摘要：針對(duì)目前脫硫吸收塔阻力大、能耗高、占地廣等不足，本公司開發(fā)了U 型曲流平流吸收塔，并以此為核心開發(fā)了OI2-WFGD-II 濕法煙氣脫硫技術(shù)，介紹該技術(shù)的工藝特點(diǎn)、設(shè)備布置、技術(shù)參數(shù)、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化以及技術(shù)應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：煙氣脫硫,平流吸收塔,U 型,OI2-WFGD-II 技術(shù)

目前世界上有上百種脫硫方法，其中濕式石灰石法脫硫工藝以其成熟度高、脫硫效率高、系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高、煤種適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的推廣與應(yīng)用，它在世界脫硫市場(chǎng)上占有超過80 % 的份額。

江蘇蘇源環(huán)保經(jīng)過多年的探究，開發(fā)了OI2-WFGD 濕法煙氣脫硫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了較高的關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率，大大降低了投資費(fèi)用與運(yùn)行成本，是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)脫硫技術(shù)，在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的運(yùn)用。近年來(lái)，又開發(fā)了OI2-WFGD-II 脫硫技術(shù)，改進(jìn)了工藝設(shè)備，進(jìn)一步降低了建設(shè)成本和操作費(fèi)用。

1 工藝流程

OI2-WFGD-II 脫硫工藝由下列子系統(tǒng)構(gòu)成：石灰石制備系統(tǒng)；煙氣系統(tǒng)；SO2 吸收系統(tǒng)；石膏脫水和處理系統(tǒng)；FGD 公用系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；電氣系統(tǒng)。系統(tǒng)原則性的工藝流程如圖1 所示。

2 SOx 吸收系統(tǒng)

2.1 U 型曲流平流吸收塔

傳統(tǒng)的吸收塔大都采用垂直逆流式設(shè)計(jì)，這種類型的吸收塔有利于氣液傳質(zhì)反應(yīng)，但是通常阻力較大，配備的增壓風(fēng)機(jī)所需功率較大，需要較大的電耗。為了達(dá)到一定的脫硫效率，需要保證煙氣在吸收塔內(nèi)充分的停留時(shí)間，通常將吸收塔設(shè)計(jì)得很高（40 m 左右）。

針對(duì)上述不足，我公司開發(fā)了U 型曲流平吸收塔（見圖2 ），并以此為核心開發(fā)了OI2-WFGD-II濕法脫硫技術(shù)。

該吸收塔本體內(nèi)部分成兩個(gè)區(qū)域，上部為噴淋吸收區(qū)，下部為氧化反應(yīng)漿液池，吸收區(qū)內(nèi)設(shè)置有U 形隔板，隔板的兩個(gè)側(cè)邊分別與進(jìn)出口煙道的內(nèi)側(cè)面相接，上端面與吸收塔本體的頂面相接，下端面則沒于吸收塔漿液池最低液位以下，煙氣進(jìn)口、煙氣出口、吸收塔本體、進(jìn)口連接煙道、出口連接煙道、U 形隔板及漿液池液面形成封閉的U 形空間，在該U 形空間內(nèi)設(shè)置由若干層噴淋層構(gòu)成的漿液噴淋系統(tǒng)。在進(jìn)口連接煙道中設(shè)置有下部吹掃風(fēng)裝置，出口煙道設(shè)置有斜置式除霧器，漿液池中還設(shè)置有氣氛控制裝置。煙氣在該U 形空間內(nèi)與經(jīng)漿液噴淋系統(tǒng)霧化后的吸收劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)并實(shí)現(xiàn)換向，基本沒有垂直高度方向上的變化。

2.2 煙氣脫除原理

鍋爐燃煤煙氣以5 ～1 2 m / s 的流速水平通過吸收區(qū)的漿液噴淋系統(tǒng)。在噴淋段，氧化反應(yīng)漿液池中的吸收劑由漿液循環(huán)泵輸送至循環(huán)管道通過水平霧化噴嘴，對(duì)流經(jīng)的煙氣進(jìn)行洗滌凈化，并使其降至飽和溫度，經(jīng)氣液混合接觸，煙氣中的SO2 溶解于漿液中并與CaCO3 進(jìn)行反應(yīng)，從而達(dá)到脫硫的目的。經(jīng)凈化的煙氣通過煙道中的兩級(jí)除霧器脫除其中攜帶的部分水霧、煙塵和固體顆粒后經(jīng)煙囪排出。洗滌液則由噴淋段底部流入氧化反應(yīng)漿液池中。在氧化反應(yīng)漿液池中鼓入氧化空氣，將CaSO3氧化形成石膏，并通過攪拌器的攪拌使其細(xì)化分散。生成的石膏漿液則通過由石膏旋流站和真空皮帶脫水機(jī)組成的石膏脫水系統(tǒng)處理后作為脫硫的副產(chǎn)品進(jìn)行綜合利用。

3 煙氣脫硫裝置工藝布置圖

采用這種U 形吸收區(qū)平流吸收塔的OI2-WFGD-II 脫硫技術(shù)工藝布置如圖3 所示。

由于OI2-WFGD-II濕法煙氣脫硫技術(shù)系統(tǒng)阻力小，主機(jī)系統(tǒng)的引風(fēng)機(jī)余量往往已經(jīng)可以滿足脫硫系統(tǒng)的需要，因此可不再單獨(dú)設(shè)置獨(dú)立的脫硫升壓風(fēng)機(jī)。同時(shí)G G H 也可根據(jù)煙囪防腐情況省去。工藝布置如圖4 。

4 關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化情況

OI2-WFGD-II技術(shù)大大提高了關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率，主要有漿液噴嘴、除霧器、煙氣擋板門等，并取得了相關(guān)專利。主要性能如下。

（1 ）噴嘴：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可組合定制，可根據(jù)給定粒徑分布曲線“設(shè)計(jì)”噴嘴，自振特性可強(qiáng)化霧化效果。

（2 ）除霧器：根據(jù)速度分布定制除霧器組件，內(nèi)含進(jìn)出口導(dǎo)流擴(kuò)縮功能，除霧器組件與煙道中心線呈4 5 °斜置，通流臨界速度9 ～1 0 m / s 。

（3 ）擋板門：采用內(nèi)充流體介質(zhì)彈性材料間的擠壓密封，單板框架式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)煙氣隔絕，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高、調(diào)節(jié)性能好。

5 技術(shù)參數(shù)對(duì)比和應(yīng)用情況

表1 為OI2-WFGD-II脫硫技術(shù)與傳統(tǒng)脫硫技術(shù)設(shè)計(jì)指標(biāo)對(duì)比情況。

表2 給出了采用OI2-WFGD-II技術(shù)的煙氣脫硫裝置的主要性能參數(shù)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的比較結(jié)果，可以看出，OI2-WFGD-II技術(shù)各項(xiàng)性能指標(biāo)已經(jīng)完全達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并在水耗、電耗等運(yùn)行指標(biāo)上居于領(lǐng)先地位。

本技術(shù)已成功應(yīng)用于大唐徐塘發(fā)電有限公司、商丘裕東發(fā)電有限責(zé)任公司、宜興協(xié)聯(lián)熱電有限公司等5 套FGD 總承包工程中。

6 結(jié)論

OI2-WFGD-II濕法煙氣脫硫技術(shù)是一種先進(jìn)的脫硫技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)的U 型曲流平流塔系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的工藝技術(shù)。OI2-WFGD-II脫硫工藝克服了傳統(tǒng)工藝阻力大、能耗高、占地廣等不足，具有煙道布置緊湊、空間利用充分的突出優(yōu)點(diǎn)，可大幅縮減投資和運(yùn)行費(fèi)用，減少占地面積，與常規(guī)的吸收塔相比，OI2-WFGD-II技術(shù)可以節(jié)約1 / 4 的投資、1 / 5 的運(yùn)行費(fèi)用，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、廣闊的市場(chǎng)和良好的推廣前景，并具備開拓國(guó)際市場(chǎng)的能力。

本項(xiàng)目除應(yīng)用于石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝外，其U 型平流塔還可應(yīng)用于氨法、鎂法、生物法等多種濕法煙氣脫硫工藝。同時(shí)，本項(xiàng)目開發(fā)的關(guān)鍵設(shè)備也可單獨(dú)應(yīng)用于相關(guān)技術(shù)的煙氣脫硫工程中。OI2-WFGD-II技術(shù)發(fā)明還可進(jìn)一步推廣至其它過程工業(yè)的反應(yīng)、吸收塔的設(shè)計(jì)開發(fā)以及相關(guān)設(shè)備的研制生產(chǎn)中，為我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步作出更大的貢獻(xiàn)。

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