這是濕法脫硫最核心的優(yōu)勢。
效率高:脫硫效率通??梢苑€(wěn)定達(dá)到?95%?以上,甚至可達(dá)?98%-99%。這對于處理高硫煤(硫分含量高的煤)燃燒產(chǎn)生的煙氣或需要滿足極其嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)至關(guān)重要。
穩(wěn)定可靠:系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,能夠適應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化,持續(xù)高效地去除SO?。
歷史悠久:濕法脫硫技術(shù)自20世紀(jì)70年代開始商業(yè)化應(yīng)用,已有超過50年的發(fā)展歷史,積累了極其豐富的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。
可借鑒經(jīng)驗(yàn)多:全球有成千上萬的套裝置在運(yùn)行,技術(shù)供應(yīng)商眾多,參考案例豐富,降低了新技術(shù)可能帶來的不確定性風(fēng)險(xiǎn)。
主要吸收劑:最常用的吸收劑是石灰石(CaCO?),它是自然界中最豐富的礦物質(zhì)之一,儲(chǔ)量大、分布廣、價(jià)格便宜。
其他選擇:也可以使用生石灰(CaO)、熟石灰(Ca(OH)?)等,賦予了系統(tǒng)一定的靈活性。
規(guī)模效應(yīng):非常適合大型燃煤機(jī)組(如300MW、600MW、1000MW及以上)的煙氣處理,單塔處理能力巨大。
適應(yīng)高濃度:能夠有效處理SO?初始濃度很高的煙氣。
主要副產(chǎn)品:濕法脫硫的副產(chǎn)品通常是石膏(CaSO?·2H?O)。
商業(yè)價(jià)值:如果對脫硫石膏進(jìn)行進(jìn)一步的洗滌、脫水、凈化處理,生產(chǎn)出的商品石膏純度很高,可以作為建筑材料,用于生產(chǎn)石膏板、水泥緩凝劑等,實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”,產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益,部分抵消運(yùn)行成本。
脫硫效率極高
這是其最核心的優(yōu)勢。在設(shè)計(jì)和運(yùn)行良好的情況下,其脫硫效率通??梢苑€(wěn)定達(dá)到95%以上,甚至可達(dá)99%。能夠輕松滿足全球最嚴(yán)格的超低排放標(biāo)準(zhǔn)(例如,煙氣中SO?濃度低于35mg/m3)。
吸收劑資源豐富、價(jià)格低廉
石灰石(主要成分CaCO?)是地球上最常見的礦石之一,來源廣泛,儲(chǔ)量巨大。這使得吸收劑的獲取成本非常低,且供應(yīng)穩(wěn)定,為系統(tǒng)的長期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
副產(chǎn)物可資源化利用
該技術(shù)的脫硫副產(chǎn)物是二水硫酸鈣(CaSO?·2H?O),也就是石膏。
通過進(jìn)一步的氧化和脫水處理,可以生產(chǎn)出商業(yè)等級(jí)的脫硫石膏。
脫硫石膏品質(zhì)良好,可用于生產(chǎn)水泥緩凝劑、石膏板、石膏砌塊等建筑材料,實(shí)現(xiàn)變廢為寶,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益,避免了固體廢棄物堆埋產(chǎn)生的環(huán)境問題和成本。
技術(shù)成熟,運(yùn)行可靠性高
該技術(shù)自20世紀(jì)70年代開始大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,已有超過50年的發(fā)展歷史。
系統(tǒng)流程、設(shè)備設(shè)計(jì)、防腐措施等都已非常完善,運(yùn)行可靠,可用率高達(dá)98%以上(即脫硫裝置的運(yùn)行時(shí)間與主機(jī)運(yùn)行時(shí)間之比),能保證與發(fā)電主機(jī)同步穩(wěn)定運(yùn)行。
對煤種適應(yīng)性強(qiáng)
無論燃煤的硫分是高還是低,該技術(shù)都能通過調(diào)整吸收塔液氣比(L/G)、漿液pH值、吸收劑粒度等運(yùn)行參數(shù)來有效應(yīng)對,保持高脫硫效率。這種靈活性對于需要燃燒多種來源煤炭的電廠至關(guān)重要。
初始投資與運(yùn)行成本的性價(jià)比高
雖然其初始投資相對一些干法、半干法技術(shù)(如循環(huán)流化床法)而言較高,但考慮到其極長的設(shè)備壽命(與主機(jī)同步)、極低的吸收劑成本和副產(chǎn)物帶來的收益,其長期運(yùn)行成本(Life-cycle Cost)?具有顯著優(yōu)勢。
對于大型機(jī)組(如300MW以上),其規(guī)模效應(yīng)使得單位千瓦的投資和運(yùn)行成本更低,經(jīng)濟(jì)性尤為突出。
副產(chǎn)物產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益
如上文所述,高品質(zhì)脫硫石膏的銷售可以部分抵消脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行成本,這是許多其他脫硫技術(shù)(產(chǎn)生廢渣的技術(shù))所不具備的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
具有協(xié)同除塵效果
濕法脫硫吸收塔(特別是噴淋塔)本身也是一個(gè)高效的濕式洗滌器。在脫除SO?的同時(shí),對煙氣中的細(xì)微粉塵顆粒物(PM2.5)、硫酸霧、氣溶膠等也有顯著的去除作用,一般具有50%-70%?的協(xié)同除塵效率,有助于進(jìn)一步降低顆粒物排放。
可與其他污染物控制技術(shù)結(jié)合
該技術(shù)易于與后續(xù)的濕式電除塵器(WESP)?耦合,實(shí)現(xiàn)對超細(xì)顆粒物和酸霧的最終精處理,實(shí)現(xiàn)“超低排放”甚至“近零排放”。
也有技術(shù)路線將其與臭氧脫硝等技術(shù)結(jié)合,在同一塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)硫、硝、汞等多污染物的協(xié)同脫除。
濕法脫硫采用堿性物質(zhì)的水溶液或漿液作為吸收劑,在濕態(tài)下與SO?反應(yīng),產(chǎn)物也為濕態(tài)。
原理:?在吸收塔內(nèi),煙氣與吸收劑漿液充分接觸,SO?被漿液吸收并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
代表工藝:石灰石-石膏法 (應(yīng)用最廣,占90%以上)
最終產(chǎn)物:?商品級(jí)石膏,可用于建材行業(yè)。
優(yōu)點(diǎn):?脫硫效率極高(>95%),技術(shù)成熟,應(yīng)用廣泛,副產(chǎn)物可利用。
缺點(diǎn):?系統(tǒng)復(fù)雜,投資和運(yùn)行成本高,耗水量大,存在廢水處理問題。
半干法采用霧化的堿性漿液作為吸收劑,在反應(yīng)塔內(nèi),煙氣的熱量使吸收劑霧滴干燥,同時(shí)在干、濕兩種狀態(tài)下與SO?發(fā)生反應(yīng)。
原理:?將生石灰加水消化制成熟石灰漿液,然后將其精細(xì)霧化噴入吸收塔。微小的液滴與熱煙氣接觸,同時(shí)發(fā)生傳熱(水分蒸發(fā))和傳質(zhì)(SO?被吸收)。
代表工藝:旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法
最終產(chǎn)物:?干態(tài)粉末混合物(含亞硫酸鈣、硫酸鈣、飛灰和未反應(yīng)的吸收劑)。
優(yōu)點(diǎn):?耗水量少,無廢水排放,系統(tǒng)比濕法簡單。
缺點(diǎn):?脫硫效率較濕法低(80-90%),吸收劑消耗量大,副產(chǎn)物利用價(jià)值較低。
干法采用干燥的堿性粉末作為吸收劑或吸附劑,在干態(tài)下與SO?反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物也是干態(tài)的。
原理:?將堿性吸收劑(如消石灰粉)直接噴入煙氣中,在反應(yīng)器內(nèi)吸收劑與SO?發(fā)生氣固兩相反應(yīng)。
代表工藝:循環(huán)流化床干法脫硫
詳細(xì)過程:
吸收劑粉末在流化床反應(yīng)塔內(nèi)與煙氣充分混合接觸。
為了維持反應(yīng)效率,通常需要向煙氣中噴入少量水霧,以降低煙氣溫度、提高吸收劑活性,但水量嚴(yán)格控制,最終產(chǎn)物保持干態(tài)。
反應(yīng)后的固體物料大部分通過除塵器收集下來,其中未反應(yīng)的吸收劑可再次循環(huán)噴入反應(yīng)塔,提高利用率。
最終產(chǎn)物:?干態(tài)粉末混合物。
優(yōu)點(diǎn):?無廢水、流程簡單、投資和運(yùn)行成本較低、占地小。
缺點(diǎn):?脫硫效率相對較低(70-90%),吸收劑消耗量大,副產(chǎn)物難以利用。
通過系統(tǒng)排查和針對性優(yōu)化,脫硫效率通??商嵘?5%以上(石灰石-石膏法設(shè)計(jì)效率一般為90-98%)。若問題持續(xù),建議委托專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行性能診斷試驗(yàn)。
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