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發布者︰环亚AG環保設備 發布時間︰2017-04-25

控制SO2排放可采用多種方法︰在煤燃燒前進行洗煤和選煤,可以脫除10%~20%的硫分;在煤燃燒時采用先進的燃燒方法,如循環流化床技術、煤氣化技術也可以控制SO2的形成。但就目前的技術水平和現實能力而言,煙氣脫硫仍是降低SO2排放量   經濟、有效的手段。煙氣脫硫(FGD)是世界上應用   廣泛的一種控制技術。隨著SO2排放控制標準和環境立法日趨嚴格,近幾年歐美發達   FGD裝置的數量隨著新建電廠的投運,正呈直線上升。一些發展中   為了保持經濟的可持續發展,也紛紛以立法的形式制定了較為嚴格的環境法規,盡力尋找各種適合國情,並能有效控制SO2排放的方法。
     、德國、日本等發達   從70年代起就對各種煙氣脫硫工藝和裝置進行了試驗研究。雖然商用的FGD系統在70年代和80年代遇到一系列問題(如結垢、腐蝕、機械故障等),而且能耗及佔地面積大、投資和運行費用高,但在   近10年,通過對FGD工藝化學反應過程和工程實踐的進一步理解,脫硫脫硝除塵器在脫硫率、運行可靠性和成本方面有了很大的改進,運行可靠性可達99%。因此,目前FGD技術已經成熟,並步入實用化階段。FGD的發展大致可分為3個階段︰(1)70年代初~70年代末為第1代FGD。(2)80年代初~80年代末為第2代FGD。(3)90年代初~90年代末為第3代FGD。
  1、第1代FGD
  1970年   頒布了空氣潔淨法,要求新建燃煤電廠SO2排放控制在516mg/J以下。為此,以石灰石濕法為代表的第1代FGD技術開始在電廠應用,主要包括︰石灰石濕法、石灰濕法、MgO濕法、雙堿法、納基洗滌、堿性飛灰洗滌、檸檬酸鹽清液洗滌、Wellman-Lord工藝等。第1代FGD裝置多安裝在   和日本,主要特點︰
  (1)吸收劑和吸收裝置形式種類眾多,在吸收塔內通常加入填料以提高傳質效果。
  (2)基建投資和運行成本很高。
  (3)設備可靠性和系統可用率較低,結垢和結構材料的腐蝕是   主要的問題。
  (4)脫硫率不高,通常在70%~85%。
  (5)大多數FGD工藝的脫硫副產物均被拋棄,但也有少數FGD工藝,如雙堿法和Wellman-Lord法可產生副產品硫酸或硫磺,但若達到商業用途需投入較大資金。
  2、第2代FGD
  第2代煙氣脫硫技術始發于80年代初。這是由于北歐和西歐   制定了非常嚴格的SO2排放標準,在聯合國、歐洲經委會空氣污染控制協議的約束下,歐洲的大部分   都先後加入了“30%削減俱樂部”,批準執行了SO2削減計劃。如德國1983年頒布了分步實施的SO2排放標準,促使FGD技術發展出現第2代高峰,FGD技術得到迅速推廣。1979年   國會通過了“潔淨空氣法修正案(CAAA1979)”,確立了以   小脫硫率和   大SO2排放量為評價指標的新的標準,由此,80年代第2代FGD系統進入商業應用。第2代FGD以干法、半干法為代表,主要有噴霧干燥、LIFAC、CFB、管道噴射等。在這個階段,石灰石/石灰濕法得到了顯著的改進完善。第2代FGD技術的主要特點︰
  (1)濕式石灰石洗滌法得到了進一步發展,在第1代FGD基礎上,不斷積累經驗改善設計和運行。特別在使用單塔、塔型設計和總體布置上有較大進步。脫硫副產品根據國情不同可生產石膏或亞硫酸鈣混合物。德國、日本的FGD裝置大多利用強制氧化使脫硫副產品轉化為CaSO4•2H2O,並在農業和工業領域中得到應用,而   FGD副產品大多作堆放處理。
  (2)在發展濕式石灰石工藝的同時,為降低投資、減少佔地,開發了噴霧干燥法和煙道或爐內噴射法。
  (3)基本上都采用鈣基吸收劑,如石灰石、石灰和消石灰等。
  (4)濕式石灰石洗滌法脫硫率提高到90%以上。
  (5)隨著對工藝理解的深入,設備可靠性提高,系統可用率達到97%。
  (6)脫硫副產物根據需要可開發利用,而且投入的開發費用不高。
  (7)噴霧干燥法在發展初期,脫硫率70%~80%,經過不斷完善,到後期通常能達到90%,系統可用率較好,副產物商業用途少。
  (8)煙道或爐內噴射法的脫硫率只有30%~50%,系統簡單,負荷跟蹤能力強,但脫硫吸收劑消耗量較高。
  干法、半干法FGD與濕法相比,結構簡單、佔地面積小、初投資費用較低、能耗低,但吸收劑耗量相對較高。脫硫率一般為70%~95%,適合于燃用中低硫煤的中小型鍋爐,以及現有電廠和調峰電廠的改造。由于脫硫副產品是含有CaSO3、CaSO4、飛灰和未反應吸收劑的混合物,故脫硫副產品的處置和利用,成為80年代中期發展干法、半干法FGD的重要課題。
  3、第3代FGD
  1990年   國會再次修訂了“潔淨空氣法(CAAA1990)”。新的修正案允許   的電力公司以   靈活的方式來達到SO2排放的控制目標;同時,在“CAAA1990”中還要求減少現有電廠發電機組的SO2排放量,到2000年1月1日,SO2排放總量要在1990年排放基礎上減少90()萬t。每個電廠可根據具體情況,靈活地達到SO2的排放要求,如改用低硫煤,建設或改造FGD系統,購買SO2排放許可證。1990年以來,   燃煤電廠使用的第3代FGD均為脫硫率≧95%的石灰石/石灰濕法工藝,脫硫副產品作為商業石膏得到應用。
  進入90年代後,許多發展中   (主要是亞洲   )為控制酸雨都積極制訂了嚴格的排放標準。FGD技術經過兩代的發展進入了一個新時期——第3代FGD。第3代FGD技術的主要特點︰
  (1)性能價格比高,投資和運行費用都有較大幅度的下降。
  (2)濕法工藝   趨成熟,大容量機組的大量投運,使濕法工藝的經濟性   具優勢。
  (3)噴霧干燥裝置的需求大幅度地減少。
  (4)各種有發展前景的新工藝不斷出現,如爐內噴鈣爐後增濕活化(LIFAC)工藝、煙氣循環流化床(CFB)工藝、電子束輻照工藝、NID工藝以及一些結構簡化、性能較好的FGD工藝等。這些工藝的各種性能均比第2代FGD有較大的進步。且商業化、大容量化的發展進程十分迅速。
  (5)濕法、半干法和干法脫硫工藝同步發展。第3代濕法FGD通過工藝設備的簡化,采用就地氧化、單一吸收塔技術等,不僅提高了系統的可靠性和脫硫率,而且初投資費降低了30%~50%。在這個階段,第2代FGD中LIFAC、CFB、噴霧干燥等干法、半干法工藝,通過工程實踐得到了飛速的發展。工藝和系統多余部分的簡化,大大提高了運行的可靠性(≧95%),脫硫副產品回收利用的研究開發,也拓寬了其商業應用的途徑。
  到1995年世界各國使用的FGD裝置約760套(250GW)。其中濕法是   普遍的FGD系統,佔總量的84%,特別是石灰石/石灰濕法佔70%,噴霧干燥裝置約佔10%,其他工藝包括CFB、LIFAC等都佔有   的比例。安裝FGD裝置   多的   是   ,其次是德國和日本。對于發展中   ,由于自身經濟和資源條件的限制,環境立法尚不十分苛刻,低費用的干法、半干法FGD工藝有日益廣闊的應用前景,其市場佔有份額將日趨增加。到1999年底,中國已有10套FGD系統投入運行,其中有4套石灰石-石膏濕法洗滌裝置,2套爐內噴鈣加爐後增濕活化(LIFAC工藝)裝置,1套海水洗滌煙氣脫硫裝置,1套簡易濕法洗滌裝置,1套噴霧干燥煙氣脫硫裝置和1套電子束輻照煙氣脫硫裝置,總容量為2150MW。
  脫硫脫硝除塵器煙氣脫硫技術經過數十年的發展和大量使用,一些工藝由于技術和經濟上的原因被淘汰,而主流工藝,如石灰石/石灰濕法、煙氣循環流化床(CFB),爐內噴鈣加爐後增濕活化(L.IFAC)、噴霧干燥法及其改進後的NID工藝等得到了進一步的發展,並趨于成熟。主要表現在︰
  (1)高脫硫率。目前設計優化的濕法工藝的脫硫率可達95%以上,噴霧干燥和NID工藝可達85%~90%,改進的LIFAC工藝可達85%,CFB工藝可在與濕法工藝相同的吸收劑利用率條件下達到90%~95%的脫硫率。
  (2)高可利用率。由于對脫硫過程化學反應機理的深入理解,對反應過程有   合理的控制和對結構材料的正確選擇,以及脫硫脫硝除塵器制造廠嚴格的質量保證,脫硫系統的可利用率可達到很高的水平,以保證脫硫脫硝除塵器與鍋爐同步運行。
  (3)工藝流程簡化。
  (4)系統電耗降低。
  (5)投資和運行費用低。近幾年,由于FGD工藝流程簡化和設計參數的優化,系統投資和運行費用降低1/3~1/2。 

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