1 工作原理
半干法烟气脱硫工艺,是在湿法和干法基础上发展而来。它利用含有石灰(氧化钙)的干燥剂或干燥的消石灰(氢氧化钙)吸收二氧化硫,部分工艺还会使用含适当碱性的飞灰。同时,通过喷水等方式提高烟气的相对湿度,激活石灰吸收剂,从而更有效地吸收二氧化硫。在一些采用循环流化床技术的工艺中,床内处于激烈湍流状态,能加强吸收剂对二氧化硫的吸收,二氧化硫被吸收后转变成为钙的亚硫酸盐和少量硫酸盐。
2 主要类型
2.1 喷雾干燥法
将吸附剂浆液雾化喷到脱硫塔内,吸附剂在与烟气中的二氧化硫发生化学反应的同时,吸收烟气中的热量使吸附剂中的水分挥发干燥,脱硫反应后的废渣以干态排出。这种方法工艺比石灰石 - 石膏法简便,投入较小,但脱硫率一般为70%-80%,操作弹性较小,钙硫比高,运行成本增加,副产品难以应用。
2.2 炉内喷钙尾部加湿活化法
把磨细石灰石粉喷射到炉内上端,石灰石粉分解后与烟气中的二氧化硫反应,未反应的氧化钙在锅炉后面喷水加湿后可再度与二氧化硫反应。该方法设备投入较小,但脱硫率一般在60%-70%,炉内脱硫率和钙基吸着剂使用率都不够高,工程经济性能的竞争力不够强。
2.3 烟气循环流化床法
以循环流化床的反应机理为基础,利用气固两相间优异的传热与传质,吸附剂数次循环且接触反应时间长,极大地提升了吸附剂的使用率和脱硫效率。该方法脱硫速度快,对高硫煤也能实现90%以上的脱硫效率,是当前干法、半干法等类脱硫技术上单塔处理水平脱硫综合性效益最优异的一种方法,但对锅炉负载变化的适应能力差,脱硫和除尘互相影响,运行操控标准较高。
3系统组成
3.1 吸收反应器
如循环流化床吸收反应器,是脱硫系统的主体设备,底部装有布风装置,在反应器下部密相区布置有石灰浆或石灰粉喷嘴、加湿水喷嘴、返料口等,反应器上部为过渡段和稀相区。
3.2 分离设备
如旋风分离器,用于分离反应器循环物料,并送回循环流化床反应器;还有除尘器,用于进一步去除烟气中的粉尘。
3.3 吸收剂存储系统
为脱硫反应提供所需的吸收剂。
3.4 控制系统
通过控制床料循环倍率、流化床床料浓度、烟气在反应器及旋风分离器中驻留时间、脱硫效率、钙硫比、反应器内操作温度等参数,确保脱硫系统的稳定运行。
4 工艺特点
4.1 优点
具有投资少、运行费用低、占地少、流程简单、设备基本无腐蚀、无磨损、无结垢,无废水排放,脱硫副产品为干态可利用,钙的利用率高,对煤种适应性强等优点。
4.2 缺点
脱硫效率与湿法脱硫技术相比较低,对石灰品质有较高要求,脱硫产物的综合利用受到一定限制,部分工艺在锅炉负载变化适应能力和运行操控标准方面存在不足。
半干法烟气脱硫工艺在工业烟气脱硫领域发挥着重要作用,虽然有其局限性,但随着技术不断发展和创新,它将不断完善,为大气污染防治贡献更大力量。