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高温烟气中的脱硫除尘设备工作原理

发布时间:2016-05-09

                                    新疆热力公司高温烟气脱硫除尘设备的工作原理和性能介绍

       为了尽可能提高联合循环发电和烟气化燃料电池的热效率,在高温下(550℃以上)通过脱硫除尘设备进行除尘净化,是关键的环节。新型高温烟气净化技术利用特殊的脱硫剂,进行了高温烟气除尘、脱硫设备和脱硫剂再生工艺、脱硫剂脱硫再生动力学行为、脱硫再生后再进行除尘器、除尘设备以及碱金属的检测等研究。
  高温烟气脱硫除尘是消烟除尘脱硫,去除烟气中有害或无效成分的过程。它通常包括脱除烟气中的H2S和COS、粉尘、卤化物、NH3、 碱金属和焦油等有害成分的化学物理过程。它的主要目的是为了满足燃气轮机等设备和环保的苛刻要求。烟气中的上述杂质,对工艺管道和设备如燃气轮机和余热锅炉等主要设备有严重的腐蚀或磨损作用,释放到大气中污染环境。因此,必须在烟气进入燃气轮机之前将烟气中的硫化氢及所有杂质去除。在设计高温烟气锅炉除尘器设备时,尽可能考虑小型实验室模拟试验与真实的工业过程相近似的过程。通过脱硫除尘器和陶瓷除尘器,在高温烟气净化前后,进行了高效除尘。进行了气体中碱金属和重金属含量分析。
  新型高温烟气脱硫除尘流程主要包括加压流化床气化、颗粒移动床-表面过滤板复合除尘器高温烟气除尘、高温烟气脱硫与脱硫剂再生、陶瓷多管旋风除尘器、脱硫烟气和再生尾气冷却以及气体分析等6部分。
①加压流化床气化
  水蒸气与空气(气体流量检测用质量流量计和质量流量控制器)混合作为气化剂进入流化床气化炉,与煤发生气化反应生成空气烟气,烟气出气化炉直接进入旋风分离器进行粗除尘。
②复合除尘器高温烟气除尘
  经粗除尘的高温烟气经过烟气输送管(外部用电加热带加热到500℃以上)进入颗粒移动床-表面过滤板复合除尘器进行高温烟气精除尘。
③高温烟气脱硫与脱硫剂再生
  此单元为连续装置,脱硫反应器为气流床,再生反应器为移动床或流化床。除尘后的烟气进入脱硫反应器进行烟气脱硫。烟气脱硫与脱硫剂再生在两个反应器中同时进行,高温烟气由脱硫反应器底部进入,并夹带粒径为0.425~0.180mm(40~80目)的细颗粒脱硫剂上升,在上升的过程中烟气中的H2S与脱硫剂相接触发生化学反应从而脱除H2S,出口烟气中H2S含量可降至很低水平。而分离出的脱硫剂经上料腿进入再生反应器在高温下与空气(或低氧浓度气体)接触进行再生。得到再生的脱硫剂经下料腿重新进入脱硫反应器完成高温烟气脱硫,如此形成循环。
④陶瓷除尘器
  经脱硫后的烟气进入气固分离器,将夹带的脱硫剂分离出来后,烟气进入陶瓷除尘器,进行精除尘除去烟气中所含的脱硫剂细粉。
⑤ 脱硫烟气和再生尾气冷却
  净烟气进入脱硫烟气冷却器冷却,经减压后点火炬放空。再生尾气进入再生尾气冷却器冷却后减压,进一步处理后放空。再生尾气冷却器和脱硫烟气冷却器的出口均有背压阀控制系统的压力。
⑥气体分析
  气体分析包括常规烟气成分分析,除尘器前后烟气中含尘量分析,脱硫后烟气中碱金属K、Na和金属Hg含量分析,高温烟气脱硫前后H2S、COS含量分析,再生尾气中S02含量分析,陶瓷除尘器前后脱硫剂粉尘分析等。
  如果采用新型高温烟气净化技术,与采用常温的烟气净化技术相比,可使电厂的发电效率提高约2%;高温条件下快速的化学反应,将使反应器设备体积大为缩小,从而降低造价;良好的净化效果可以保证发电过程污染物硫化氢和粉尘的排放符合环保要求,效益显著。新型高温烟气净化技术的研究成果表明其已具备了进一步工艺放大的条件。