Métodos técnicos de desulfuración de gases de combustión
La tecnología comercial más utilizada en el mundo es el método del calcio, representando más del 90%. Según el estado seco y húmedo de los productos absorbentes y desulfuradores durante el proceso de desulfuración, la tecnología de desulfuración se puede dividir en método húmedo, método seco y método semiseco (semihúmedo). La tecnología FGD húmeda utiliza una solución o lechada que contiene absorbente para desulfurar y procesar productos de desulfuración en estado húmedo. Este método tiene las ventajas de una velocidad de reacción de desulfuración rápida, un equipo simple y una alta eficiencia de desulfuración. Sin embargo, generalmente es propenso a una corrosión severa. altos costos de operación y mantenimiento, y es fácil causar contaminación secundaria y otros problemas. La absorción por desulfuración y el tratamiento del producto de la tecnología FGD seca se llevan a cabo en estado seco. Este método tiene las ventajas de no descargar aguas residuales ni ácidos residuales, menos corrosión del equipo, ningún enfriamiento evidente de los gases de combustión durante el proceso de purificación y un alto nivel de corrosión. La temperatura de la chimenea después de la purificación, que es beneficiosa para la chimenea, tiene las ventajas de la difusión de los gases de escape y menos contaminación secundaria, pero existen problemas como la baja eficiencia de desulfuración, la velocidad de reacción lenta y el equipo enorme. La tecnología FGD semiseca se refiere a un proceso en el que el desulfurizador se desulfura en estado seco y se regenera en estado húmedo (como un proceso de regeneración con carbón activado lavado con agua), o el agente desulfurante se desulfura en estado húmedo y el El producto de desulfuración se procesa en estado seco (como la tecnología de desulfuración de gas). En particular, el método semiseco, que desulfura en estado húmedo y procesa productos de desulfuración en estado seco, tiene las ventajas de una velocidad de reacción de desulfuración húmeda rápida y una alta eficiencia de desulfuración, y el método seco no tiene descarga ni desulfuración de ácidos residuales de aguas residuales. Productos que han atraído una gran atención debido a su facilidad de manejo. Según el uso de los productos de desulfuración, se puede dividir en dos tipos: método de descarte y método de recuperación.
En la actualidad, los métodos de desulfuración de gases de combustión comúnmente utilizados en el país y en el extranjero se pueden dividir aproximadamente en tres categorías según sus procesos: proceso de eliminación húmeda, proceso de recuperación húmeda y proceso seco. Entre ellos, la aplicación de convertidores de frecuencia en equipos ha contribuido enormemente a la conservación de energía. Proceso de desulfuración de gases de combustión en seco
Este proceso se ha utilizado para desulfurar los gases de combustión de las centrales eléctricas desde principios de la década de 1980. En comparación con el proceso de desulfuración en húmedo convencional, tiene las siguientes ventajas: menores costos de inversión; seco y mezclado con cenizas volantes; no es necesario instalar un desempañador ni un recalentador; el equipo no se corroe, se incrusta ni se obstruye fácilmente. Sus desventajas son: la tasa de utilización del absorbente es menor que la del proceso de desulfuración de gases de combustión húmedos; la economía es pobre cuando se usa para carbón con alto contenido de azufre; la mezcla de cenizas volantes y productos de desulfuración puede afectar la utilización integral y el control; Los requisitos para el proceso de secado son muy altos. Proceso de desulfuración de gases de combustión en seco por aspersión
La desulfuración de gases de combustión en seco por aspersión (FGD seco para abreviar) fue el primer proceso de desulfuración desarrollado conjuntamente por la empresa estadounidense JOY y la empresa danesa NiroAtomier. Se obtuvo a mediados de la década de 1970. .desarrollo y rápida promoción y aplicación en la industria energética. Este proceso utiliza una lechada de cal atomizada para entrar en contacto con los gases de combustión en la torre de secado por aspersión. La lechada de cal reacciona con SO2 para generar un reactivo sólido seco, que finalmente es recogido por el colector de polvo junto con las cenizas volantes. Mi país ha realizado una prueba intermedia de desulfuración de gases de combustión secos por aspersión rotativa en la central eléctrica de Baima en la provincia de Sichuan y ha adquirido cierta experiencia, lo que proporciona una base para el diseño de parámetros de optimización para la desulfuración de gases de combustión secos por aspersión rotativa en unidades de 200-300 MW. Tecnología de desulfuración de gases de combustión secos con cenizas volantes
Japón ha estado estudiando la tecnología de desulfuración de gases de combustión secos utilizando cenizas volantes como agente desulfurización desde 1985. Completó las pruebas prácticas industriales a finales de 1988 y se puso en funcionamiento a principios de 1991. Se envía el primer equipo de desulfuración en seco de cenizas volantes, con una capacidad de procesamiento de gases de combustión de 644.000 Nm/h. Sus características: la tasa de desulfuración es superior al 60% y el rendimiento es estable, alcanzando el nivel general de rendimiento de desulfuración húmeda; el costo del agente desulfurización es bajo, el consumo de agua es pequeño, no se requiere tratamiento de drenaje ni recalentamiento de los gases de escape; requerido, y el costo total del equipo es 1/2 menor que el del método de desulfuración húmeda 4; el desulfurizador de cenizas de carbón se puede reutilizar, no hay lodo, es fácil de mantener y el sistema del equipo es simple y confiable; Proceso FGD
El proceso, la forma y el mecanismo de desulfuración húmeda de gases de combustión en varios países del mundo son similares. Utilizan principalmente lodos como piedra caliza (CaCO3), cal (CaO) o carbonato de sodio (Na2CO3) como. detergentes. Los gases de combustión se lavan en la torre de reacción para eliminar el SO2 del gas de combustión. Este proceso tiene una historia de 50 años Después de la mejora y perfección continua, la tecnología es relativamente madura y tiene una alta eficiencia de desulfuración (90% ~ 98%), gran capacidad unitaria, gran adaptabilidad a los tipos de carbón, bajos costos operativos y subproductos. son fáciles de reciclar. Según las estadísticas de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), entre los dispositivos de desulfuración húmeda utilizados en las centrales térmicas de Estados Unidos, el método de cal húmeda representa el 39,6%, el método de piedra caliza representa el 47,4%, el método de dos métodos representa el 87%; el método del doble álcali representa el 4,1% y el método del ácido carbónico representa el 4,1%. En las plantas de energía térmica y siderúrgicas de China, más del 90% adoptan el proceso de desulfuración de gases de combustión con cal húmeda/piedra caliza y yeso.
Sin embargo, en países y regiones con procesos de desulfuración tempranos, como Taiwán y Japón, el método del magnesio se utiliza básicamente para la desulfuración y representa más del 95%.
El principal mecanismo de reacción química del método húmedo del magnesio es:
Las principales ventajas son una alta eficiencia de desulfuración, una alta tasa de operación sincrónica, ricos recursos absorbentes y subproductos absorbibles altos. valor. En la actualidad, la desulfuración de magnesio se usa ampliamente en áreas con un estricto control de los gases de combustión, como Japón. Especialmente en Japón, que fue el primero en desarrollar la desulfuración, hay más de 100 aplicaciones. Más del 95% de las centrales eléctricas de Taiwán utilizan magnesio. método. Tiene bajos requisitos de carbón sulfuroso y buena adaptabilidad. Tanto el carbón con alto contenido de azufre como el carbón con bajo contenido de azufre tienen buenas tasas de extracción, que pueden alcanzar más del 98%.
Los principales problemas de la desulfuración del magnesio son el elevado precio unitario del absorbente y la complejidad del equipo del subproducto. Pero las ventajas son una alta tasa de eliminación, una alta tasa de operación y buenos beneficios económicos de los subproductos.
Los procesos de DGC húmedos más maduros incluyen: método de agua de mar; método de hidróxido de sodio; proceso de DGC de Wellman-Lord de American DavyMcckee Company;
En el proceso húmedo, el problema del recalentamiento de los gases de combustión afecta directamente a la inversión en todo el proceso FGD. Debido a que el gas de combustión después de la desulfuración mediante proceso húmedo generalmente tiene una temperatura baja (45 °C), principalmente por debajo del punto de rocío, si se descarga directamente en la chimenea sin recalentarlo, fácilmente formará neblina ácida, corroerá la chimenea y se dañará. no favorece el tratamiento de la difusión de los gases de combustión. Por lo tanto, los dispositivos FGD húmedos generalmente están equipados con sistemas de recalentamiento de gases de combustión. En la actualidad, el intercambiador de calor de gases de combustión (GGH) regenerativo (rotativo) técnicamente maduro se utiliza ampliamente. GGH es más caro y representa una mayor proporción de toda la inversión del proceso FGD. En los últimos años, la compañía japonesa Mitsubishi ha desarrollado un GGH que puede eliminar la necesidad de fugas, lo que ha resuelto mejor el problema de las fugas de gases de combustión, pero el precio sigue siendo alto. La antigua empresa alemana SHU ha desarrollado un nuevo proceso que puede eliminar la necesidad de GGH y chimeneas. Instala todo el dispositivo FGD en la torre de refrigeración de la central eléctrica y utiliza el calor residual del agua en circulación en la central eléctrica para calentarla. gas de combustión. Funciona bien y es un método muy eficaz.