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燃煤電廠氨法聯合脫硫脫碳研究

   日期:2017-06-20     來源:《熱力發電》    作者:張繼發等    瀏覽:3197    評論:0    
摘要:利用氨法同時進行CO2捕集和SO2脫除是一種比較有潛力的污染物減排技術。本文以填料塔為反應器,研究氨水的質量分數、氨水溫度、吸收液體積流量、模擬煙氣體積流量和不同添加劑等因素對氨法聯合脫除CO2/SO2的效率和吸收量的影響。
 
脫硫技術
 
結果表明:在SO2濃度較低的情況下,脫硫效率接近100%;氨水濃度的增加能夠顯著提高CO2脫除率和吸收量,氨質量分數為10%時可以達到近90%的CO2脫除率;氨水溫度的升高會降低CO2脫除率和吸收量;增加吸收液流量和減少煙氣流量均會增大脫碳率,即較高的液氣比可以實現較高的脫碳率;在氨水中加入乙醇、聚乙二醇二甲醚(NHD)和乙醇胺(MEA)等添加劑會顯著提高CO2脫除率和吸收量。
 
通過分析某燃煤電廠1000MW超低排放機組煙氣參數可以看出,在超低排放和降低碳排放強度的雙重要求下,氨法聯合脫硫脫碳在燃煤電廠中應用的可行性較高。
 
燃煤電站鍋爐燃燒產生的大量CO2和SO2氣體極易造成溫室效應和酸雨[1-3],加劇全球氣候惡化進程。對此,國家印發《全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》[4],要求到2020年,全國所有具備改造條件的燃煤電廠力爭實現超低排放,即在基準氧體積分數6%條件下,煙塵、SO2、氮氧化物排放質量濃度分別不高于10、35、50mg/m3;巴黎氣候大會上,中國承諾將于2030年左右使CO2排放達到峰值并爭取盡早實現2030年單位國內生產總值CO2排放比2005年下降60%~65%。
 
目前主流的電廠脫硫工藝為石灰石-石膏濕法脫硫技術,但該工藝對石灰石需求量大且脫硫石膏因成分原因不易處理;而CO2捕集技術在國內還未大范圍應用。氨吸收法是一種比較有潛力的污染物控制技術[5],具有效率高、吸收容量大、再生能耗低、產物容易再利用等優勢[6-7],并且可以同時實現對CO2和SO2的脫除。
 
許多學者和機構對利用氨水脫除煙氣中CO2技術及其經濟性等進行了研究,指出利用氨法聯合脫除電廠煙氣中CO2、SO2等污染物有望實現較低程度地降低電廠效益,同時將電價上漲控制在20%以內。
 
Alstom公司開發的冷凍氨法,設計利用碳酸銨和碳酸氫銨混合漿液作為循環使用的CO2吸收劑,實現90%脫碳率。何伯述等通過氨法脫硫實驗研究了溫度對脫硫率的影響,脫硫率最高可達99%。
 
脫硫技術
脫硫技術
脫硫技術
 
 

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