双碱法在电厂锅炉脱硫中的应用.doc

双碱法在电厂锅炉脱硫中的应用本文针对电厂锅炉实际运行中二氧化硫排放量较高的问题,对尾部烟道增加脱硫装置,并简介了双碱法脱硫工艺和减排效果。1概述某电厂3台130t/hCFB锅炉,为了满足环保要求,走可持续发展道路,采用二级脱硫工艺,一级采用炉内气力喷钙法,二级采用对尾部烟气进行双碱法脱硫处理工艺,建成后二氧化硫排放将达到火电厂第Ⅲ时段烟气排放标准,同时满足总量控制要求。2双碱法脱硫工艺双碱法脱硫工艺是先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO2,然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生,由于在吸收和吸收液处理中,使用了不同类型的碱,故称为双碱法,一般采用钠和钙两种碱液。双碱法的明显优点是脱硫效率高,投资费用省等。钠、钙双碱法是以Na2CO3或NaOH溶液为第一碱吸收烟气中的SO2,然后再用石灰作为第二碱,对吸收液进行再生。再生后的吸收液可循环使用。其反应原理是:2.1吸收反应整个工艺由三大部分组成:烟气处理系统、脱硫液循环系统和脱硫渣处理系统。烟气处理系统:锅炉烟气通过电除尘器进入喷雾旋流脱硫塔前的短管喷淋段,进行预脱硫,预脱硫后的烟气从底部进入喷雾旋流脱硫塔,与喷淋液逆流接触高效脱硫,在雾化增湿和一级脱硫后进入旋流塔板,在叶片导向作用下烟气旋转上升,在上升过程与脱硫液相接触,将脱硫液高度雾化,促使气液间有更大的接触面积,液滴被气流带动旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最终被甩到塔壁上,经过溢流装置收集后,沿壁流下。大部分的二氧化硫和烟尘经过喷雾旋流塔的处理,其出口烟气的含尘浓度在50mg/Nm3以下,二氧化硫脱除率在80%以上。完成脱硫后的烟气在塔体上段通过高效组合除雾装置(有四级除雾设施,去除机械雾滴效率在99.8%以上)除去烟气中的雾滴,净化后的烟气经副塔后由引风机引至烟囱排放。脱硫液循环系统:脱硫液在脱硫塔内与二氧化硫充分接触、反应后,经塔体底部排灰水沟流入混合池,部分溶液流入反应池,与石灰(或电石渣)浆液进行再生反应,反应后池渣进入浓缩沉淀池,清液返回混合池,在混合池中补充一定量的钠碱后,由循环水泵打入喷雾旋流塔循环使用。脱硫渣处理流程:脱硫液经反应池后,钠碱得到再生,脱除的二氧化硫生成亚硫酸钙,通过鼓入的空气氧化成硫酸钙,再通过排浆泵打入灰水分离器成为含水量不高于60%的灰渣外排。本工艺的主要优点:脱硫效果好,脱硫效率在80%以上;防结垢、防堵、防腐蚀性能好,运行稳定,安全性能高;投资省、运行费用低,具有良好的经济性;阻力小,压降低;操作弹性宽,运行管理方便。3脱硫效率计算针对实际情况,采用循环流化床炉内喷钙干法脱硫和炉外钠、钙双碱简易湿法脱硫相结合的脱硫工艺。此系统建成后经调试运行,综合数据如下:未脱硫时监测得烟气中SO2浓度约为2000mg/Nm3,投入炉内脱硫后,监测烟气中SO2浓度约为800mg/Nm3,可以得出炉内脱硫效率约为60%;再投入炉外脱硫后,监测烟气排放SO2浓度约为120mg/Nm3,炉后脱硫效率约为85%。因此,脱硫总效率为60%+(1-60%)×85%=94%,根据全厂燃煤量30.2万吨/年和燃煤含硫量0.99%计算,全厂SO2生成量约为4784吨/年,脱硫总效率按94%计算,烟气中SO2排放总量为287吨/年,满足总量控制要求。4经济分析4.1成本计算运行费用主要有电费、水费、人工费、药剂费等。电费的支出项目为脱硫液循环泵等的耗电,年运行按300天计,电费约28.8万元;系统需定期补充水,本设计中用工业循环水等进行补充,因此水费约3.6万元;本脱硫除尘系统由于运行、维护管理简便,可以由司炉工兼管,所以人工费用增加4万元;药剂费初步估算208.7万元/年,其中氧化钙约135.8万元/年,碳酸钙约2.3万元/年,氢氧化钠约70.6万元/年;总计费用为252.3万元/年。4.2经济效益计算:全排放SO2排污费=600元/吨4784吨/0.95=302.15万元/年减排后SO2排污费=600元/吨287吨/0.95=18.12万元/年节约排污费用=302.15-18.12=284.03万元/年节约成本=284.03-252.3=31.73万元/年5环境效益及社会效益本项目工程建成后每年将少排放4497吨二氧化硫,能有效的减少对当地区域大气环境的污染,并使企业在发展的同时,对环境的污染降到最低限度,提高企业的可持续发展能力和竞争实力。另外还可以将化工行业的废碱液(电石渣)等综合利用,用于取代氧化钙,起到非常显著效果。既提高脱硫效率,又节约原材料消耗,而且还符合国家目前大力提倡的循环经济政策。因此双碱法脱硫工艺在中小型热电厂有推广应用价值,具有显著的环境效益和社会效益。