复合型高压静电滤槽除尘/脱硫一体化”技术研究成
一． “除尘/脱硫一体化工艺”可行性
“高压静电滤槽复合型卧式除尘器”是除尘技术达到国际领先水平的除尘器，除尘效率达到99%以上。研究发现，该除尘器可用于一体化除尘脱硫，其工艺可行性如下：
①反应温度满足半干法脱硫的条件
除尘器入口温度为140℃，所喷增湿水能够迅速蒸发，对后面布袋和烟囱的影响较小。
②反应时间满足脱硫反应的要求
烟气流速为0.8m/s,烟气在电场和布袋除尘器之间的停留时间约为8秒，为脱硫反应提供了足够的时间。
③脱硫物料具有充分混合、分散的空间
脱硫剂、水雾和烟气在电场和布袋除尘器区间得到充分的混合、分散，可提高脱硫剂的利用率。
④布袋作为固定反应床可起到脱硫作用
含有一定湿度的脱硫物料固体颗粒进入布袋除尘器后，沉积在布袋表面，形成了具有良好阻力特性的过滤层，起到固定床反应器的作用，进行附加的二次脱硫反应，进一步提高脱硫效率。
为此我们在兰州理工大学设计建立了热态烟气模拟实验装置，在此热态烟气模拟实验装置中，我们设计制作了热态烟气模拟器、可靠的SO2加入装置，接入高压静电滤槽复合型卧式除尘器，依靠准确的计量和测试仪器，进行了一年多的实验研究。
二．脱硫工艺
1 .试验工艺
经多种脱硫工艺的对比实验研究，我们发现在除尘器前置水平管道内喷干粉同时喷水增湿工艺更加适合高压静电滤槽复合型卧式除尘器进行一体化脱硫。
此法属于半干法烟气脱硫工艺，该脱硫工艺指在高压静电滤槽复合型卧式除尘器的前置水平管道中，利用流态化风机喷入Ca(OH)2干粉和循环灰的混合物，同时相对喷入高度雾化的水进行增湿活化，然后含钙循环灰被引入除尘器内，其中的水分快速蒸发，在电场和布袋除尘器内形成较好的脱硫工况，在较短的时间内，使得烟气中的SO2被循环灰中的Ca(OH)2反应吸收，脱硫效率可达75%，脱硫剂随除尘灰不断循环，其有效利用率可达95%以上。
该工艺避免了传统Ca(OH)2浆液系统雾化所必需的高性能喷嘴的研制问题。由于直接使用干粉，在工业应用上又可省去庞大的制浆及输浆系统，节省了投资和设备空间，具有良好的市场应用前景。
以此工艺为基础，我们在热态烟气脱硫实验装置上,对钙硫比、喷水量、绝热饱和温距、脱硫灰循环利用、烟气初始温度、SO2浓度等对脱硫效率的影响,作了进一步详细的研究。
2．工业应用工艺流程
file:///C:/DOCUME~1/betoo/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif “复合型高压静电滤槽除尘/脱硫一体化工艺”工业实验方案工艺流程如下图：
图1. “复合型高压静电滤槽除尘/脱硫一体化” 工业实验工艺流程
①脱硫剂和循环灰的给料：
脱硫剂Ca(OH)2和循环灰经分别称量，按一定比例混合，进入高位料仓，在高位料仓底部装有变频调速下料阀和流态化风机，依靠流态化风机把一定量的脱硫物料送入管道。流化风和脱硫物料的吸热量会影响水的蒸发干燥，因此流化风机从除尘系统出口引风，利用具有一定余热且洁净的空气作为动力风。
②水的给料：
自来水（也可用经过滤的循环水）经水泵增压、计量、通过特制的喷嘴喷入管道，对Ca(OH)2和循环灰进行加湿、活化。
③脱硫并除尘
从锅炉来的含尘热烟气进入烟道，与从此处加入的增湿循环灰相混合，在烟道和后面的除尘器内，烟气中的酸性组分和循环灰中碱性组分相互反应达到脱硫的目的。烟气中的原有粉尘和大量的含钙循环灰在静电除尘器和后面的布袋除尘器中被除下，一定量的灰被作为循环灰又重新加入高位料仓，和新鲜的Ca(OH)2相混合，被送入系统进行脱硫反应。
④电器、仪表控制系统
“复合型高压静电滤槽除尘/脱硫一体化工艺”工业实验控制系统的作用有二点：
·通过检测烟气流量和系统进口、出口SO2浓度，调节脱硫剂的给量，使脱硫率满足排放标准要求。
·为了高效脱硫，必须控制烟道和除尘器内的温度高于酸露点，因此，通过检测系统进口、出口烟温、烟气流量，调节增湿水流量，保证系统内适当的绝热饱和温距，使之既具有良好的脱硫工况，又不会出现酸露。
三．工业应用运行成本分析
1.物耗（以7000h/a计）
2.检修费用为：一期设备投资按300万计，则年检修费用为3万元
3.人工费：每班设3人，五班三倒制，共15人，以年薪2万元计则为30万元。
4.年运行总成本：170.6万元
5.年脱除的二氧化硫：按脱硫铝75%计，则年脱除的SO2为：
（148474×7000×2500×0.75）÷109=1948.7吨
1.
脱硫成本：0.88元/kg SO2
四．技术特点及先进性
据甘肃省科学技术情报研究所、甘肃省科技查新检索咨询中心的查新报告，该项目的技术先进性及在国内外的地位如下：
复合型高压静电滤槽除尘/脱硫一体化工艺技术，在其专利产品高压静电滤槽卧式除尘器的基础上，结合目前先进的脱硫技术，将一级电场和布袋除尘器作为脱硫区间，在其前喷入Ca(OH)2、循环灰和水，在一定的Ca/S摩尔比和趋近饱和温距ΔT下，脱硫效率≥75%,除尘效率≥99.8%；
其回收的除尘灰含有一定钙剂，可循环使用，提高脱硫剂的利用率；
和传统的单独浆液喷射不一样，本工艺把水和干粉分别喷射，降低了喷嘴的要求，避免了喷射系统的杜塞；
结构紧凑，基本不扩大占地面积，运行成本较低。
无污水产生。
国内外未见有与本课题上述内容完全相同的复合型高压静电滤槽除尘/脱硫一体化技术的研究报道。
五．成果水平
2003年8月2日，甘肃省科技厅组织，甘肃省电力局主持召开了由甘肃科林电力技术总公司、兰州理工大学承担完成的“复合型高压静电滤槽除尘/脱硫一体化技术研究—高压静电滤槽除尘器配套脱硫工艺”应用研究项目鉴定会。专家认为，该项研究成果技术资料齐全，实验数据真实，研究方向明确，研究方法和测试手段得当，所推出的脱硫工艺技术路线先进，运行成本较低，系统稳定可靠，鉴定委员会最终的结论是：该项目的研究成果属于国内外首创，达到国际先进水平。同时专家们建议该工艺尽快投入工业化应用。
六．联系方式
联系单位：兰州理工大学石油化工学院
联 系 人：孔秀琴
联系电话：139-19359391
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发表于 2007-7-11 08:40:37
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