高溫煙氣中的脫硫除塵設備工作原理

                                    新疆熱力公司高溫煙氣脫硫除塵設備的工作原理和性能介紹

       為了盡可能提高聯合循環發電和煙氣化燃料電池的熱效率，在高溫下(550℃以上)通過脫硫除塵設備進行除塵凈化，是關鍵的環節。新型高溫煙氣凈化技術利用特殊的脫硫劑，進行了高溫煙氣除塵、脫硫設備和脫硫劑再生工藝、脫硫劑脫硫再生動力學行為、脫硫再生后再進行除塵器、除塵設備以及堿金屬的檢測等研究。
　　高溫煙氣脫硫除塵是消煙除塵脫硫，去除煙氣中有害或無效成分的過程。它通常包括脫除煙氣中的H2S和COS、粉塵、鹵化物、NH3、 堿金屬和焦油等有害成分的化學物理過程。它的主要目的是為了滿足燃氣輪機等設備和環保的苛刻要求。煙氣中的上述雜質，對工藝管道和設備如燃氣輪機和余熱鍋爐等主要設備有嚴重的腐蝕或磨損作用，釋放到大氣中污染環境。因此，必須在煙氣進入燃氣輪機之前將煙氣中的硫化氫及所有雜質去除。在設計高溫煙氣鍋爐除塵器設備時，盡可能考慮小型實驗室模擬試驗與真實的工業過程相近似的過程。通過脫硫除塵器和陶瓷除塵器，在高溫煙氣凈化前后，進行了高效除塵。進行了氣體中堿金屬和重金屬含量分析。
　　新型高溫煙氣脫硫除塵流程主要包括加壓流化床氣化、顆粒移動床-表面過濾板復合除塵器高溫煙氣除塵、高溫煙氣脫硫與脫硫劑再生、陶瓷多管旋風除塵器、脫硫煙氣和再生尾氣冷卻以及氣體分析等6部分。
①加壓流化床氣化
　　水蒸氣與空氣(氣體流量檢測用質量流量計和質量流量控制器)混合作為氣化劑進入流化床氣化爐，與煤發生氣化反應生成空氣煙氣，煙氣出氣化爐直接進入旋風分離器進行粗除塵。
②復合除塵器高溫煙氣除塵
　　經粗除塵的高溫煙氣經過煙氣輸送管(外部用電加熱帶加熱到500℃以上)進入顆粒移動床-表面過濾板復合除塵器進行高溫煙氣精除塵。
③高溫煙氣脫硫與脫硫劑再生
　　此單元為連續裝置，脫硫反應器為氣流床，再生反應器為移動床或流化床。除塵后的煙氣進入脫硫反應器進行煙氣脫硫。煙氣脫硫與脫硫劑再生在兩個反應器中同時進行，高溫煙氣由脫硫反應器底部進入，并夾帶粒徑為0.425～0.180mm(40～80目)的細顆粒脫硫劑上升，在上升的過程中煙氣中的H2S與脫硫劑相接觸發生化學反應從而脫除H2S，出口煙氣中H2S含量可降至很低水平。而分離出的脫硫劑經上料腿進入再生反應器在高溫下與空氣(或低氧濃度氣體)接觸進行再生。得到再生的脫硫劑經下料腿重新進入脫硫反應器完成高溫煙氣脫硫，如此形成循環。
④陶瓷除塵器
　　經脫硫后的煙氣進入氣固分離器，將夾帶的脫硫劑分離出來后，煙氣進入陶瓷除塵器，進行精除塵除去煙氣中所含的脫硫劑細粉。
⑤ 脫硫煙氣和再生尾氣冷卻
　　凈煙氣進入脫硫煙氣冷卻器冷卻，經減壓后點火炬放空。再生尾氣進入再生尾氣冷卻器冷卻后減壓，進一步處理后放空。再生尾氣冷卻器和脫硫煙氣冷卻器的出口均有背壓閥控制系統的壓力。
⑥氣體分析
　　氣體分析包括常規煙氣成分分析，除塵器前后煙氣中含塵量分析，脫硫后煙氣中堿金屬K、Na和金屬Hg含量分析，高溫煙氣脫硫前后H2S、COS含量分析，再生尾氣中S02含量分析，陶瓷除塵器前后脫硫劑粉塵分析等。
　　如果采用新型高溫煙氣凈化技術，與采用常溫的煙氣凈化技術相比，可使電廠的發電效率提高約2%；高溫條件下快速的化學反應，將使反應器設備體積大為縮小，從而降低造價；良好的凈化效果可以保證發電過程污染物硫化氫和粉塵的排放符合環保要求，效益顯著。新型高溫煙氣凈化技術的研究成果表明其已具備了進一步工藝放大的條件。