荷電干式吸收劑噴射法(CDSI)脫硫技術(shù)的工程應(yīng)用
CDSI 系統(tǒng)自1993年介紹到中國以來,已在德州熱電廠及杭州鋼鐵廠自備熱電廠上安裝了兩套CDSI裝置,第一套已于1995年下半年投入運行,第二套將在1996年年底投入運行。在美國CDSI技術(shù)已應(yīng)用于113MW發(fā)電機組及瀝青窯爐的煙氣脫硫等工程項目。
(1)德州熱電廠CDSI系統(tǒng)
德州熱電廠是一個中型電廠,現(xiàn)有四臺中溫中壓煤粉鍋爐。1993年結(jié)合技術(shù)改造,在75t/h鍋爐上首先采用了美國阿蘭柯公司的CDSI系統(tǒng),1995年開始設(shè)備安裝、調(diào)試和投運,并由山東省環(huán)境監(jiān)測中心分別于1995年9月和1996年12月對其進行了投運和驗收測試,監(jiān)測結(jié)果表明,SO2排放濃度低于國家排放標準。
技術(shù)改造工程擴建包括一臺75t/h煤粉鍋爐和一臺6MW背壓式汽輪機,共投資3532萬元。
德州電廠CDSI系統(tǒng)的脫硫效果檢測結(jié)果見表1.由于實際運行時煤的含硫量為1.66%~1.94%,遠高于設(shè)計值0.823%,因而對脫硫效率有一定影響。
表1 德州電廠CDSI系統(tǒng)性能參數(shù)
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(2)杭州鋼鐵集團公司第二熱電廠CDSI系統(tǒng)
杭州鋼鐵集團公司第二熱電廠1號爐為35t/h次高壓鏈條爐,其CDSI系統(tǒng)的主要涉及參數(shù)見表2。該系統(tǒng)已于1996年12月投入運行,并由浙江省環(huán)境監(jiān)測中心于1997年1月和12月對其進行了脫硫效率測試,測試結(jié)果見表3.由于實際煤的硫含量為0.94%和0.43%,比設(shè)計煤種的含硫量低,煙氣中SO2的濃度也較低,因此對脫硫效率也有一定影響,但排放濃度達到了國家標準限制要求。
表2 杭州鋼鐵集團二熱CDSI系統(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)
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表3 CDSI系統(tǒng)脫硫效果監(jiān)測結(jié)果
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(3)廣州某熱電廠的荷電干法煙氣脫硫工程
該熱電廠共設(shè)有3臺220t/h的燃煤鍋爐,每臺鍋爐燃煤量為32.0t/h,設(shè)計燃煤含硫的質(zhì)量分數(shù)為0.9%。由于電廠鄰近廣州市區(qū),根據(jù)環(huán)保要求必須安裝脫硫設(shè)備。根據(jù)多方可行性論證,選定荷電干法煙氣脫硫工藝,于1997年與美國阿蘭柯環(huán)境技術(shù)公司簽署了脫硫技術(shù)和設(shè)備的供貨合同。
燃煤鍋爐荷電干法煙氣脫硫設(shè)備(簡稱CDSI),是美國阿蘭柯環(huán)境技術(shù)公司20世紀90年代的專利技術(shù)。CDSI系統(tǒng)是通過在爐膛出口煙道噴入干的吸收劑(通常為Ca(OH)2),使吸收劑與煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生顆粒物質(zhì),再被后面的除塵設(shè)備除去,以達到脫硫的目的。荷電干法與普通干法不同,荷電干法使吸收劑在噴入煙道前,以高速流過噴射單元產(chǎn)生的高壓靜電電暈區(qū),從而得到強大的靜電。吸收劑被噴射到煙道煙氣流中,吸收劑顆粒由于都帶有同一符號的電荷,相互排斥,很快在煙氣中擴散,形成均勻的懸浮狀態(tài),增加了與SO2完全反應(yīng)的機會,提高了脫硫效率。同時,吸收劑表面的電暈還大大增加了吸收劑的活性,縮短了與SO2的反應(yīng)時間。
該熱電廠的CDSI系統(tǒng)設(shè)計的主要指標為:
按鍋爐燃煤含硫的質(zhì)量分數(shù)為1.0%設(shè)計
脫硫效率為75%~80%
Ca與S的質(zhì)量分數(shù)之比為1.3~1.5
每臺爐耗電量為160kW,每臺爐每小時約耗用1t的Ca(OH)2
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CDSI系統(tǒng)對Ca(OH)2的要求較高,要求吸收劑含Ca的質(zhì)量分數(shù)不小于90%,水的質(zhì)量分數(shù)不大于3%,顆粒直徑30~50μm。
荷電干法煙氣脫硫的主要特點是投資少,脫硫系統(tǒng)設(shè)備占地面積小,運行費用低;
但其脫硫效率低,脫硫后的副產(chǎn)品不能綜合利用,沒有大機組的應(yīng)用業(yè)績,同時對脫硫劑的要求很高。
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