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    在脫硫系統(tǒng)中,循環(huán)泵輸送的漿液中往往含有一定量的氣體。實際上,離心循環(huán)泵輸送的漿液為氣固液多相流,固相對泵性能的影響是連續(xù)的、均勻的,而氣相對泵的影響遠比固相復雜且更難預測。當泵輸送的液體中含有氣體時泵的流量、揚程、效率均有所下降,含氣量越大,效率下降越快。隨著含氣量的增加,泵出現(xiàn)額外的噪聲振動,可導致泵軸、軸承及密封的損壞。泵吸入口處和葉片背面等處聚集氣體會導致流阻阻力增大甚至斷流,繼而使工況惡化,必須氣蝕量增加,氣體密度小,比容大,可壓縮性大,流變性強,離心力小,轉換能量性能差是引起泵工況惡化的主要原因。試驗表明,當液體中的氣量(體積比)達到3%左右時,泵的性能將出現(xiàn)徒降,當入口氣體達20%~30%時,泵完全斷流。離心泵允許含氣量(體積比)極限小于5%。
    LIFAC工藝即在燃煤鍋爐內適當溫度區(qū)噴射石灰石粉,并在鍋爐空氣預熱器后增設活化反應器,用以脫除煙氣中的SO2。芬蘭Tampella和ⅣO公司開發(fā)的這種脫硫工藝,于1986年首先投入商業(yè)運行。LIFAC工藝的脫硫效率一般為60%~85%。
    加拿大最先進的燃煤電廠Shand電站采用LIFAC煙氣脫硫工藝,8個月的運行結果表明,其脫硫工藝性能良好,脫硫率和設備可用率都達到了一些成熟的SO2控制技術相當?shù)乃?。中國下關電廠引進LIFAC脫硫工藝,其工藝投資少、占地面積小、沒有廢水排放,有利于老電廠改造。
    高分子復合材料現(xiàn)場應用的主要優(yōu)點是:常溫操作,避免由于焊補等傳統(tǒng)工藝引起的熱應力變形,也避免了對零部件的二次損傷等;另外施工過程簡單,修復工藝可現(xiàn)場操作或設備局部拆裝修復;美嘉華材料的可塑性好,本身具有極好的耐磨性及抗沖刷能力,是解決該類問題最理想的應用技術。
    方程編輯SO2被液滴吸收方程SO2(氣)+H2O→H2SO3(液)
    世界各國的濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機理大同小異,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸鈉(Na2CO3)等漿液作洗滌劑,在反應塔中對煙氣進行洗滌,從而除去煙氣中的SO2。這種工藝已有50年的歷史,經過不斷地改進和完善后,技術比較成熟,而且具有脫硫效率高(90%~98%),機組容量大,煤種適應性強,運行費用較低和副產品易回收等優(yōu)點。據(jù)美國環(huán)保局(EPA)的統(tǒng)計資料,全美火電廠采用濕式脫硫裝置中,濕式石灰法占39.6%,石灰石法占47.4%,兩法共占87%;雙堿法占4.1%,碳酸鈉法占3.1%。世界各國(如德國、日本等),在大型火電廠中,90%以上采用濕式石灰/石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝流程。
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    該工藝用于電廠煙氣脫硫始于80年代初,與常規(guī)的濕式洗滌工藝相比有以下優(yōu)點:投資費用較低;脫硫產物呈干態(tài),并和飛灰相混;無需裝設除霧器及再熱器;設備不易腐蝕,不易發(fā)生結垢及堵塞。其缺點是:吸收劑的利用率低于濕式煙氣脫硫工藝;用于高硫煤時經濟性差;飛灰與脫硫產物相混可能影響綜合利用;對干燥過程控制。
    其主要優(yōu)點是能廣泛地進行商品化開發(fā),且其吸收劑的資源豐富,成本低廉,廢渣既可拋棄,也可作為商品石膏回收。目前,石灰/石灰石法是世界上應用最多的一種FGD工藝,對高硫煤,脫硫率可在90%以上,對低硫煤,脫硫率可在95%以上。
    傳統(tǒng)的石灰/石灰石工藝有其潛在的缺陷,主要表現(xiàn)為設備的積垢、堵塞、腐蝕與磨損。為了解決這些問題,各設備制造廠商采用了各種不同的方法,開發(fā)出第二代、第三代石灰/石灰石脫硫工藝系統(tǒng)。
    濕法FGD工藝較為成熟的還有:氫氧化鎂法;氫氧化鈉法;美國Davy Mckee公司W(wǎng)ellman-Lord FGD工藝;氨法等。
    早在本世紀60年代末70年代初,爐內噴固硫劑脫硫技術的研究工作已開展,但由于脫硫效率低于10%~30%,既不能與濕法FGD相比,也難以滿足高達90%的脫除率要求。一度被冷落。但在1981年美國國家環(huán)保局EPA研究了爐內噴鈣多段燃燒降低氮氧化物的脫硫技術,簡稱LIMB,并取得了一些經驗。Ca/S在2以上時,用石灰石或消石灰作吸收劑,脫硫率分別可達40%和60%。對燃用中、低含硫量的煤的脫硫來說,只要能滿足環(huán)保要求,不一定非要求用投資費用很高的煙氣脫硫技術。爐內噴鈣脫硫工藝簡單,投資費用低,特別適用于老廠的改造。
    燃燒前脫硫技術中物理洗選煤技術已成熟,應用最廣泛、最經濟,但只能脫無機硫;生物、化學法脫硫不僅能脫無機硫,也能脫除有機硫,但生產成本昂貴,距工業(yè)應用尚有較大距離;煤的氣化和液化還有待于進一步研究完善;微生物脫硫技術正在開發(fā);水煤漿是一種新型低污染代油燃料,它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一樣的流動性和穩(wěn)定性,被稱為液態(tài)煤炭產品,市場潛力巨大,目前已具備商業(yè)化條件。
    脫硫技術一直是環(huán)境保護工作中一個令人關注的重要課題。主流的脫硫工藝今后仍將被國內外廣泛應用。受技術條件及經濟成本的制約,石灰石-石膏濕法、噴霧干燥工藝是適合各種脫硫要求的首選工藝。而電子束法和海水脫硫等工藝因處于試驗研究階段或者應用地域受到限制,所以市場分額有限,但在局部地區(qū)將有所發(fā)展。煙氣脫硫技術-煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝CFB-FGD會成為今后焚燒煙氣脫硫重要的技術手段之一。此技術在國外已成功商業(yè)化,市場前景看好 [3] 。
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