊料下落堵住導(dǎo)流板的風(fēng)險(xiǎn)。
3.3.3 返料口角度調(diào)整
為了減少返料灰加入對(duì)床層的沖擊,導(dǎo)致床層波動(dòng),對(duì)返料口的角度進(jìn)行調(diào)整(如圖4所示),將返料口的進(jìn)口調(diào)整到文丘里三孔一線的軸線上,使得加進(jìn)去的粉料很快被氣柱托起,減少落料在文丘里縫隙處堆積風(fēng)險(xiǎn)。
圖4 返料口角度調(diào)整Fig.4 The adjustment of the return port angle
3.3.4 噴槍的調(diào)整
Chawla也通過(guò)試驗(yàn)研究了雙流體噴嘴霧距方向液滴團(tuán)聚的影響因素。煙氣溫度由140 ℃降到70 ℃,在沒(méi)有液滴團(tuán)聚時(shí)完全蒸發(fā)需要的塔高度為5.6 m;有液滴團(tuán)聚時(shí)的高度為11 m,塔內(nèi)噴霧點(diǎn)后直段有22 m,有充足的空間滿足液滴蒸發(fā)完全。相同的補(bǔ)水量下,小液滴產(chǎn)生的總比表面積大,有利于增加氣液接觸面積,提高氣液傳質(zhì)效率,加快蒸發(fā)速度;另一方面霧化氣量增加,液滴的初始動(dòng)能增大,脫硫塔內(nèi)流場(chǎng)的擾動(dòng)增強(qiáng),分布會(huì)更均勻,有利于提高脫硫效率[12]。
對(duì)增濕的噴槍調(diào)整(如圖5、圖6所示),本項(xiàng)目采用的是雙流體噴槍,原設(shè)計(jì)的噴槍噴頭在脫硫塔中心,開孔法蘭中心高于文丘里出口平面5 500 mm,新增一個(gè)開孔,中心距離文丘里出口面2 500 mm。更換噴槍,采用噴頭噴射擴(kuò)散角50°,霧化粒徑20 μm以上占比大于80%。從塔外效果看,霧化效果明顯優(yōu)于之前的噴槍。
圖5 噴槍位置調(diào)整圖Fig.5 The adjustment of the spray gun position
圖6 噴槍更換霧化噴嘴前后對(duì)比Fig.6 The comparison of spray gun before and after changing atomizing nozzle
3.3.5 改造前后塔入口處的流場(chǎng)模擬對(duì)比
本項(xiàng)目采用ANSYS FLUENT進(jìn)行建模,采用數(shù)值模擬法對(duì)滿負(fù)荷條件下煙氣在脫硫塔內(nèi)流速分布情況進(jìn)行模擬(如圖7所示),煙氣量59 491 Nm3/h,溫度140 ℃,折合工況脫硫塔入口煙氣量89 999 m3/h。通過(guò)對(duì)脫硫塔進(jìn)口煙氣量進(jìn)行檢測(cè)核對(duì),實(shí)際工況煙氣量流量較設(shè)計(jì)值減少10 000 m3/h,取消文丘里旁路,關(guān)閉煙氣回流管道,增加導(dǎo)流部分。
改造前后建模變化主要為煙氣量減少、導(dǎo)流改變及旁路關(guān)閉,其他條件不變,改造后塔內(nèi)文丘里入口處流速分布明顯改善,速度分布情況如圖7所示[13]。煙氣量的變化及導(dǎo)流葉片的調(diào)整讓入口進(jìn)氣的流道變得更均勻,這樣進(jìn)入文丘里的煙氣相對(duì)比較平穩(wěn),也不容易塌床落料。
圖7 脫硫塔入口斷面流速分布改造前后對(duì)比Fig.7 The comparison of velocity distribution at inlet section of the desulfurization tower before and after reconstruction
通過(guò)文丘里改造后(見表4、表5),煙氣量在70 000~90 000 m3/h,空塔壓降700~1 000 Pa,床層壓降可控制在1 500~1 800 Pa,有效塔壓降控制在600~800 Pa。
表4 改造前后不同煙氣量運(yùn)行壓降情況對(duì)照
對(duì)噴槍位置的調(diào)整。噴槍從原來(lái)文丘里出口上端5 500 mm高度調(diào)整到2 500 mm高度。運(yùn)行一段時(shí)間,出現(xiàn)濕料結(jié)塊落料頻繁,偶爾發(fā)生落料堵塞文丘里管現(xiàn)象。抽出噴槍檢查,噴槍上堆積灰較嚴(yán)重,噴槍恢復(fù)到5 500 mm高度運(yùn)行。
噴槍由常規(guī)噴頭(霧化后粒徑>100 μm)更換為霧化粒徑20 μm(霧化后粒徑<20 μm占比80%以上)的噴頭后,運(yùn)行反饋濕料堵塞情況也明顯減少,補(bǔ)入水量基本蒸發(fā),可見噴頭更換后運(yùn)行改善的效果明顯。
表5 改造前后不同礦料30 t/h生產(chǎn)量情況對(duì)照
顆粒礦運(yùn)行情況下,入口溫度高于設(shè)計(jì)值,噴槍流量調(diào)整到最大流量,補(bǔ)入的水量不足以將出口溫度降低到100 ℃以下。粉料礦運(yùn)行情況下,當(dāng)除塵器壓差大時(shí),通過(guò)調(diào)整加入水量,適當(dāng)提高出口煙氣溫度,降低除塵器壓差。
本項(xiàng)目的入口SO2濃度值高于傳統(tǒng)半干法(半干法用于超低排放一般適用于SO2濃度≤1 000 mg/Nm3以下的煙氣),SO2的入口濃度峰值在達(dá)到3 000 mg/Nm3以上的情況下依然能夠做到超低排放(見表6),持續(xù)運(yùn)行1年時(shí)間,在國(guó)內(nèi)外窯爐行業(yè)中高含硫情況下做到超低排放還未有報(bào)道。
表6 改造后運(yùn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)
從表6運(yùn)行檢測(cè)數(shù)值中,入口SO2數(shù)值是抽檢數(shù)值,出口是對(duì)應(yīng)入口檢測(cè)時(shí)段出口在線監(jiān)測(cè)的數(shù)值,石灰消耗是按天統(tǒng)計(jì)后折算的平均小時(shí)消耗量,半干法脫硫總體的脫硫效率均在98.6%以上。
對(duì)于溫度控制,從化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的角度分析,SO2的溶解度是隨溫度升高而降低,濕球溫度的升高不利于推動(dòng)脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。因此,降低入口煙溫,反應(yīng)的傳質(zhì)阻力也會(huì)隨之降低,反應(yīng)速率加快,對(duì)脫硫有利。但是,在保證近絕熱飽和溫度不變的前提下,入口煙溫的降低會(huì)使得入塔的總水量減小,對(duì)脫硫過(guò)程產(chǎn)生不利影響。煙氣煙溫越低,塔內(nèi)煙氣的相對(duì)濕度越高,一方面會(huì)導(dǎo)致水蒸氣分壓也越大,液滴干燥時(shí)間延長(zhǎng),SO2分子與液滴的接觸時(shí)間也會(huì)隨之增加,會(huì)有更多的SO2分子溶于水,與脫硫劑之間進(jìn)行離子反應(yīng);另一方面,相對(duì)濕度增加有利于固體顆粒物表面維持臨界水分,相當(dāng)于氣液之間的可發(fā)生離子反應(yīng)的時(shí)間延長(zhǎng),有利于提高脫硫效率[14]。從表3可以看出,通過(guò)增加水量,出口溫度會(huì)降低,石灰消耗量也會(huì)同步減少。
對(duì)于現(xiàn)有運(yùn)行情況,通過(guò)運(yùn)行控制,降低吸收劑的消耗,可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的,間接降低碳排放量。具體調(diào)整方式有以下幾點(diǎn):
a.適當(dāng)提高床層壓降,有利于提高系統(tǒng)石灰利用效率。
b.調(diào)整前端窯爐排煙控制提高脫硫入口煙氣溫度,可以增加系統(tǒng)補(bǔ)入的水量,從而提高石灰的活性,減少石灰的消耗量。
c.在入口溫度恒定的情況下,適當(dāng)加大補(bǔ)水量,在保證布袋除塵器不粘袋的前提下盡量降低脫硫塔出口溫度,可以提高石灰的利用效率,從而降低石灰的消耗量。
d.通過(guò)加料頻率調(diào)整,優(yōu)化消石灰的加入方式,減少消石灰加入對(duì)床層的沖擊。
從設(shè)計(jì)及運(yùn)行控制角度:
(1)通過(guò)調(diào)整入口導(dǎo)流板及增加文丘里喉部的長(zhǎng)度,可以增強(qiáng)床層的穩(wěn)定性,減少塌床頻率。
(2)通過(guò)調(diào)整加濕水量可以控制出口溫度,提高脫硫效率。
(3)選擇合適的塔壓運(yùn)行可以確保在不塌床的情況下提高系統(tǒng)脫硫效率,降低石灰的消耗量。
從工藝選型角度:
(1)對(duì)于低含硫量(入口煙氣中SO2濃度≤1 000 mg/Nm3)煙氣,半干法脫硫可滿足超低排放要求SO2≤20 mg/Nm3,鈣硫比也較低。
(2)對(duì)于中含硫(入口煙氣中SO2濃度在1 000~2 000 mg/Nm3),半干法脫硫滿足超低排放要求SO2≤20 mg/Nm3也能做到,鈣硫比較大,吸收劑成本增加。
(3)對(duì)于高含硫(入口煙氣中SO2濃度≥2 000 mg/Nm3)煙氣情況,排放指標(biāo)可以達(dá)到SO2濃度≤20 mg/Nm3,但是鈣硫比會(huì)達(dá)到5以上,吸收劑成本增加較大,采用半干法工藝系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性較低。