清新环境——湿法脱硫零补水技术巴黎圣日耳曼
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  “湿法脱硫零补水技术”是清新环境应用自主研发的 “SPC-3D”高效脱硫除尘除雾技术,与全新的高效直接换热工艺专利技术相结合设计的一套全新的湿法脱硫零补水系统工艺方案,实现了高度节水与污染物深度净化一体化的目标。

  该技术的研发对于水资源匮乏地区的应用意义重大,尤其为我国在锡林郭勒等富煤缺水、生态环保脆弱地区建设大型煤电基地,实现褐煤就地转化探索出了一条新的技术路线。

  脱硫吸收塔入口设置低低温省煤器,降低吸收塔入口原烟气温度,减少原烟气蒸发水量,减少脱硫系统的总工艺水耗。脱硫系统采用清新环境的SPC-3D技术实现脱硫系统污染物的超低排放,脱硫出口的高温饱和净烟气进入冷却凝结塔内实现冷凝水回收。

  在冷却凝结塔内采用低温侧冷却循环水喷淋与脱硫吸收塔出口高温饱和净烟气直接逆向接触,实现高温饱和烟气的换热降温冷凝,利用喷淋冷却循环水和管束式除尘除雾器将冷凝的细小雾滴捕悉,实现冷凝水的回收。而经过二次洗涤后,巴黎圣日耳曼官方合作伙伴烟气中的主要污染物SO2、尘、SO3的排放浓度进一步降低。换热后的高温侧冷却循环水泵送至空冷器,与空气换热实现冷却循环水的降温,并重新返回冷却凝结塔内。回收的凝结水溢流至储水槽进行储存,回用到脱硫系统或外排作其它用途。冷却循环水吸收SO2后PH值会下降,通过投加碳酸钠药剂控制PH值,产生的亚硫酸盐在与净烟气接触过程中被净烟气中的氧气氧化,转化为硫酸盐,最终以平衡浓度随回收工艺水排放。

  为保证回收水水质,湿法脱硫零补水工艺系统脱硫段采用清新环境的SPC-3D技术实现硫段出口的超低排放。

  为保证高效的换热效率,湿法脱硫零补水工艺系统在回收水段采用“塔内气液直接接触换热+空冷器换热”的二段式换热方式,冷却凝结塔内采用“旋回耦合器+逆向喷淋”技术,保证塔内的空间换热系数高达~1000W/m3℃,巴黎圣日耳曼官方合作伙伴,塔外的空冷器其换热效率也可高达600W/m2℃以上,其换热效果远远高于常规的间接冷却方式。

  为保证湿法脱硫零补水的经济性,本技术方案在脱硫系统入口设置低低温省煤器,降低脱硫系统水耗,减少回收水量,减少冷凝塔内和外部空冷器的换热总量,从而降低固定投资与运行费用。

  湿法脱硫零补水工艺系统主要应用领域为节水、环保行业,尤其是在严重缺水地区的烟气湿法脱硫项目上,其回收工艺水不仅能满足脱硫自身需要,还可过量回收用做其他生产环节工艺水的补充。

  湿法脱硫零补水工艺系统其实质是一个高效的传热传质过程,是利用当地的空气环境温度对脱硫饱和净烟气进行冷凝的过程,因此适用范围限于水资源匮乏或有节水需求的地区和项目,且本项目在适合空冷的地区的运行费用较低,而对于年平均气温高昼夜温差小等不适用空冷的地区,其运行成本高昂。

  以神华神华胜利发电厂2×660MW燃煤发电机组的燃煤烟气为例简单描述湿法脱硫零补水新工艺流程如下:原烟气经过低低温省煤器降温至90℃,进入脱硫吸收塔(SPC-3D技术)进行脱硫除尘净化;脱硫塔后达到超低排放标准的饱和净烟气温度~53℃进入冷却凝结塔,经过湍流器层与喷淋下来的~48℃冷却循环水进行剧烈的气水混合实现降温,降温后的净烟气温度约为~40℃与喷淋层的液滴接触,大部分细小的液滴被捕悉与喷淋液一起落下,其余的细小液滴在上部的除雾器层被捕悉,极少部分随48.5℃冷凝洁净烟气排放。

  冷却循环水在湍流器层被加热至~48℃,同时将吸收塔出口的净烟气中残留的少量SO2、尘、少量石膏液滴进一步脱除后,一同带入~48℃冷却凝结塔液中。冷却凝结塔内的48℃冷却循环液经加药控制PH值后,被泵送至空气冷却器冷却至40℃后,重新返回冷却凝结塔喷淋冷却塔外排净烟气。回收的凝结水溢流进入回收水罐内用于脱硫系统其他用水点。

  脱硫吸收塔、冷却凝结塔、换热器等组成的一种湿法脱硫零补水系统,能够实现脱硫系统的零补水目标,脱硫系统不再依靠外部工艺水补水;将大大减少脱硫系统的工艺水消耗,减少大气污染物治理过程带来的系统水耗的增加,促进节水降耗的环保型产业发展。

  采用“塔内气液直接接触换热+空冷器换热”的二段式换热方式,实现高效传热过程,保证冷却凝结塔内的空间换热系数10000W/m3℃,空冷器换热效率600 W/m2℃以上;

  通过采用单塔一体化脱硫除尘深度净化技术(SPC-3D)降低吸收塔出口饱和净烟气中的SO2、尘等污染物浓度,进而改善会收入水质,保证回收水水质满足脱硫系统的工艺水水质要求;

  湿法脱硫零补水系统投入运行后可大幅减少湿法脱硫系统的水耗,在水资源严重匮乏地区可产生巨大的经济效益。以新建2×660MW燃煤发电机组为例,年利用小时数5500h为例,经济运行(仅供脱硫使用)年回收水量84.48万吨,降低机组装机单位水耗116.4g/KW。

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