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爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕潤(rùn)活化脫硫技術(shù)原理及介紹


LIFAC(Limestone Injecyion into Furnace and Activation of Unreacted Calcium)煙氣脫硫工藝即鍋爐爐膛內(nèi)噴射石灰石粉,并配合采用鍋爐尾部煙道增活化反應(yīng)器,使未反就的CaO通過霧化水進(jìn)行增濕活化的煙氣脫硫工藝。目前世界許多廠商研究開發(fā)的以石灰石噴射為基礎(chǔ)的干法脫硫工藝中,并于1986年首先投入商業(yè)性運(yùn)行。致使目前煙氣分析儀在工業(yè)上的應(yīng)用日益廣泛。

LIFAC工藝主要包括以下幾個(gè)子系統(tǒng)
(1) 石灰石粉系統(tǒng) 包括石灰石粉的制備、計(jì)量、運(yùn)輸、貯存、分配和噴射等設(shè)備。
(2) 水利化反就器系統(tǒng) 包括水利化水霧化、煙氣與水混合反應(yīng)、下部碎渣與除渣、器壁防垢等設(shè)備。
(3) 脫硫灰再循環(huán)系統(tǒng) 包括電除塵器下部集灰、貯存、輸送等裝置。
(4) 煙氣再熱系統(tǒng) 包括煙氣再熱裝置和主煙氣混合用噴嘴等。

LIFAC脫硫工藝的基本原理如下
爐膛內(nèi)噴鈣脫硫的基本原理:石灰石粉借助氣力噴入爐膛內(nèi)850~1150度(攝氏)煙溫區(qū),石英鐘灰石煅燒分解成CaO和CO2,部分CaO與煙氣中的SO2。爐膛內(nèi)噴入石灰石后的SO2。反應(yīng)生成CaSO4,脫除煙氣中一部分SO2。爐膛內(nèi)噴入石灰石后的SO2脫除率隨煤種、石灰石粉特性、爐型及其空氣動(dòng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)特性等因素而改變,一般在20%~50%。

活化器內(nèi)脫硫的基本原理:煙氣增濕活化售硫反應(yīng)的機(jī)理主要是由于脫硫劑顆粒和水滴相碰撞以后,在脫硫劑顆粒表面形成一層水膜,脫硫劑及SO2氣體均向其中溶解,從而使脫硫反應(yīng)由原來的氣-固反應(yīng)轉(zhuǎn)化成水膜中的離子反應(yīng),煙氣中大部分未及時(shí)在爐膛內(nèi)參與反應(yīng)的CaO與煙氣中的SO2反應(yīng)生成CaSO3和CaSO4。活化反應(yīng)器內(nèi)的脫硫效率通常在40%~60%,其高低取決于霧化水量、液滴粒徑、水霧分布和煙氣流速、出口煙溫,最主要的控制因素是脫硫劑顆粒與水滴碰撞的概率。

由于活化反應(yīng)器出口煙氣中還有一部分可利用的鈣化物,為了提高鈣的利用率,可以將電除塵器收集下來的粉塵返回一部分到活化反應(yīng)器中再利用,即脫硫灰再循環(huán)。活化器出口煙溫因霧化水的蒸發(fā)而降低,為避免出現(xiàn)煙溫低于露點(diǎn)溫度的情況發(fā)生,可采用煙氣再加熱的方法,將煙氣溫度提高至露點(diǎn)以上10~15度(攝氏)加熱工質(zhì)可用蒸氣或熱空氣,也可用未經(jīng)活化器的煙氣。

整個(gè)LIFAC工藝系統(tǒng)的脫硫效率η為爐膛脫硫效率η和活化器脫硫效率η之和,即η=η1+(1-η1)η2,一般為60%~85%。LIFAC脫硫方法適用于燃用含硫量為0.6%~2.5%的煤種、容量為50~300MW燃煤鍋爐。與濕式煙氣脫硫技術(shù)相比,投資少,占地面積小,適合于現(xiàn)有電廠的改造。

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