石灰石-石膏法新技術(shù)千代田工藝(CT-121系統(tǒng))
由日本千代田公司開發(fā)的第二代煙氣脫硫系統(tǒng),又稱千代田工藝。其核心技術(shù)是噴泡塔(噴射式鼓泡反應(yīng)塔,GBR),其工作過程如下:煙氣從引風(fēng)機進入反應(yīng)塔,經(jīng)過垂直的煙氣分配器以一定的壓力進入漿液,形成一定高度的噴射氣泡層,在漿液上層進行氣液傳質(zhì),吸收二氧化硫與粉塵。二氧化硫與碳酸鈣生成亞硫酸鈣,同時,按一定比例向塔內(nèi)注入空氣,亞硫酸鈣被氧化成硫酸鈣,潔凈煙氣經(jīng)除霧器排入煙囪,石灰石漿液直接用泵泵入反應(yīng)塔,當漿液濃度達30%時,引入脫水機脫水得二水硫酸鈣。
該工藝對于煙氣不需降溫,所以可以省去昂貴且易腐蝕的煙氣加熱器,脫硫和除塵同時進行,效果都很好,碳酸鈣利用率高達99%,100 MW級機組的CT-121系統(tǒng)試驗采用不同硫份的煤種,不同品質(zhì)的石灰石,其石灰石的利用率均超過97%,脫硫率大于98%,除塵率大于90%,試驗中采用了玻璃鋼代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橡膠內(nèi)襯。100 MW機組CT-121系統(tǒng),由于吸收塔流程短,不設(shè)石灰石漿液循環(huán)系統(tǒng),如果加上可以不設(shè)除塵器,CT-121系統(tǒng)比相同容量的傳統(tǒng)FGD系統(tǒng)投資低20%,占地少35%,但公司已有高性能的除塵器,估計初投資節(jié)省的比例不會這么高。運行費用,由于不設(shè)漿液循環(huán)系統(tǒng),電耗將大幅度下降,且不用加任何添加劑,運行費用如果控制得當,可望比傳統(tǒng)FGD降低50%。在低的pH值條件下,不存在結(jié)垢和堵塞問題,對負荷適應(yīng)性強,最值得強調(diào)的是:控制系統(tǒng)十分簡單。
該系統(tǒng)運行調(diào)整參數(shù)如下:通過調(diào)整反應(yīng)塔的煙氣壓力損失及塔內(nèi)漿液的pH值來控制脫硫率;改變石灰石漿液液面調(diào)整反應(yīng)塔壓力損失,液面高度增加,脫硫率也隨之增加。
缺點:吸收過程中由于壓力阻力較大,動力消耗相對較大;煙氣由于從液體中涌出,煙溫很低,煙氣再熱系統(tǒng)消耗的能量也較大;由于在低pH值下運行,設(shè)備需做耐酸防腐。
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