太白金星
第1楼2008/08/10
NID技术的显著特点有：
（1） NID工艺取消了喷雾干燥工艺中制浆系统，实行CaO的消化及循环增湿一体化设计，克服了单独消化时出现的漏风、堵管等问题，而且消化时产生的蒸汽都能利用，增加了烟气的湿度，对脱硫有利。
（2） 鉴于其它干法、半干法工艺脱硫剂利用率不高的问题，此工艺实行脱硫灰多次循环，循环倍率高达30~50倍，使脱硫剂的利用率提高到95%以上，大大降低了运行成本。
（3） 脱硫效率高，当Ca/S=1.1时，脱硫效率确保大于80%，当Ca/S=1.2~1.4时，脱硫效率可达90%~99%。
（4） 整个装置结构紧凑、占用空间小，投资少，约为湿法脱硫投资的1/3，而且运行成本较低。
（5） 脱硫无需烟气再加热。
3 循环流化床烟气脱硫技术
循环流化床烟气脱硫技术是近几年国际上新兴起的比较先进的烟气脱硫技术，它具有投资相对较低的优点，因此非常适合发展中国家使用，正引起掳来越多国家的重视。在国际上掌握此项技术比较成熟的公司有德国的Lurgi公司CFB、德国Wulff公司的RCFB（Reflux Fluidized Bed）和丹麦FLS.moljo公司的GSA(Gas Suspension Absorber)系统,美国已将此项技术纳入其洁净煤计划中.我国清华大学煤高效低污染燃烧国家重点实验室做了400m/h烟气量的机理性实验研究工作.此项技术在国外已基本成熟,但我国对这项技术的掌握还不具备完全工业化的条件,还有许多尚待解决的问题,需进一步地研究.
循规蹈矩环流化床烟气脱硫技术主要是根据循环流化床的工作原理,使吸收剂在流化床反应来实现脱硫的一种方法.整个循环流化床烟气脱硫系统由石灰浆制备系统\脱硫反应系统和收尘引风系统组成,包括石灰贮仓化灰槽、灰浆泵、水泵、活化反应器、旋风分离器、除尘器和引风机等设备。GSA系统工艺流程，从锅炉或焚烧炉出来的烟气进入活化反应器，与雾化的石灰浆混合，反应器内的石灰浆在干燥过程中与烟气中SO及其它酸性气体进行中和反应。烟气经旋风分离器分离粉尘后进入静电除尘器或布袋除尘器，符合排放标准的清洁烟气经烟囱排放到大气中。含有脱硫灰和未反应完全的石灰石的流化床床料在旋风分离器中分离，其中99%的床料经调节器速螺旋装置送回反应器中循环，只有大约1%的床料作为副产品脱灰排出系统。脱硫灰的循环可以最大限度地利用石灰浆和脱硫灰，减少了新鲜石灰的用量。
循环流化床烟气脱硫技术的主要控制参数有床料循环倍率、流化床床料浓度、烟气及脱硫吸收剂在反应器及旋风分离器中停留时间、反应器内操作温度、钙硫比、脱硫效率等。
利用循环流化床作为脱硫反应器的最大优点是，可以通过喷水将床温控制在最佳期反应温度下，达到最好的气固紊流混合并不断暴露出未反应消石灰的新表面，而通过固体物料的多次循规蹈矩环使脱硫剂具有很长的停留时间，从而大大提高了脱硫剂的利用率和脱硫效率。因此，循环流化床烟气脱硫能够处理高硫煤的脱硫，并且Ca/S在1.1~1.5之间时，脱硫效率可达90%~97%以上。与湿法烟气脱硫相比，具有系统简单、造价较低，而且运行可靠，所产生的最终固态产物易于处理等优点。因此，循环流化床烟气脱硫技术是一项具有广泛应用前景的脱硫技术。
4 上海地区烟气脱硫的应用前景分析
面对国外开发的众多烟气脱硫技术，我国的煤粉炉脱硫应针对具体的情况（如煤中含硫量、必须达到的脱硫效率、电厂所在位置及容量等）因地制宜地采用合适技术方案。湿法烟气脱硫技术脱硫率高，技术成熟、应用最广，但投资成本和运行费用较高。随着我国经济的快速发展，我国的环保形势越来越严重，开发高效、低成本的干式烟气脱技术的特点和我国特别是上海地区的实际情况，研究开发具有自主知识产权的高效、低成本的干式烟气脱硫技术显得任重道远。
上海地区新建成电厂石洞口二厂、吴泾电厂六期工程以及正在建设中的外高桥电厂等锅炉都燃用东胜神木煤，燃用神木煤锅炉的装机容量将达上海地区总装机容量的2/3。该煤种的特点为高钙低硫，钙在灰中含量可达20%以上。因此设想利用神木煤中的钙，在炉内进行自身燃烧脱硫，在燃烧中把一部分硫与这些钙基化合物反应固定在灰中；同时利用煤灰中的高钙在烟道内喷水增湿，活化未反应的氧化钙，在烟道内进行二次脱硫。即煤自身燃烧脱硫及增湿活化工艺。这一方法具有投资低、工艺简单、有效的特点，预计脱硫率在50%~60%，对燃用神木煤为主的上海地区电厂有很重要的实用意义。对上海地区燃用低硫煤而言，二氧化硫能控制在700mg/Nm左右，基本达到当前一些西方发达国家环保要求（美国为1238mg/Nm，加拿大为700mg/Nm），所以完全能满足达到我国未来相当长时间内二氧化硫排放控制要求，减少了二氧化硫在大气的排放而且烟气增湿能降低飞灰电阻率，对烟气静电除尘也大有好处。因此，煤自身燃烧脱硫及增湿化技术是一种适合我国国情的脱硫方法，具有巨大的社会效益和良好的经济效益。另外，循环流化床烟气脱硫技术具有脱硫效率高、投资成本低等突出优点，是适合于中高硫燃煤锅炉的干法烟气脱硫技术。目前我国在这方面的基础研究工作已经起步，但距离工业实施还有一定差距。因此，有必要加强研究，并进行半工业和工业试验，以使我国的脱硫技术接近或达到世界先进水平。
在以上分析的基础上，上海交通大学目前已建立了国内规模较大的多功能烟气脱硫试验台，对高钙粉煤灰增湿活化脱硫和循环流化床烟气脱硫技术进行研究和开发。试验台系统由模拟烟气产生系统、增湿活化反应器、可调喷水雾化系统、自动给料系统和除尘系统组成。系统通过燃烧城市煤气产生热烟气，向系统管道中加入一定量的SO气和掺入一定量的电厂锅炉尾部烟道中的真实烟气成分，并调节活化器进口烟气温度和流量。在活化器中采用Y型喷嘴喷水增湿活化脱硫吸收剂颗粒，通过调节雾化水和压缩空气的流量和压力以得到不同的雾化液滴粒径。在活化反应器进出口和沿活化反应器的高度方向布置了若干测点，测量烟气温度和SO浓度，研究各种因素对脱硫效率的影响。试验台高度为6m，现采用Π型结构布置，保证反应器内脱硫剂颗粒理论停留时间在4min以上，处理烟气量为2000Nm/h。配有分离式雾化液滴粒径标定台，并采用激光衍射测粒仪，可对喷嘴的雾化特性进行测定，从而可对影响脱硫反应的关键因素——增湿液雾粒径的影响进行详细的试验研究。试验台上已预装了旋风分离器，可改造为上出气的循环流化床烟气脱硫试验台，以便对循环流化床烟气脱硫进行详细的试验研究。在试验研究的基础上将在国内某电厂300MW机组抽取一定量的烟气，在烟道旁路上进行。
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