SDS(Sodium Bicarbonate Dry Scrubbing)干法脫硫以?碳酸氫鈉(NaHCO?)?為脫硫劑,通過高溫活化反應去除煙氣中的SO?等酸性氣體。核心反應步驟:
活化階段:NaHCO?在140-200℃下分解為活性更強的Na?CO?(碳酸鈉),并釋放CO?。
脫硫階段:Na?CO?與煙氣中的SO?反應生成Na?SO?(硫酸鈉)和Na?SO?(亞硫酸鈉),實現(xiàn)脫硫。
化學方程式:
2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2Na2CO3+SO2+12O2→Na2SO4+CO2
SDS系統(tǒng)主要由以下模塊構成:
脫硫劑制備系統(tǒng):
儲料倉、研磨機(將NaHCO?研磨至20-30μm細度)、輸送風機等。
噴射系統(tǒng):
計量給料裝置、噴槍(將粉末均勻噴入煙道)。
反應系統(tǒng):
反應煙道(確保煙氣與脫硫劑充分混合,停留時間≥2秒)。
除塵系統(tǒng):
布袋除塵器(捕集脫硫產(chǎn)物及未反應的粉末)。
控制系統(tǒng):
PLC/DCS自動調(diào)節(jié)脫硫劑用量,根據(jù)SO?濃度實時反饋。
高效脫硫:脫硫效率可達95%以上,出口SO?濃度可降至10mg/Nm3以下。
干法工藝:無需噴水,無廢水產(chǎn)生,適應低溫煙氣(140-300℃)。
簡潔流程:設備占地面積小,尤其適合改造項目。
副產(chǎn)物利用:脫硫產(chǎn)物(Na?SO?)可作為工業(yè)原料回收。
協(xié)同處理:可同步去除HCl、HF等酸性氣體。
鋼鐵行業(yè):燒結機、球團、焦爐煙氣。
建材行業(yè):水泥窯、玻璃熔爐。
固廢處理:垃圾焚燒發(fā)電廠。
化工行業(yè):燃煤鍋爐、硫酸廠尾氣。
參數(shù) | SDS干法 | 石灰石-石膏濕法 | 半干法(CFB) |
---|---|---|---|
脫硫效率 | 90-99% | 95-99% | 80-90% |
溫度適應性 | 140-300℃ | 需降溫至50-60℃ | 150-180℃ |
廢水產(chǎn)生 | 無 | 大量 | 少量 |
副產(chǎn)物 | Na?SO?(可售) | 石膏(需處理) | 灰渣(難利用) |
投資成本 | 中等 | 高 | 較低 |
煙氣條件:需精確控制煙氣溫度、流量及SO?濃度。
粉末粒度:脫硫劑粒徑需≤30μm,否則影響反應速率。
系統(tǒng)壓損:優(yōu)化煙道設計以減少風機能耗。
防腐措施:高溫酸性氣體可能腐蝕設備,需選用耐腐材料。
SDS干法脫硫技術憑借其靈活性和環(huán)保性,已成為中小煙氣量、中低硫濃度場景的理想選擇。實際應用中需結合煙氣參數(shù)進行定制化設計,以平衡運行成本與脫硫效率。
]]>用于去除煙氣中的顆粒物(粉塵):
靜電除塵器(ESP)
利用高壓電場使顆粒物帶電后被集塵極捕獲,效率可達99%以上,適用于高溫煙氣。
袋式除塵器(布袋除塵)
通過纖維濾袋攔截顆粒物,對微細顆粒(如PM2.5)去除效果好,需定期清灰。
濕式電除塵器(WESP)
結合靜電除塵和噴淋清洗,可處理高濕、黏性粉塵,常用于超低排放。
旋風除塵器
利用離心力分離大顆粒,通常作為預除塵設備。
用于去除煙氣中的二氧化硫(SO?):
濕法脫硫(主流技術)
石灰石-石膏法:核心設備包括吸收塔(噴淋層)、循環(huán)泵、氧化風機、石膏脫水系統(tǒng)。
氨法脫硫:利用氨水吸收SO?,副產(chǎn)硫酸銨。
干法/半干法脫硫
噴霧干燥法(SDA):霧化石灰漿與煙氣反應,設備包括噴霧塔、旋轉霧化器。
循環(huán)流化床(CFB)脫硫:煙氣與石灰粉在流化床中反應。
用于去除氮氧化物(NO?):
選擇性催化還原(SCR)
在催化劑(如V?O?-WO?/TiO?)作用下,噴入氨(NH?)將NO?還原為N?,核心設備包括反應器、催化劑層、噴氨格柵。
選擇性非催化還原(SNCR)
在高溫區(qū)(900~1100℃)直接噴入氨或尿素,無需催化劑,但效率較低(30~70%)。
低氮燃燒器(LNB)
通過優(yōu)化燃燒方式減少NO?生成,屬于源頭控制。
不同行業(yè)(如燃煤電廠、鋼鐵、水泥)會根據(jù)排放標準和經(jīng)濟性選擇組合工藝。例如,燃煤電廠常用“SCR+靜電除塵+石灰石-石膏法+濕電”的超低排放路線。
組件 | 安裝要求 | 驗收標準 |
---|---|---|
吸收塔 | 垂直度≤1/1000,內(nèi)壁襯膠厚度≥4mm | 72小時試運行效率≥95% |
除霧器 | 沖洗水壓力≥0.25MPa,覆蓋率100% | 出口液滴含量≤50mg/Nm3 |
漿液循環(huán)泵 | 進出口設橡膠軟接,振動值≤4.0mm/s | 無泄漏且流量偏差≤±5% |
組件 | 安裝要求 | 驗收標準 |
---|---|---|
催化劑模塊 | 安裝間隙≤2mm,單層平整度≤3mm/m2 | NOx轉化率≥90%,氨逃逸≤3ppm |
噴氨格柵 | 混合段長度≥3倍煙道直徑,靜態(tài)混合器壓損≤200Pa | AIG各支管流量偏差≤±5% |
吹灰系統(tǒng) | 聲波吹灰器間距≤5m,蒸汽吹灰壓力≥1.0MPa | 催化劑積灰率<5%/年 |
故障現(xiàn)象 | 原因分析 | 整改措施 |
---|---|---|
脫硫塔除霧器堵塞 | 沖洗水壓力不足/水質差 | 升級高壓沖洗系統(tǒng)(≥0.3MPa)+ 水質過濾 |
SCR氨逃逸超標 | 噴氨不均或流場紊亂 | CFD流場優(yōu)化+智能噴氨控制系統(tǒng) |
漿液管道磨損 | 流速過高(>2.5m/s) | 內(nèi)襯陶瓷管道+流速控制在1.5-2.0m/s |
技術 | 脫硫效率 | 成本 | 副產(chǎn)物 | 適用場景 |
---|---|---|---|---|
石灰石-石膏法 | ≥95% | 高 | 石膏 | 大型電廠、高硫煤 |
干法/半干法 | 70~85% | 較低 | 灰渣 | 中小鍋爐、低硫煤 |
氨法脫硫 | ≥95% | 較高 | 硫酸銨化肥 | 需化肥副產(chǎn)品的場合 |
海水脫硫 | 90~95% | 中(需臨海) | 無害海水 | 沿海電廠 |
石灰石-石膏法適合大型、高硫排放源,雖成本高但脫硫效果穩(wěn)定,副產(chǎn)物可資源化;而中小型設施或低硫工況可能傾向選擇干法/半干法以降低成本。實際選擇需綜合考慮排放標準、煤質、場地及經(jīng)濟性等因素。
]]>在煙氣脫硫(FGD)系統(tǒng)中,保證最佳脫硫效果的決定性因素涉及技術、設備、運行管理等多個維度。以下是關鍵因素及其影響分析:
因素 | 影響權重 | 優(yōu)化措施 |
---|---|---|
工藝選擇 | 30% | 匹配煙氣特性,高硫選濕法 |
設備性能 | 25% | 優(yōu)化吸收塔設計,定期維護噴嘴 |
運行參數(shù) | 20% | 嚴格控制pH、液氣比、氧化風量 |
自動化水平 | 15% | 安裝在線監(jiān)測+DCS系統(tǒng) |
吸收劑品質 | 10% | 選用高活性石灰石,粒度達標 |
Q:為什么脫硫效率突然下降?
A:可能原因:①噴嘴堵塞;②pH失控;③入口SO?超設計值。
Q:如何降低運行成本?
A:①優(yōu)化液氣比;②副產(chǎn)物石膏回收;③改用高活性吸收劑。
通過系統(tǒng)化管控以上因素,可確保脫硫效率長期穩(wěn)定在95%~99%,同時控制能耗與成本。
2NaHCO??→?Na?CO??+?H?O?+?CO?↑Na?CO??+?SO??+??O??→?Na?SO??+?CO?↑
對比項 | SDS干法脫硫 | 石灰石-石膏濕法 |
---|---|---|
工藝原理 | 干粉噴射,氣固反應 | 漿液噴淋,氣液反應 |
耗水量 | 無 | 大量用水 |
副產(chǎn)品 | 干態(tài)脫硫灰(Na?SO?) | 濕石膏(CaSO?·2H?O) |
系統(tǒng)腐蝕 | 低 | 高(需防腐材料) |
適用煙氣溫度 | 120~300℃ | 需降溫至50~60℃ |
注意:SDS工藝需嚴格控制脫硫劑粒徑和噴射均勻性,否則可能造成局部脫硫效率下降或管道堵塞。
]]>不同濕法脫硫技術的選擇需綜合考慮?煙氣特性、脫硫效率、副產(chǎn)物價值、運行成本及環(huán)保法規(guī)。石灰石-石膏法因經(jīng)濟可靠占據(jù)主流,而氨法、鎂法則在特定場景更具優(yōu)勢。
]]>電廠脫硫需綜合考慮工藝選擇、設備維護、運行參數(shù)控制、副產(chǎn)物處理、環(huán)保安全等多方面因素,確保系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運行,減少二氧化硫排放。
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