“循環(huán)流化床(LJS-FGD)燒結(jié)煙氣多組分污染物干法脫除技術(shù)”后評估結(jié)果
一、技術(shù)分析評價
(一)技術(shù)特點
該評估對象, 采用了《煙氣凈化反應(yīng)器》( ZL2007 2 0008344.2)、《組合式煙氣凈化反應(yīng)器》(ZL2007 2 0008345.7)、《物料輸送空氣斜槽》(ZL2007 2 0006324.1)、《一種用于干法脫硫消化器的進料裝置》(ZL2005 2 0126770.7)、《一種用于干法脫硫消化器的排氣裝置》(ZL2005 2 0126771.1)、《全自動高活性的干式石灰消化器》(ZL2006 2 0156577.2)、《用于石灰消化器的防布袋糊袋裝置》(ZL2007 2 0006327.5)、《一種循環(huán)流化床脫硫塔的頂部循環(huán)裝置》(ZL2006 2 0080593.8)等8 種實用新型專利產(chǎn)品以及適應(yīng)燒結(jié)煙氣波動的物料循環(huán)系統(tǒng),使整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定。
1. 該工藝關(guān)鍵技術(shù)在于整套裝置設(shè)有雙級污染物反應(yīng)區(qū)(高溫快速反應(yīng)區(qū)、低溫循環(huán)流化反應(yīng)區(qū)),采用防潮、高濃度、高效率低壓專用布袋除塵裝置,自主研發(fā)的大流量抗磨物料空氣輸送斜槽實現(xiàn)吸收劑的循環(huán)利用,采用單根大流量高壓超細霧化噴嘴實現(xiàn)均勻的煙氣降溫,整個裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高效的多組分污染物脫除效果。
2. 采用了自主開發(fā)的專利技術(shù):清潔煙氣再循環(huán)自補償技術(shù),保證脫硫塔內(nèi)操作氣速相對穩(wěn)定,負荷適應(yīng)性好,進一步保證了氣固兩相流場的穩(wěn)定,滿足不同的干法煙氣負荷要求。負荷可在0%~110%范圍內(nèi)變化。在不同煙氣負荷情況下,如何維持循環(huán)流化床床層的穩(wěn)定是保證脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。循環(huán)流化床(LJS-FGD)燒結(jié)煙氣干法脫硫工藝利用脫硫塔進口煙道的靜壓低于脫硫引風機出口靜壓,不需要另外安裝抽氣風機,通過再循環(huán)煙道將引風機下游的部分凈化煙氣,根據(jù)負荷變化情況,調(diào)節(jié)煙道風擋來調(diào)節(jié)再循環(huán)到脫硫塔進口煙道中的凈化煙氣的流量,使文丘里噴嘴的流速保持相對穩(wěn)定。這一技術(shù)已在工程中得到廣泛應(yīng)用,特別是多機共用一個脫硫塔的工藝布置。
3. 采用流線型的底部進氣結(jié)構(gòu),保證了吸收塔入口氣流分布均勻。通過大量的氣流分布模型試驗,探索脫硫塔入口氣流分布特性,研究表明:采用流線型結(jié)構(gòu),有利于氣流塔內(nèi)徑向分布均勻,避免塔底落灰和有利于脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。(二)脫硫效率。根據(jù)工程實例運行情況,該工藝技術(shù)在鈣硫比為1.4(CaO 純度為70%)、脫硫塔入口二氧化硫平均濃度1427mg/Nm3 的情況下,平均脫硫效率為93.1%,外排廢氣中二氧化硫平均濃度91mg/Nm3。
(三)對生產(chǎn)主設(shè)備的影響。本工藝是成熟工藝,技術(shù)成熟。工藝采用旁路布置,在燒結(jié)主抽風機后增設(shè)脫硫引風機,脫硫系統(tǒng)運行不影響燒結(jié)主設(shè)備生產(chǎn)運行。
(四)對負荷變化的適應(yīng)性。該工藝采用了清潔煙氣再循環(huán)自補償措施和脫硫灰循環(huán)系統(tǒng)。根據(jù)工程實例運行情況,SO2 濃度在1000mg/Nm3~5000 mg/ Nm3 波動時,只通過增減吸收劑的加入量即可滿足脫硫效率,外排煙氣二氧化硫濃度穩(wěn)定小于 200mg/Nm3。在煙氣出現(xiàn)波動時,清潔煙氣再循環(huán)自動補償措施發(fā)揮作用,根據(jù)工程實例運行情況,沒有發(fā)生過塌床的情況。
(五)協(xié)同脫除多種污染物的能力。根據(jù)工程實例運行情況,本工藝具有協(xié)同脫除多種污染物的功能。根據(jù)國家環(huán)境分析測試中心對依托工程的檢測結(jié)果,該裝置脫除氯化氫效率 96.6%,鉛、鎘、汞的總量脫除效率99.5%,硫酸霧脫除率96.6%,且本工藝只要增加吸附劑就可以脫除二惡英。
二、設(shè)備運行狀況評價
(一)脫硫設(shè)備同步運行率。該工藝配置有煙道系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、脫硫后布袋除塵器系統(tǒng)、脫硫引風機系統(tǒng)、吸收劑制備及供水系統(tǒng)、物料再循環(huán)系統(tǒng)、脫硫灰外排系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、自控系統(tǒng)等。整個系統(tǒng)配置合理完善,特別是采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的實用專利產(chǎn)品;關(guān)鍵材質(zhì)和少量關(guān)鍵設(shè)備部件采用進口,確保了系統(tǒng)設(shè)備運行的穩(wěn)定性,根據(jù)依托工程2010 年1~5 月運行數(shù)據(jù),脫硫設(shè)備同步運行率達到98.9%。
(二)設(shè)備國產(chǎn)化率。本工藝所采用設(shè)備以國產(chǎn)設(shè)備為主,僅部分關(guān)鍵設(shè)備進口。根據(jù)工程實例情況,設(shè)備國產(chǎn)化率為 85%。
(三)根據(jù)工程實例運行情況,設(shè)備未出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢現(xiàn)象。
(四)后期維修成本少,設(shè)備壽命長。本工藝技術(shù)采用空塔結(jié)構(gòu)的吸收反應(yīng)塔,關(guān)鍵設(shè)備材質(zhì)及關(guān)鍵部件采用進口,設(shè)備使用壽命長。設(shè)備維修簡單,主要是少量設(shè)備磨損更換,如布袋更換,運行維護的工作量和工作強度很小,有利于生產(chǎn)運行。
三、系統(tǒng)性能評價
(一)鈣硫比。本工藝技術(shù)采用物料循環(huán)系統(tǒng),可充分利用吸收劑,減少脫硫劑消耗。根據(jù)依托工程實例運行情況,鈣硫比平均為1.4(CaO 純度為70%)。
(二)能耗水平。根據(jù)工程實例,該脫硫系統(tǒng)噸燒結(jié)礦電耗增加8kWh/t,噸燒結(jié)礦能耗增加1.6kgce/t,處理每萬標準立方米煙氣量耗電28.7kWh/萬Nm3(當達到設(shè)計規(guī)模時25 kWh/ 萬Nm3),耗能5.84kgce/萬Nm3(當達到設(shè)計規(guī)模時5.28kgce/ 萬Nm3)。
(三)根據(jù)依托工程運行情況,該工藝無廢水產(chǎn)生。
(四)煙囪不需防腐。由于工藝脫硫反應(yīng)溫度控制在露點以上15~20℃,因此,不需建脫硫煙囪,外排脫硫煙氣仍從原煙囪外排,且原煙囪不需防腐,也不產(chǎn)生“煙囪雨”。
(五)脫硫副產(chǎn)物。該工藝副產(chǎn)干法脫硫灰細度細,氧化鈣含量少,重金屬等有害物質(zhì)影響很小,可用于填堤、土地回填、路基、建材工業(yè)、混凝土磚砌塊等方面,具有較好的應(yīng)用前景。但制蒸壓磚等高附加值利用途徑形成產(chǎn)業(yè)化還存在一定的難度。
四、經(jīng)濟性評價
(一)投資。該燒結(jié)脫硫工藝工程實例設(shè)計合理,在滿足設(shè)計要求的條件下,除了關(guān)鍵材質(zhì)及關(guān)鍵設(shè)備部件采用進口,施工安裝難度小,使整套裝置投資較少。處理單位煙氣量投資為59 元/Nm3/h(達到設(shè)計規(guī)模時為45 元/Nm3/h)。
(二)運行成本。根據(jù)依托工程2010 年1~5 月實際運行數(shù)據(jù),噸燒結(jié)礦增加脫硫成本7.99 元(不考慮減排費),其中電費占64.53%(達到設(shè)計規(guī)模后占48.7%),脫硫劑費用占19.97% (達到設(shè)計規(guī)模后占24.9%),維修費占0.98%,折舊及其他占 14.52%。
五、其它內(nèi)容評價
本工藝依托工程處理單位煙氣量占地面積為 0.0009m2/Nm3/h,占地小。
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