NID在瑞典 H?NDEL?垃圾焚燒發電廠的應用
NID(Novel Integrated Desurlfurization)技術是 ALSTOM公司在傳統干法/半干法脫硫技術的基礎上,研究開發出的新一代干法煙氣脫硫技術,其系統具有占地面積小、性價比高、布置靈活多變的特點,廣泛應用于燃煤/燃油電廠、垃圾焚燒等行業的脫硫除塵。NID技術在燃煤電廠上的最大應用業績是美國Seward電廠2臺 260MW燃煤機組和Gilbert電廠2臺260MW燃煤機組。在垃圾焚燒發電廠,NID技術與袋式除塵器配合使用,也能夠達到各項環保要求。
目前,國內的凱迪藍天、浙江菲達、科林環保等脫硫公司以技術引進和項目合作的形式,已將NID技術應用于國內煙氣處理工程,并取得了良好效果。本文主要介紹NID技術在瑞典HÄNDELÖ垃圾焚燒發電廠的應用情況。
1 NID系統流程簡介
從鍋爐空氣預熱器出來的煙氣溫度約為150℃。若無預除塵器,則煙氣直接經彎曲煙道進入矩形反應器,與均勻混合在增濕循環灰中的吸收劑Ca(OH)2發生反應。在降溫和潮濕的條件下,煙氣中的SO2、SO3、HCl、 HF等與吸收劑在1~1.5s內發生反應,生成亞硫酸鈣、硫酸鈣、氯化鈣和氟化鈣等。隨后,煙氣將反應后的干燥的脫硫循環灰帶入后置的袋式除塵器或電除塵器中,固體物料就從煙氣中分離出來,落入灰斗,由輸送設備輸送至混合器。同時,混合器中不斷加入經消化器消化過的新鮮生石灰。在混合器中,循環物料經增濕、攪拌混合后,含濕率從2%提高到5%左右,在流化和負壓的作用下進入反應器進行再次循環。循環倍率達30~ 150倍。在高的循環倍率下,吸收劑的利用率在95%以上。凈化后的煙氣溫度高出露點10℃~15℃,無須再加熱和防腐,可經引風機直接排入煙囪排放。NID工藝流程見下圖。
2 NID脫硫原理
NID脫硫技術是利用干CaO粉消化或Ca(OH)2粉加水增濕后,吸收煙氣中的SO2、HCl和其他酸性氣體,反應式為:
CaO+H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2+SO2→CaSO3·1/2H2O+1/2H2O
Ca(OH)2+2HCl+2H2O→CaCl2·4H2O
Ca(OH)2+2HF→CaF2+2H2O
CaSO3·1/2H2O+3/2H2O+1/2O2→CaSO4·2H2O
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O
Ca(OH)2+SO3→CaSO4+H2O
3 瑞典HÄNDELÖ發電廠概況
瑞典森林覆蓋率很高,約占國土面積的60%,林業在國民經濟中占有重要的地位,除大量出口木材外,瑞典的紙漿、造紙、家具等行業的加工產品也聞名于世界。由于木材在加工過程中產生的木屑數量較大,因此,瑞典的垃圾焚燒發電廠的主要燃料之一就是木屑。 HÄNDELÖ發電廠距離瑞典首都斯德哥爾摩約200公里,是一家以生活垃圾、木屑等為主要燃料的綜合發電廠。垃圾焚燒爐為流化床垃圾焚燒爐。2002年,ALSTOM公司在該電廠一臺垃圾焚燒爐后應用了NID技術,脫硫后置除塵器為袋式除塵器,不僅滿足了粉塵的低排放要求,而且還提高了脫硫效率、減少了二惡英的排放。
3.1 工程概況
垃圾焚燒爐類型:CFB(循環流化床);焚燒爐供應商:Sydkraft Öst Värme;機組額定功率75MW;垃圾處理能力23.5t/h;垃圾處理量約200000t/a;煙氣量 182000Nm3 /h;最大煙氣量200000Nm3 /h;煙氣溫度 150℃~170℃;SO2進口濃度770mg/Nm3 ;煙氣含水率14%~20%;脫硫效率92%。
由于該電廠垃圾焚燒的主要原料為木屑、塑料等,因此煙氣中除SO2外,HCl的含量也相對較高。該電廠采用回轉爐生產的高品質、高活性的CaO粉做為吸收煙氣中各種酸性物質的脫硫劑。對于重金屬與二惡英的吸附,則是采用在反應器喂料口的反方向處噴灑活性炭的方法。
3.2 NID技術的實施效果
歐洲電廠排放標準及ALSTOM保證值對比見表1,電廠排放實測值見表2。
從表中數據可以看出,應用NID技術,HÄNDELÖ電廠煙氣排放的各項性能指標滿足了歐洲排放標準EU 2000/76。
據介紹,該電廠HCl的脫除率在95%以上,最高可達99%以上;HF的脫除率在95%以上。
4 結論
NID技術應用于國外垃圾焚燒電廠,其各項排放指標均可滿足歐洲排放標準。NID系統作為煙氣處理的關鍵系統,在與袋式除塵器配合應用時,顯示了良好的性能。
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