电子束法烟气脱硫工程中工艺单元的设计
电子束法烟气脱硫工程中工艺单元的设计包括多个方面的内容，在这里以成都电厂、北京京丰热电公司以及杭州协联热电厂的工程为例予以说明，对于这三个工程将在后面的工程案例中做出详细的介绍与说明。
1、烟气调节系统
杭州协联的设计由于考虑进入装置界区的粉尘质量浓度较大,增设了预洗室和除雾器,进行降温除雾,将粉尘质量含量降到175 m g/m 3,湿度降到100m g/m 3后进入辐照反应器。
成都装置的烟气调节塔虽在设计上考虑为高压雾化全蒸发形式,但实际操作中,由于水汽化不完全,在塔底部集聚,且酸性气体溶解在其中,使塔底部气液接触面腐蚀严重。
京丰工程烟气调节塔的设计思想与成都装置相同,但在具体的喷头雾化设计选型上与其不同,进行了改进,很大程度上避免了塔底部液体的聚集,避免酸性液体对塔体的腐蚀。
2、辐照反应系统
(1)电子加速器。与电子加速器配套的高压直流电源。
成都装置的电子加速器配套高压直流电源的绝缘采用油绝缘,绝缘的可靠性低,在调试及试生产期多次因绝缘损坏而被迫停机检修,并送回日本修复后重新装配。在杭州装置和京丰工程装置上使用的高压直流电源绝缘均改用了SF6气体绝缘。据杭州协联电厂实际运行情况,比采用油绝缘的可靠性有较大提高。在京丰工程中,设置了3台大功率加速器,其中2台为俄罗斯制造,1台为兰州近代物理研究所研制。这3台加速器在控制设计上既可1台运行,也可2台或3台同时运行。
(2)辐照反应器及扫描窗。
成都装置采用烟道刮板机处理在反应器中产生的粉尘积聚;在加氨方式上采用氨、压缩空气和软水混合的方式喷入。杭州装置在该系统中为防止生成的副产物产生积累和堵塞,设置了水冲洗装置;在加氨时也采用氨与空气混合加入的方式。京丰工程在处理副产物的方式上同成都装置,在辐照反应器内考虑设置了刮板输送机;加氨方式则与前二者不同,采用气氨直接加入的方式。在钛窗的冷却吹扫方式及整流的组织、含臭氧气体的处理方式上,京丰工程与前二者亦有所不同。
3、烟道的屏蔽防护
成都装置和杭州装置在辐照反应器后采用曲折烟道的形式进行韧致X射线的衰减和防护;京丰工程的设计思路亦基本相同,增设了一个比烟道体积大得多的“沉降箱”进行处理。设置沉降箱主要考虑有利于衰减射线,同时将生成的副产物由被动沉降改为主动沉降,通过烟气速度和气流路线的变化,将其中的部分粉尘沉降,用刮板机输出。一方面减轻了副产物收集器的负荷,有利于减少副产物收集器的设计规模;另一方面也有利于提高粉尘的收集效率减少粉尘的排放量。
4、副产物收集器
成都装置收集器最初设计为3电场,实际运行发现收尘效率不高,运行不稳定。由3电场改为5电场,对振打脱附方式进行调整,更换了极板、极线材质,副产物收集器运行的稳定性有所提高。杭州装置的副产物收集器采用了4电场形式运行情况良好。京丰工程的副产物收集器在设计上采用了双室4电场的形式,同时对极板、极线进行了重新配置对振打脱附措施进行了调整。
5、引风机
成都装置在设计上考虑的是采用引风机,而杭州装置采用增压风机克服脱硫系统的阻力。京丰工程由于处理的是50 M W+100 M W 2台机组产生的烟气,且要求在50 M W最低稳燃负荷时装置亦能正常运行,其烟气变化范围之宽是其他装置没有的。为解决此问题,工程设计上考虑带变频的双吸引风机,这在同类型装置上没有,且采用其他脱硫技术的装置上也少见。
6、装置运行成本
为对目前国内几个EA-FGD装置的生产消耗及成本进行比较,将液氨的价格按2 000元/t，水按2.00元/m 3，电按0.55元/(kW·h)，蒸汽按60.00元/t副产品的售价按600元/t，装置运行成本的比较见图5。
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通过比较可以看出,烟气中的SO2质量含量越高,则脱除每吨SO2的成本相对越低。
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