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火电厂烟气脱硫的主要工艺以及焦炉烟气净化工艺考虑

2021-01-08 12:50:44

一、火电厂烟气脱硫的主要工艺
  1)湿法脱硫工艺。湿法脱硫是常用的烟气脱硫工艺。该工艺方法具有脱硫效果好、生产设备简单和工艺成本低廉的特点。该工艺在生产过程中,含有吸收剂的浆液在潮湿状态下实现烟气的脱硫,并处理脱硫产物。但是该工艺对设备的腐蚀比较严重,设备维护投入较高,且容易产生二次污染。目前常用的湿法脱硫主要有石灰石-石膏脱硫法、海水脱硫法以及氨水脱硫法3种,3种脱硫法的吸收剂分别为石灰粉的浆液、海水以及氨水。
  2)半干法脱硫工艺。半刊去月兑硫是利用物理方法将吸收浆液进行雾化处理,利用雾化的吸收液完成对烟气的二氧化硫吸收。雾化的浆液使吸收剂和烟气的接触面积增加了,从而提高了吸收剂与烟气的反应速度和吸收率。同时,吸收剂吸收了烟气的热量,脱硫产物的水分减少,以固体习犬态排出。因此,半干法脱硫效果较好,且成本较低,运行和维护费用也不高。但是半干法脱硫相对湿法脱硫的效率较低,因此,应用也比较少。
  3)干法脱硫工艺。干法脱硫主要利用粉末状的吸收剂对烟气中的二氧化硫进行吸收,整个生产流程在干燥状态下完成,其产生的衍生物也为干燥的粉末。因此,该工艺不会有结露产生,也不会轻易对设备造成腐蚀。但是,干法脱硫的效率不高。目前常有的干法脱硫工艺主要有炉内喷钙法和炉内喷钙尾部增湿脱硫技术。这两种方法都是将熟石灰粉喷入炉膛内进行脱硫,尾部增湿主要是在锅炉尾部增加增湿部分,从而达到提高脱硫效率的目的。
  二、焦炉烟气脱硫脱硝工艺考虑因素
  据统计,我国炼焦生产烟气中SO2含量范围广:50mg/m³~800mg/m³;NOx含量差别大:400mg/m³~1200mg/m3;颗料物含量受焦炉炭化室窜漏影响较大,随着炉龄增长也很难实现达标排放的要求;焦炉烟气温度相对较低,180℃~320℃。而要达到《标准》的限值要求,就必须考虑实施烟道废气脱硫脱硝。
  1、焦炉烟气的特点
  (1)焦炉烟道气的温度与生产负荷有直接关系,不是恒定值。受市场经济的影响,焦炉负荷不可能是稳定不变的,在满负荷时,烟道气温度可能在300℃左右,在负荷降至45%以下时,烟道气的负荷可能在200℃左右。
  (2)焦炉烟道气的污染物组分浓度受炼焦配煤、加热制度、炉体窜漏、炉型、周转时间等因素影响,不同的焦化厂、同一焦化厂的不同时期焦炉烟道气的组分可能都不同。
  (3)烟道气在烟囱的排烟温度不能低于130℃,原因有两个:一是烟道气中含有一定水分,理论值是20.06%,实际可能在5%~17.5%,含有一定浓度的酸性气体(如SO2、SO3),在低温下可能生成酸,存在结露温度腐蚀的问题,山东一家焦化企业(该厂使用湿法脱硫)在2015年已出现烟囱中部向外渗水的情况,初步判断是结露温度腐蚀造成的;二是烟温过低的话,烟囱自拔力出现问题,烟囱变成了冷烟囱,将严重威胁焦炉的生产安全。焦炉从冷砌体经过烘炉至1000℃左右投产的过程中,一步就是先烘烟囱,烟囱吸力达到一定程度后,才烘分烟道、烘炭化室,烟囱的热浮力是焦炉内气体流动的动力。
  (4)每座焦炉加热换向周期为20min~30min,换向时间约1min,在这1min内,烟气量及烟气中的SO2、NOx、颗粒物浓度均有波动,而且这种变化很有规律。
  2、选择烟气脱硫脱硝工艺必须考虑的因素
  结合烟道气的特点,在烟气脱硫脱硝技术路线选择时必须考虑以下因素:
  (1)焦炉生产负荷对烟气脱硫脱硝运行的影响。在长周转时间下烟气脱硝、余热回收装置可能都不能运行了,但烟气脱硫必须运行。
  (2)烟气脱硝如选用低温SCR脱硝技术,受焦炉炉体窜漏或焦炉其他特殊操作影响,焦炉烟气中焦油不能完全燃烧带来的对催化剂床层的堵塞污染问题,在SCR催化剂选型时必须考虑充分。
  (3)焦炉烟囱内部仅内衬隔热层,未采取其他任何防腐蚀措施。如脱硫后烟气还返回原烟囱,结露温度腐蚀的问题必须考虑。
  (4)为保证焦炉生产安全,烟囱热备的问题必须考虑,以满足在脱硫脱硝设备故障、检修或突然全厂停电等特殊情况下焦炉加热浮力要求。
  (5)脱硝工艺低温时易爆的硝铰、亚硝铰聚集在管壁上,受到扰动,可能发生爆炸事故,在工艺选择上要考虑此因素。

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