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從煤燃燒中降低SO2的排放的方法包括流化床燃燒(CFB)和整體氣化燃燒循環(huán)(IGCC)發(fā)電。常規(guī)的火力電廠主要通過加裝煙氣脫硫裝置(FGD)進行煙氣脫硫。基于對煙氣脫硫工藝過程和自動化控制的認(rèn)識變得迫切,本文重點介紹幾種常用電廠脫硫工藝原理和控制方法。
1.常用煙氣脫硫工藝原理:
目前,幾種常用成功的電廠煙氣脫硫工藝原理介紹如下。
1.1 石灰/石灰石洗滌脫硫工藝:(后面詳細介紹)
石灰/石灰石洗滌器一般用于大型的燃煤電廠,包括現(xiàn)有電廠的改造。濕法石灰/石灰石是最廣泛使用的FGD系統(tǒng),當(dāng)前流行的石灰/石灰石FGD系統(tǒng)的典型流程如圖所示。石灰石的FGD幾乎總能達到與石灰一樣的脫硫效率,但成本比石灰低得多。
從除塵器出來的煙氣進入FGD吸收塔,在吸收塔里S02直接和磨細的石灰石懸浮液接觸并被吸收去除。新鮮的石灰石漿液不斷地噴人到吸收塔中,被洗滌后的煙氣通過除霧器,然后通過煙囪或冷卻塔釋放到大氣中。反應(yīng)產(chǎn)物從塔中取出,然后被送去脫水或進一步進行處理。
濕法石灰石根據(jù)其氧化方式不同一般可以分為強制氧化方式和自然氧化方式。氧化方式由化學(xué)反應(yīng),吸收漿液的PH值和副產(chǎn)品決定。其中強制氧化方式(PH值在5—6 之間)在濕法石灰石洗滌器中較為普遍,化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
CaCO3 +SO2+1/2O2+2H2O=CaSO4·2H2O+CO2
圖示是石灰石洗滌器中簡單的布置,目前已成為FGD的主流。所有的化學(xué)反應(yīng)都是在一個一體化的單塔中進行的。這種布置可以降低投資和能耗,單塔結(jié)構(gòu)占地少,非常適用于現(xiàn)有電廠的改造。因其投資低,脫硫效率高,十分普及。