NID工艺在国内的应用与研究

环境L程2002年2月第20卷第1期NID工艺在国内的应用与研究葛介龙王新龙李文勇(浙江菲达机电集团公司,诸31800)A擴要通过ND工艺在巨化热电厂70MW烟气脱硫中的工程应用,研究了电除尘器收樂高浓度粉尘的可行性,操作温度、钙硫比、进口烟气温度、进口SO2浓度与脱硫效率的关系等。关键词ND工艺工程应用研究锅炉蒸发量在烟气脱硫工艺中,循环半干法烟气脱硫工艺由进口烟气量300410Nm3/h于投资低、占用空间小、脱硫效率高、经济性能指标优最小烟气量150205Nm3/h等原因越来越受到重视,也成为国家重点推广的6种进口烟气温度138℃脱硫技术之一。这类技术包括 ALSTOM的NID工艺;进口粉尘浓度26 g/NmLug公司的CFB工艺;Wuf公司的RCFB工艺及丹进口SO2浓度3 130 mg/Nm麦 Smith公司的SD工艺等。这些工艺正在中国300设计煤种含硫0.98%MW以下机组的烟气脱硫工程中成为首选工艺。例设计脱硫效率如NID工艺已用于巨化热电厂70MW机组的脱硫工烟气含氧5%程上;GSD工艺也已用于云南小龙潭电厂。巨化脱硫烟气含水7.95%工程自2001年2月正式投运以来,无论是脱硫效率在脱硫装置稳定运行后,吸收剂改成用电石渣还是粉尘排放都优于设计指标。并于2001年8月29粉。因为巨化公司电化厂副产大量电石渣,因此在电日通过浙江省环保局组织的性能验收,且移交电厂。厂附近建有一个于燥制粉车间以生产电石渣粉,其主通过调整工程参数进行了大量研究,证明NID系统具要成分为Ca(OH2。干燥制得的电石渣粉理化参数有布置灵活操作简便;煤种易适应;性能价格比好,为:纯度80~92%,粒径8-23pm,密度0.55脱硫效率高等特点并具有在火电厂25-300MW机0.6g/cm3(含水<2%),比表面积17.1-19.4m2组上推广的良好前景;到目前为止,此种工艺在垃圾其脱硫工艺流程见图1。焚烧尾气处理上具有很高的市场占有率。该工程2001年2月投人正式运行,出口温度62工程概况73℃,Ca/S=1.2~1.3脱硫效率85%~94%,出口巨化热电厂8机炉是新建工程主要设计参数粉尘浓度20-150mg/Nm3如下某水泥厂生料磨烟气除尘中使用的管式电除尘器,正2刘后启林宏电收尘器.北京:中国建筑工业出版社,983常运行已达4a,除尘器的除尘效率高达98%以上,每3±成汉泽[美HJ怀特著工业电收尘北京:冶金工业出版社,年回收生料原料8001取得了明显的经济效益和社4李向阳,罗魁元XDC型组合式多管旋流电除尘器在某厂应用的改会效益。管式电除尘器应用于中小型窑炉烟气的治进工业安全与防尘,1997理是切实可行的,其运行稳定可靠具有推广价值。参考文献第一作者中国煤化工业于中南工业大学谭天佑,梁凤珍.工业通风除尘技术北京:中国建筑工业出版社,工学学士CNMHG2001-05-24收稿环境T程2002年2月第20卷第1期定高出口温度是不必要的,只要保证不腐蚀烟道、风机和烟囱就行。关键是引风机、烟道需要保温,使石灰料仓不致产生明显温降。循环半干法因脱硫后净烟气中形灰斗7相对湿度只有在70℃左右操作时,排电子螺旋称流化空气放烟气的扩散没有问题,这与湿法高含湿量烟气的扩店气从蜗炉来消化增湿器散不同。巨化热电厂8‘机脱硫工程用的煤种含硫为0.98%,原始烟气SO2浓度为3130mgNm2,脱硫后烟工艺水气中SO浓度不到Img/Nm3,求出此时的烟气露点为1脱硫工艺流程图48.7℃,故而我们选取操作温度69~73℃足以防止酸3结果及讨论腐蚀,另外因风机轴功率的热贡献,烟囱进囗烟气温3.1进出口温度对脱硫效率的彩响度将达70~75℃。32CaS对脱硫效率的影响T=69C8由亩南南一进口温度℃141.6图2烟气进冂温度与脱硫效率的关系图4CaS与脱婉效率的关系从图4可以看出,在连续运行的动态平衡系统中,Ca/S是影响脱碗效率的最主要因素之一。在酸cas碱化学当量比小于1.0时,效率与CaS的关系几乎呈正相关,在1.0~1.5区域,随着CaS的增加,脱硫器86效率的提高有减缓趋势,但效率已能达85%~%5%,CaS超过15,再增加脱硫剂对脱硫效率贡献已不太明显。如操作温度在75℃左右,则情况稍有不同,在出口温度:℃CaS超过1.5时,脱硫效率提高的趋势好于69℃,但图3操作温度与脱效的关系图2为烟气进口温度对脱硫效率的影响。图3表从经济性考虑操作温度以69-73℃为宜,这既能节明操作温度对脱硫效率的影响相当明显。因为脱碗省脱硫剂的加入量,又能防止系统的腐蚀。我们还在不加任何脱硫剂但仍加工艺水使烟气反应是放热反应,从热力学和本真动力学两方面比较本真动力学对脱硫反应速度的影响更占优势。由降温并有物料循环的情况下进行试运行,平均测得的于SO2与Ca(OH)2的反应是离子化反应操作温度接脱硫效率为36.1%-56%,分析循环灰中Ca(OH)2近于水(酸)露点循环物料中的吸收剂表面水份能持的含量为36%。以此推测,如果锅炉燃烧后的煤灰续更长时间,对脱除SO2非常有利。由运行经验得中含钙(CaO)浓度在5%~10%的话则不加任何脱知当CS=13左右时操作温度在75℃以上很难硫剂脱硫效率即能达到50%-85%保持脱硫效率稳定在85%以上;而当操作温度在67中国煤化工关系72℃时脱硫效率则稳定在90%以上。正常运行CNMH率的关系。温度控制在69-73℃,脱硫效率85%~94%3.4脱硫与粉尘排放的关系通常选取的操作温度为酸露点以上15℃,人为巨化工程出于粉煤灰综合利用的考虑,在脱硫前环境T程2002年2月第20卷第1期1000/Nm3,因增湿团聚粒径较粗,粒径44-10gm的粗粒子占90%左右,这很容易被机械除尘器收集,T=67℃预除尘效率为40%~50%,一电场的除尘效率极高因粗粒子多,超细微尘并不多,故而从未见到有电晕封闭现象。(2)选配了高压电源,由于运行电压决定于火花Ca5=1.3放电电压,雨这电压值与烟气的密度成正比相关,烟气加湿降温,密度增大,能允许更高的运行电压。(3)尽管烟温下降,使粉尘的粘度下降,但灰的湿进山SO浓度mg·Nm度却有增加,粉尘与粉尘之间有较强的附着力,在极围5进口SO2浓度与脱硫效率的关系板上形成“饼层”振打脱落容易不易产生二次扬尘。加了一个电场的预除尘器,设计除尘效率为805%(4)电除尘采取了较好的保温措施,避免结露以这样进入反应器的烟气中含尘仅为523BNm,这样及产生低比电阻粉尘(≤10·cm)。同时因增湿,使脱硫循环灰的组分见附表。原本比电阻高的Ca0CaCO3等物质的比电阻也下降附表脱硫循环灰成分表到10°~10"g·cm,使ESP的电气运行特性处于良好脱硫灰成分%脱硫灰成分%区域(一级除尘停运(一级除尘投运4结论(1)应用于巨化热电丿的NID脱硫工艺,从脱硫CaSO. 2H,0效率及粉尘排放都是成功的,运行表明进口烟温增高,进口SO2浓度提高,操作温度提高都会对脱硫效CaCk 4H,0率有一定影响。75.lIH2O(自由水)(2)在优化运行温度下,CS在1.5以上时,对脱脱硫灰与常规粉煤灰相比,除了组分中增加钙盐硫效率的影响已表现为不太敏感。(3)燃用含硫小于25%的煤种时,达到90%脱外,灰中水分也有增加,因烟气温度明显下降,烟气中含水量达12%左右,这些都影响到灰的理化特性。硫效率的操作温度为68~73℃,CaS为1.3;如若高钙煤灰,不加任何脱硫剂,仅煤灰增湿循环即能达到同时由于粗颗粒灰的循环,烟气中粉尘浓度高达10g/Nm3。经预除尘,进入电场时的粉尘浓度在50%~85%脱硫效率。(4)经过合理的选型及选用先进的极配方式和控500gNm3左右。针对以上特点为此对所选配的电除尘器作了许制电源等,运行及测试表明:电除尘器用以收集高浓度的脱硫粉尘是可行的,能达到连续排放20多改进包括封头极配方式、振打方式及控制型式60mg/Nm3,3电场振打时小于150mg/Nm3。电源选配等。电除尘出口粉尘实测为20150mg/Nm3。正常20~70mg/Nm3,3电场振打时不超第一作者葛介龙,男,1964年7月出生,浙江菲达集团刷总工程师过150mg/Nm3脱硫研究所所长,长期从事烟气脱婉及垃圾焚烧尾气处理的研究与工这是因为程应用(1)虽然循环物料量大,烟气中粉尘浓度达200107-08收稿‖欢订环工亲本Y日国煤化工NMHG