煙道氣脫硫技術(shù)的改進(jìn)研究
為改進(jìn)現(xiàn)有的煙道氣脫硫技術(shù),目前正在多個(gè)領(lǐng)域展開(kāi)研究工作。其中許多研究工作集中在石灰石/石膏和其它濕法洗滌煙道氣脫硫技術(shù)上,因?yàn)檫@些技術(shù)是世界上最常用的煙道氣脫硫技術(shù)。改進(jìn)的具體方面包括更高的脫硫效率,更低的投資和生產(chǎn)成本,以及更好的可靠性。
煙道氣脫硫技術(shù)的最顯著改進(jìn)之一是吸收器規(guī)格的增大。一臺(tái)鍋爐有多臺(tái)洗滌器曾經(jīng)很常見(jiàn),部分作為備用。使用較大規(guī)格的煙道氣脫硫裝置進(jìn)行的試驗(yàn),以及對(duì)煙道氣脫硫設(shè)備高可靠性的信任,使煙道氣脫硫設(shè)備供應(yīng)商有信心第一次提議,即使最大型的設(shè)備(功率最高達(dá)1000MWe),也采用單個(gè)吸收器。并在最近,安裝了一臺(tái)同時(shí)服務(wù)于兩臺(tái)大型鍋爐(約400MWe)的煙道氣脫硫裝置。以這種方式增大設(shè)備規(guī)格,大大降低了總投資成本,因?yàn)橐慌_(tái)吸收器一般比兩臺(tái)一半出力的吸收器便宜;鋼鐵等用量要少得多,裝配作業(yè)也會(huì)減少。
通過(guò)增大氣流速度并及這一流速通過(guò)吸收器,也會(huì)降低成本。其結(jié)果是,同樣的氣體流速,吸收器規(guī)格更。ㄒ簿透畋阋耍。到目前為止,3m/s的設(shè)計(jì)流速已很平常,此外4m/s的設(shè)計(jì)流速目前正在被采用,同時(shí)也在考慮4.5m/s的可能性。隨著對(duì)洗滌器和沉淀槽工藝的更深入認(rèn)識(shí),洗滌器可設(shè)計(jì)成具有更短的氣體和顆粒停留時(shí)間,因而也正在研究減少吸收塔高度。
吸收塔中氣體和液體流動(dòng)的空氣氣體動(dòng)力模擬和計(jì)量流體動(dòng)力學(xué)模擬,被證明對(duì)于確保氣/液更好接觸和提高傳質(zhì)速度是非常重要。這有助于研制更好的噴嘴、接觸器設(shè)計(jì)和除塵器。石灰石石膏法煙道氣脫硫技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn),是采用高濃度的石灰石漿。這能使質(zhì)量交換更好,同時(shí)隨著泵入的液體或稀漿量的減少,也能減少運(yùn)行成本。
在最近30年中,隨著工藝的改進(jìn),主要設(shè)備元件都已有了很大的發(fā)展。其中包括鼓風(fēng)機(jī)規(guī)格更大,向軸流式結(jié)構(gòu)發(fā)展,而不是離心式。在鍋爐負(fù)荷減小時(shí),這些鼓風(fēng)機(jī)只需要很小的動(dòng)力。更大和更高效率的鼓風(fēng)機(jī)的研制,將有利于大型的吸收器的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。氣/氣交換器是另一個(gè)研究領(lǐng)域。雙液體加熱器(或低損失熱交換器)的采用,減少了煙道氣通道中凈化氣未處間的氣體泄露量。
抗腐蝕材料的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)仍在繼續(xù)。一些性提高的或更低成本的合金已開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng),并已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了夾有云母而不是玻璃簿片的乙烯酯樹(shù)脂,這種樹(shù)脂能夠耐受更高的煙道氣溫度。玻璃增強(qiáng)纖維(GRP)管的尺寸已經(jīng)提高到了可以用于制造功率為80Mwe左右或更大尺寸的小型吸收器。可以預(yù)計(jì),玻璃增強(qiáng)纖維洗滌器將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用,在許多情況下,玻璃增強(qiáng)纖維洗滌器比金屬吸收器具有更低的成本,更強(qiáng)的抗腐蝕和抗老化性,更易維護(hù)。
需要提高材料性能的一個(gè)領(lǐng)域是煙道氣脫硫循環(huán)泵。在一定的操作條件下,煙道氣脫硫循環(huán)泵的使用壽命相對(duì)較短。橡膠內(nèi)襯可能會(huì)因與固體物接觸而受到損壞,金屬殼和金屬葉輪可能會(huì)受到腐蝕和因加熱而破裂,尤其在高氯化物環(huán)境中。
隨著煙道氣脫硫設(shè)備設(shè)計(jì)的改進(jìn)和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)變得更加苛刻,需要提高老設(shè)備和設(shè)計(jì)不夠完美的設(shè)備的性能。許多主要煙道氣脫硫設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)在從事這方面的工作,例如,安裝塔盤(pán)或改進(jìn)噴嘴集管方式,提高噴嘴性能或采用更好的填料。未來(lái),這種對(duì)老設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)的需求將保持穩(wěn)定,其中包括雙開(kāi)口式空心錐噴嘴、以及增加石灰石裝填量、更細(xì)研磨和/或有機(jī)添加物等最新的技術(shù)創(chuàng)新,雙開(kāi)口式空心錐噴嘴能提供并流式洗滌。
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