40t锅炉脱硫工艺比较
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40t/h燃煤锅炉脱硫工艺比较
目前,世界各国研究开发的烟气脱硫技术多达两百多种,真正能商业化应用的仅十几种。
这些脱硫方法的应用,主要取决于锅炉容量和调峰要求、燃煤设备的类型、燃料种类和含硫量、脱硫率、脱硫剂的供应条件,以及建设单位的地理位置、副产品利用、当地政府和环保部门执行的标准等因素。
脱硫技术按脱硫工艺过程是否加水、脱硫产物的干湿形态分为湿法、半干法、干法三类。
以40t/h锅炉为例,按多种脱硫工艺方法的特点及应用情况、投资费用、运行费用等几方面对比分析,供大家参考,也可供工程单位、业主设备选型参考。
1、各种脱硫技术的特点及应用情况
1.1湿法烟气脱硫(WFGD)技术
湿法烟气脱硫技术采用脱硫剂溶液作吸收剂,发生的是酸碱中和反应,经碱吸收、氧化亚硫酸盐、除雾等步骤除去烟气中SO2。
主要有石灰—石膏法、双碱法、海水脱硫、氨吸收法等,其中,石灰—石膏法应用最为广泛,主要是石灰原料便宜易得,石膏处置相对方便。
其特点是:
1)脱硫过程在溶液中进行,脱硫剂、脱硫产物都是湿态;
2)反应温度低于烟气露点,对后续设备、烟囱腐蚀严重,排放水汽呈白烟;
3)脱硫反应速度较快,脱硫效率较高,钙利用率高,在钙硫比等于1时,可达90%以上的脱硫效率;
4)脱硫过程有废水产生,脱硫产物为石膏,其产量很大且湿,处置、运输较困难,多用填埋方法处理,处置不当易产生二次污染;
5)系统设计、建造与运营都比较复杂,占地面积较大,投资费用较高;
6)工艺技术成熟,系统可靠性高,可达90%以上,应用广泛,占全世界安装烟气脱硫的机组总容量的85%以上;
1.2半干法烟气脱硫技术
半干法烟气脱硫技术利用烟气余热蒸发石灰浆液中水份,同时在干燥过程中,石灰与烟气中SO2反应,生成亚硫酸钙干粉为主的混合物。
主要有喷雾干燥、循环硫化床、增湿灰循环等技术方法。
其中旋转喷雾干燥法技术最为成熟,应用也最为广泛。
1)系统简单,投资低于传统湿法;
2)脱硫产物干态,易处理,无废水产生;
3)脱硫剂利用率低(Ca/S=1.5),脱硫效率80%左右,适用于低中硫煤的烟气脱硫;
4)脱硫后烟气需要除尘处理后才可排放,除尘器容易被腐蚀;
5)系统操作要求高,设备维护费用高;
6)容器和管道易堵塞,雾化器易磨损和破裂;
7)系统可靠性90%,应用较广,仅次于湿法脱硫;
1.3干法烟气脱硫技术
干法烟气脱硫技术在无液相介入时于完全干燥状态下进行,反应产物为干粉。
主要有炉膛干粉喷射法、高能电子活化氧化法、荷电干粉喷射脱硫法等。
其中,在炉膛内喷钙、炉尾高能活化最为普遍。
1)反应过程无液体参加入,无腐蚀,不结露,无堵塞;
2)系统简单,占地面积较少,投资费用低;
3)脱硫剂利用率低(Ca/S=2),脱硫效率50%~70%,用于低中硫量且脱硫效率要求不高;
4)脱硫后烟气需要除尘处理才能达标排放;
5)占地面积小,在现有设备上改造容易,适用于对脱硫工程有严格空间限制的地方;
6)对锅炉性能、磨损、受热面腐蚀有一定影响;
7)系统可靠性差,操作要求较高,市场应用少。
2、投资估算
以40t/h燃煤锅炉为例,烧含硫3%二类烟煤,烟气量12万m3/h,SO2浓度2500mg/Nm3。
2.1湿法烟气脱硫(石灰—石膏法)
2.1.1土建估算
2.2半干法烟气脱硫(旋转喷雾干燥法)
工程总投资:贰佰伍拾玖万零陆佰元整(259.60万元)。
2.3干法烟气脱硫(炉内喷钙—炉尾活化法)
工程总投资:贰佰贰拾伍万玖仟柒佰元整(225.97万元)。
3、运行费用分析
4、结论
在技术方面,半干法、干法用于处理燃低硫煤烟气较好,对高硫烟气多用湿法。
对操作工要求高,环节较多,准确控制困难。
湿法脱硫对烟气的突变适应性强,虽然工艺较复杂,但技术成熟,操作管理方便,对工人要求低。
在投资方面,湿法脱硫工艺较高,但该工艺同时有80%除尘效率,有脱硫除尘双重效果。
半干法、干法虽然一次性投资较低,但脱硫后必须除尘才能达标排放,而增加除尘装置后,其一次性投资将与湿法脱硫工艺相当,甚至超过它的投资,运行费用也将明显增加。
在运行费用方面,湿法脱硫工艺具有显著的优势,多出的一次性投资可在较短时间内得到回收,这是湿法脱硫工艺能够占90%市场份额的主要原因。
湿法工艺不断推陈出新,最新成果是直接副产亚硫酸钠,其市场比较稳定,副产物有一定的经济价值。