一、產(chǎn)品背景
燃煤發(fā)電廠煙氣中所含的煙塵、二氧化硫、氮氧化物(NOX)等有害物質(zhì)是造成大氣污染、酸雨、溫室效應(yīng)等環(huán)境問題的主要根源,如何有效去除煙氣中的SO2和NOX引起世界各國研究者的重視。當(dāng)今世界上應(yīng)用得最廣泛的脫硫技術(shù)是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝(FGD)具有技術(shù)成熟、脫硫效率高、吸收劑來源廣、價格低廉、副產(chǎn)品可利用等特點(diǎn),是燃煤電廠應(yīng)用最為廣泛的煙氣脫硫技術(shù)法。當(dāng)前,我國FGD系統(tǒng)存在的主要問題是:運(yùn)行能耗高;設(shè)備結(jié)垢磨損嚴(yán)重,系統(tǒng)可靠性低;對煤質(zhì)硫份的適應(yīng)性差,難以達(dá)到設(shè)計(jì)出力要求。另外FGD工藝對于氮氧化物(NOX)難以脫除,主要依靠前端的“干法脫硝”方法。隨著《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)的頒布實(shí)施,許多電廠將被迫進(jìn)行脫硫脫硝設(shè)備的增容改造,一臺600MW機(jī)組脫硫裝置的增容改造需耗時3個月以上,耗資上千萬元,給電廠帶來了極大地經(jīng)濟(jì)壓力。在保持原有脫硫系統(tǒng)設(shè)備不變的條件下,利用脫硫脫硝增效劑進(jìn)行脫硫脫硝系統(tǒng)的“化學(xué)增容改造”完全能夠達(dá)到進(jìn)行設(shè)備增容改造的效果。
隨著脫硫過程中化學(xué)藥劑增效技術(shù)的引進(jìn)吸收,脫硫增效劑在我國越來越多電廠的濕法脫硫系統(tǒng)中得到了應(yīng)用,由于其具有使用效果明顯、使用方便、經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點(diǎn),使得這一產(chǎn)品受到廣泛關(guān)注和青睞。調(diào)查顯示,超過70%的燃煤電廠正在使用或有意向使用脫硫增效劑,用于改善系統(tǒng)運(yùn)行。但與此同時,我們也看到,新一代的高效脫硫增效劑其技術(shù)配方被國外專業(yè)公司壟斷,產(chǎn)品價格較高,而國內(nèi)產(chǎn)品技術(shù)落后,魚目混雜,質(zhì)量參差不齊,消費(fèi)者難以辨明選擇。而且,脫硫增效劑脫硫的同時不能同時對氮氧化物進(jìn)行脫除,使用面和效果得到限制。
“ KX—100 脫硫脫硝增效劑”是我們在國外脫硫增效劑的技術(shù)基礎(chǔ)上,聯(lián)合華東理工大學(xué)、上?;ぴ骸?、大唐等研究機(jī)構(gòu)和發(fā)電集團(tuán)共同研發(fā)、實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)的一種創(chuàng)新產(chǎn)品。不但解決了脫硫脫硝共同增效的難題,大幅度減少燃煤電廠的運(yùn)行管理費(fèi)用,其增效技術(shù)和適應(yīng)性具有國際領(lǐng)先水平。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)
脫硫脫硝增效劑是一種水溶性粉末固體物質(zhì),主要成分由催化劑、表面活性劑、高效氧化劑、促進(jìn)劑、滲透劑等物質(zhì)組成??稍谠忻摿蛐实幕A(chǔ)上有效提高10—15%左右。促使氮氧化物(NOX)的吸收、氧化、還原,脫硝率可達(dá)30—50%。不改變石灰石脫硫后產(chǎn)物的物質(zhì)組成,不降低石膏產(chǎn)品的純度,因此不影響脫硫產(chǎn)物的再利用。同時在保證脫硫率基礎(chǔ)上,可減少漿液循環(huán)泵的運(yùn)行臺數(shù),達(dá)到節(jié)電和降低脫硫成本的目的。也可適應(yīng)高硫份的煤種,減少燃煤成本。 減少干法脫硝率不達(dá)標(biāo)的壓力,減低脫硝還原劑的投加或脫硝催化劑的更換周期。
產(chǎn)品主要參數(shù):
外觀:白色晶體粉末
密度:1.3±0.05g/cm3
包裝:25KG、50KG規(guī)格,高密閉包裝桶或塑料袋裝
貯放:應(yīng)置于干燥、陰涼處保存
保質(zhì):性能穩(wěn)定,保質(zhì)期2年
性質(zhì):無毒、無害、水溶性
產(chǎn)品使用的安全性:
1、本增效劑產(chǎn)品無毒、無腐蝕、無異味、無二次污染、不爆、不燃、不起泡等性能,不引起脫硫塔漿液變質(zhì)或活性下降。
2、本增效劑不含有氯元素的添加物(除鹽水溶解后化驗(yàn)氯離子濃度)及甲酸鈉成分。同時,增效劑產(chǎn)品PH值不影響系統(tǒng)PH值調(diào)節(jié)性能。
3、本增效劑連續(xù)使用時不影響石膏品質(zhì),石膏含水率不會超標(biāo)、石膏顏色不會出現(xiàn)差異。
4,使用投加簡單,無需增添任何輔助設(shè)備,對人體和環(huán)境無害,對脫硫系統(tǒng)設(shè)備無任何損傷。
三 、作用原理
在濕法石灰石—石膏脫硫工藝中SO2從煙氣中的脫除過程涉及到氣、液、固三相物態(tài),涉及一系列的化學(xué)反應(yīng)過程,其中對脫硫反應(yīng)起到控制性反應(yīng)的過程是SO2從氣相轉(zhuǎn)移到液相的過程。由于石灰石在水中的溶解度較小,在吸收塔中大量的石灰石是以微小顆粒狀存在的,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),在這些微球表面,存在著較大的氣膜和液膜的雙膜阻力,嚴(yán)重影響了液體中SO2的傳質(zhì),采用針對石灰石的活化劑來減弱和消除雙膜效應(yīng),同時配合相應(yīng)的助溶劑來加快石灰石的溶解速度,從而大大提高脫硫反應(yīng)速度。
NO難溶于水成為濕法脫硝的難點(diǎn),脫硝增效劑能夠大幅度提高NO的溶解度,同時脫硝增效劑具有很強(qiáng)的氧化性,將NO氧化成NO2,然后用水溶液將NO2還原成N2,該法可以采用CaCO3(石灰石)作為脫硫劑的濕法脫硫技術(shù)結(jié)合使用,脫硫的反應(yīng)產(chǎn)物又可作為NO2的還原劑,濕法煙氣脫硝劑的脫硝率可達(dá)30%以上。
脫硫脫硝增效劑的作用主要體現(xiàn)在幾個方面:
1、提高二氧化硫氣液傳質(zhì)速率,強(qiáng)化二氧化硫的吸收。在氣液界面處添加劑能夠結(jié)合SO2溶解產(chǎn)生的大量H +離子,使H +離子從液膜傳遞到液相主體,漿液pH也不會因SO2的溶解而下降過快,氣相阻力減小,促進(jìn)SO2吸收。
2、可以提高石灰石在液相中的溶解度,強(qiáng)化石灰石溶解。在固液界面處,添加劑能提供有利于碳酸鈣溶解的酸性環(huán)境,減小液相阻力,促進(jìn)石灰石的溶解。
3、脫硫添加劑中的活性成份可以提高SO2活性,加快SO32-離子與Ca2+的反應(yīng)速度,同時也能加速SO32-離子氧化成SO42-離子,以便加速生成CaSO4·2H2O并加速沉淀。
4、脫硝添加劑能夠大幅度提高液體中的含氧酸,提高NO的水溶性,強(qiáng)化氮氧化物的吸收性。
5、脫硝添加劑的強(qiáng)氧化性能能使NO氧化成NO2,脫硫的反應(yīng)產(chǎn)物可作為NO2的還原劑使得NO2還原成N2,達(dá)到同時脫硫脫硝的目的。
6、脫硫添加劑具有分散作用,可以增強(qiáng)石灰石的表面活性,增加石灰石的分散性,降低其沉降速度,增大有效傳質(zhì)面積,促進(jìn)石灰石的溶解,減少設(shè)備的結(jié)垢。
四、使用方法和使用效益
1、投加點(diǎn)
脫硫系統(tǒng)吸收塔任意回路都可,投加較為方便,初次加入時一般選擇在吸收塔地坑,補(bǔ)充投加時一般加在吸收塔地坑或者石灰石漿液箱,有利于快速發(fā)揮效果。
2、投加量
為實(shí)現(xiàn)最佳的作用效果,應(yīng)根據(jù)硫份、吸收塔容積等參數(shù)不同以及使用目的不同,采用相應(yīng)的加藥濃度。連續(xù)使用,初次投加濃度建議為500-1000ppm,補(bǔ)充投加量為50-100ppm。短時使用,投加量為200-300ppm。具體可根據(jù)各項(xiàng)參數(shù),以及實(shí)際運(yùn)行情況,由技術(shù)工程師根據(jù)電廠實(shí)際需求推薦濃度值。
3,經(jīng)濟(jì)效益
在不降低脫硫效率的前提下,添加適當(dāng)濃度增效劑,在一般情況下,可使系統(tǒng)所需液氣比降低30%-50%,即可停運(yùn)一到兩臺漿液循環(huán)泵。此項(xiàng)可顯著降低脫硫系統(tǒng)電耗大幅提升了石灰石活性。同時,石灰石損耗一般可減少0.5%-3%??蓪τ谖账{液中一系列化學(xué)反應(yīng)起到催化作用,加快反應(yīng)進(jìn)行。特別在燃燒高硫煤,原有的氧化系統(tǒng)及處理能力無法滿足要求,現(xiàn)有的干法脫硝效率無達(dá)標(biāo),脫硝催化劑效果逐步衰減的情況下,作用效果體現(xiàn)更加明顯。系統(tǒng)氧化、結(jié)晶速率顯著提升,漿液及石膏品質(zhì)得到明顯改善。不僅不會對脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生任何副作用,反而可在一定程度上減少系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢。
增效劑的使用所減少的燃煤的成本、脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行電耗、設(shè)備的損耗、日常維護(hù)等費(fèi)用將達(dá)數(shù)百萬元至千萬元以上,是增效劑投入成本的數(shù)倍。所以,脫硫脫硝增效劑將是一個很理想的節(jié)能減排產(chǎn)品。