荷电干式吸收剂喷射法(CDSI)脱硫技术的工程应用
CDSI 系统自1993年介绍到中国以来,已在德州热电厂及杭州钢铁厂自备热电厂上安装了两套CDSI装置,第一套已于1995年下半年投入运行,第二套将在1996年年底投入运行。在美国CDSI技术已应用于113MW发电机组及沥青窑炉的烟气脱硫等工程项目。
(1)德州热电厂CDSI系统
德州热电厂是一个中型电厂,现有四台中温中压煤粉锅炉。1993年结合技术改造,在75t/h锅炉上首先采用了美国阿兰柯公司的CDSI系统,1995年开始设备安装、调试和投运,并由山东省环境监测中心分别于1995年9月和1996年12月对其进行了投运和验收测试,监测结果表明,SO2排放浓度低于国家排放标准。
技术改造工程扩建包括一台75t/h煤粉锅炉和一台6MW背压式汽轮机,共投资3532万元。
德州电厂CDSI系统的脱硫效果检测结果见表1.由于实际运行时煤的含硫量为1.66%~1.94%,远高于设计值0.823%,因而对脱硫效率有一定影响。
表1 德州电厂CDSI系统性能参数
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(2)杭州钢铁集团公司第二热电厂CDSI系统
杭州钢铁集团公司第二热电厂1号炉为35t/h次高压链条炉,其CDSI系统的主要涉及参数见表2。该系统已于1996年12月投入运行,并由浙江省环境监测中心于1997年1月和12月对其进行了脱硫效率测试,测试结果见表3.由于实际煤的硫含量为0.94%和0.43%,比设计煤种的含硫量低,烟气中SO2的浓度也较低,因此对脱硫效率也有一定影响,但排放浓度达到了国家标准限制要求。
表2 杭州钢铁集团二热CDSI系统主要设计参数
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表3 CDSI系统脱硫效果监测结果
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(3)广州某热电厂的荷电干法烟气脱硫工程
该热电厂共设有3台220t/h的燃煤锅炉,每台锅炉燃煤量为32.0t/h,设计燃煤含硫的质量分数为0.9%。由于电厂邻近广州市区,根据环保要求必须安装脱硫设备。根据多方可行性论证,选定荷电干法烟气脱硫工艺,于1997年与美国阿兰柯环境技术公司签署了脱硫技术和设备的供货合同。
燃煤锅炉荷电干法烟气脱硫设备(简称CDSI),是美国阿兰柯环境技术公司20世纪90年代的专利技术。CDSI系统是通过在炉膛出口烟道喷入干的吸收剂(通常为Ca(OH)2),使吸收剂与烟气中的SO2发生反应,产生颗粒物质,再被后面的除尘设备除去,以达到脱硫的目的。荷电干法与普通干法不同,荷电干法使吸收剂在喷入烟道前,以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕区,从而得到强大的静电。吸收剂被喷射到烟道烟气流中,吸收剂颗粒由于都带有同一符号的电荷,相互排斥,很快在烟气中扩散,形成均匀的悬浮状态,增加了与SO2完全反应的机会,提高了脱硫效率。同时,吸收剂表面的电晕还大大增加了吸收剂的活性,缩短了与SO2的反应时间。
该热电厂的CDSI系统设计的主要指标为:
按锅炉燃煤含硫的质量分数为1.0%设计
脱硫效率为75%~80%
Ca与S的质量分数之比为1.3~1.5
每台炉耗电量为160kW,每台炉每小时约耗用1t的Ca(OH)2
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CDSI系统对Ca(OH)2的要求较高,要求吸收剂含Ca的质量分数不小于90%,水的质量分数不大于3%,颗粒直径30~50μm。
荷电干法烟气脱硫的主要特点是投资少,脱硫系统设备占地面积小,运行费用低;
但其脱硫效率低,脱硫后的副产品不能综合利用,没有大机组的应用业绩,同时对脱硫剂的要求很高。
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