“循环流化床(LJS-FGD)烧结烟气多组分污染物干法脱除技术”后评估结果
一、技术分析评价
(一)技术特点
该评估对象, 采用了《烟气净化反应器》( ZL2007 2 0008344.2)、《组合式烟气净化反应器》(ZL2007 2 0008345.7)、《物料输送空气斜槽》(ZL2007 2 0006324.1)、《一种用于干法脱硫消化器的进料装置》(ZL2005 2 0126770.7)、《一种用于干法脱硫消化器的排气装置》(ZL2005 2 0126771.1)、《全自动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装置》(ZL2007 2 0006327.5)、《一种循环流化床脱硫塔的顶部循环装置》(ZL2006 2 0080593.8)等8 种实用新型专利产品以及适应烧结烟气波动的物料循环系统,使整个系统运行稳定。
1. 该工艺关键技术在于整套装置设有双级污染物反应区(高温快速反应区、低温循环流化反应区),采用防潮、高浓度、高效率低压专用布袋除尘装置,自主研发的大流量抗磨物料空气输送斜槽实现吸收剂的循环利用,采用单根大流量高压超细雾化喷嘴实现均匀的烟气降温,整个装置能够实现高效的多组分污染物脱除效果。
2. 采用了自主开发的专利技术:清洁烟气再循环自补偿技术,保证脱硫塔内操作气速相对稳定,负荷适应性好,进一步保证了气固两相流场的稳定,满足不同的干法烟气负荷要求。负荷可在0%~110%范围内变化。在不同烟气负荷情况下,如何维持循环流化床床层的稳定是保证脱硫系统稳定运行的关键。循环流化床(LJS-FGD)烧结烟气干法脱硫工艺利用脱硫塔进口烟道的静压低于脱硫引风机出口静压,不需要另外安装抽气风机,通过再循环烟道将引风机下游的部分净化烟气,根据负荷变化情况,调节烟道风挡来调节再循环到脱硫塔进口烟道中的净化烟气的流量,使文丘里喷嘴的流速保持相对稳定。这一技术已在工程中得到广泛应用,特别是多机共用一个脱硫塔的工艺布置。
3. 采用流线型的底部进气结构,保证了吸收塔入口气流分布均匀。通过大量的气流分布模型试验,探索脱硫塔入口气流分布特性,研究表明:采用流线型结构,有利于气流塔内径向分布均匀,避免塔底落灰和有利于脱硫系统的稳定工作。(二)脱硫效率。根据工程实例运行情况,该工艺技术在钙硫比为1.4(CaO 纯度为70%)、脱硫塔入口二氧化硫平均浓度1427mg/Nm3 的情况下,平均脱硫效率为93.1%,外排废气中二氧化硫平均浓度91mg/Nm3。
(三)对生产主设备的影响。本工艺是成熟工艺,技术成熟。工艺采用旁路布置,在烧结主抽风机后增设脱硫引风机,脱硫系统运行不影响烧结主设备生产运行。
(四)对负荷变化的适应性。该工艺采用了清洁烟气再循环自补偿措施和脱硫灰循环系统。根据工程实例运行情况,SO2 浓度在1000mg/Nm3~5000 mg/ Nm3 波动时,只通过增减吸收剂的加入量即可满足脱硫效率,外排烟气二氧化硫浓度稳定小于 200mg/Nm3。在烟气出现波动时,清洁烟气再循环自动补偿措施发挥作用,根据工程实例运行情况,没有发生过塌床的情况。
(五)协同脱除多种污染物的能力。根据工程实例运行情况,本工艺具有协同脱除多种污染物的功能。根据国家环境分析测试中心对依托工程的检测结果,该装置脱除氯化氢效率 96.6%,铅、镉、汞的总量脱除效率99.5%,硫酸雾脱除率96.6%,且本工艺只要增加吸附剂就可以脱除二恶英。
二、设备运行状况评价
(一)脱硫设备同步运行率。该工艺配置有烟道系统、吸收塔系统、脱硫后布袋除尘器系统、脱硫引风机系统、吸收剂制备及供水系统、物料再循环系统、脱硫灰外排系统、工艺水系统、压缩空气系统、电气系统、自控系统等。整个系统配置合理完善,特别是采用具有自主知识产权的实用专利产品;关键材质和少量关键设备部件采用进口,确保了系统设备运行的稳定性,根据依托工程2010 年1~5 月运行数据,脱硫设备同步运行率达到98.9%。
(二)设备国产化率。本工艺所采用设备以国产设备为主,仅部分关键设备进口。根据工程实例情况,设备国产化率为 85%。
(三)根据工程实例运行情况,设备未出现腐蚀、结垢现象。
(四)后期维修成本少,设备寿命长。本工艺技术采用空塔结构的吸收反应塔,关键设备材质及关键部件采用进口,设备使用寿命长。设备维修简单,主要是少量设备磨损更换,如布袋更换,运行维护的工作量和工作强度很小,有利于生产运行。
三、系统性能评价
(一)钙硫比。本工艺技术采用物料循环系统,可充分利用吸收剂,减少脱硫剂消耗。根据依托工程实例运行情况,钙硫比平均为1.4(CaO 纯度为70%)。
(二)能耗水平。根据工程实例,该脱硫系统吨烧结矿电耗增加8kWh/t,吨烧结矿能耗增加1.6kgce/t,处理每万标准立方米烟气量耗电28.7kWh/万Nm3(当达到设计规模时25 kWh/ 万Nm3),耗能5.84kgce/万Nm3(当达到设计规模时5.28kgce/ 万Nm3)。
(三)根据依托工程运行情况,该工艺无废水产生。
(四)烟囱不需防腐。由于工艺脱硫反应温度控制在露点以上15~20℃,因此,不需建脱硫烟囱,外排脱硫烟气仍从原烟囱外排,且原烟囱不需防腐,也不产生“烟囱雨”。
(五)脱硫副产物。该工艺副产干法脱硫灰细度细,氧化钙含量少,重金属等有害物质影响很小,可用于填堤、土地回填、路基、建材工业、混凝土砖砌块等方面,具有较好的应用前景。但制蒸压砖等高附加值利用途径形成产业化还存在一定的难度。
四、经济性评价
(一)投资。该烧结脱硫工艺工程实例设计合理,在满足设计要求的条件下,除了关键材质及关键设备部件采用进口,施工安装难度小,使整套装置投资较少。处理单位烟气量投资为59 元/Nm3/h(达到设计规模时为45 元/Nm3/h)。
(二)运行成本。根据依托工程2010 年1~5 月实际运行数据,吨烧结矿增加脱硫成本7.99 元(不考虑减排费),其中电费占64.53%(达到设计规模后占48.7%),脱硫剂费用占19.97% (达到设计规模后占24.9%),维修费占0.98%,折旧及其他占 14.52%。
五、其它内容评价
本工艺依托工程处理单位烟气量占地面积为 0.0009m2/Nm3/h,占地小。
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