NID在瑞典 H?NDEL?垃圾焚烧发电厂的应用
NID(Novel Integrated Desurlfurization)技术是 ALSTOM公司在传统干法/半干法脱硫技术的基础上,研究开发出的新一代干法烟气脱硫技术,其系统具有占地面积小、性价比高、布置灵活多变的特点,广泛应用于燃煤/燃油电厂、垃圾焚烧等行业的脱硫除尘。NID技术在燃煤电厂上的最大应用业绩是美国Seward电厂2台 260MW燃煤机组和Gilbert电厂2台260MW燃煤机组。在垃圾焚烧发电厂,NID技术与袋式除尘器配合使用,也能够达到各项环保要求。
目前,国内的凯迪蓝天、浙江菲达、科林环保等脱硫公司以技术引进和项目合作的形式,已将NID技术应用于国内烟气处理工程,并取得了良好效果。本文主要介绍NID技术在瑞典HÄNDELÖ垃圾焚烧发电厂的应用情况。
1 NID系统流程简介
从锅炉空气预热器出来的烟气温度约为150℃。若无预除尘器,则烟气直接经弯曲烟道进入矩形反应器,与均匀混合在增湿循环灰中的吸收剂Ca(OH)2发生反应。在降温和潮湿的条件下,烟气中的SO2、SO3、HCl、 HF等与吸收剂在1~1.5s内发生反应,生成亚硫酸钙、硫酸钙、氯化钙和氟化钙等。随后,烟气将反应后的干燥的脱硫循环灰带入后置的袋式除尘器或电除尘器中,固体物料就从烟气中分离出来,落入灰斗,由输送设备输送至混合器。同时,混合器中不断加入经消化器消化过的新鲜生石灰。在混合器中,循环物料经增湿、搅拌混合后,含湿率从2%提高到5%左右,在流化和负压的作用下进入反应器进行再次循环。循环倍率达30~ 150倍。在高的循环倍率下,吸收剂的利用率在95%以上。净化后的烟气温度高出露点10℃~15℃,无须再加热和防腐,可经引风机直接排入烟囱排放。NID工艺流程见下图。
2 NID脱硫原理
NID脱硫技术是利用干CaO粉消化或Ca(OH)2粉加水增湿后,吸收烟气中的SO2、HCl和其他酸性气体,反应式为:
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发电厂概况
瑞典森林覆盖率很高,约占国土面积的60%,林业在国民经济中占有重要的地位,除大量出口木材外,瑞典的纸浆、造纸、家具等行业的加工产品也闻名于世界。由于木材在加工过程中产生的木屑数量较大,因此,瑞典的垃圾焚烧发电厂的主要燃料之一就是木屑。 HÄNDELÖ发电厂距离瑞典首都斯德哥尔摩约200公里,是一家以生活垃圾、木屑等为主要燃料的综合发电厂。垃圾焚烧炉为流化床垃圾焚烧炉。2002年,ALSTOM公司在该电厂一台垃圾焚烧炉后应用了NID技术,脱硫后置除尘器为袋式除尘器,不仅满足了粉尘的低排放要求,而且还提高了脱硫效率、减少了二恶英的排放。
3.1 工程概况
垃圾焚烧炉类型:CFB(循环流化床);焚烧炉供应商:Sydkraft Öst Värme;机组额定功率75MW;垃圾处理能力23.5t/h;垃圾处理量约200000t/a;烟气量 182000Nm3 /h;最大烟气量200000Nm3 /h;烟气温度 150℃~170℃;SO2进口浓度770mg/Nm3 ;烟气含水率14%~20%;脱硫效率92%。
由于该电厂垃圾焚烧的主要原料为木屑、塑料等,因此烟气中除SO2外,HCl的含量也相对较高。该电厂采用回转炉生产的高品质、高活性的CaO粉做为吸收烟气中各种酸性物质的脱硫剂。对于重金属与二恶英的吸附,则是采用在反应器喂料口的反方向处喷洒活性炭的方法。
3.2 NID技术的实施效果
欧洲电厂排放标准及ALSTOM保证值对比见表1,电厂排放实测值见表2。
从表中数据可以看出,应用NID技术,HÄNDELÖ电厂烟气排放的各项性能指标满足了欧洲排放标准EU 2000/76。
据介绍,该电厂HCl的脱除率在95%以上,最高可达99%以上;HF的脱除率在95%以上。
4 结论
NID技术应用于国外垃圾焚烧电厂,其各项排放指标均可满足欧洲排放标准。NID系统作为烟气处理的关键系统,在与袋式除尘器配合应用时,显示了良好的性能。
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