Instalacja odsiarczania spalin - metoda półsucha (FSI + Q)

METODA PÓŁSUCHA (FSI + Q).

W metodzie tej proces odsiarczania spalin przebiega w dwóch etapach. W pierwszym - proces wiązania SO2 przebiega wg mechanizmów podobnych jak w metodzie suchej, tzn. zmielony sorbent dozowany jest do strefy temperatur optymalnych dla prażenia i wiązania z SO2 w komorze paleniskowej. Etap drugi odsiarczania spalin realizowany jest w zraszaczu spalin (skruberze) umieszczonym pomiędzy wylotem spalin z kotła a wlotem do odpylacza.

Etap I - polega na dozowaniu sorbentu do komory paleniskowej.
Zachodzą następujące reakcje chemiczne:

CaCO3 + DQ => CaO + CO2
Ca(OH)2 + DQ => CaO + H2O
CaO + SO2 => CaSO3 + DQ
CaO + SO2 + 1/2 O2 => CaSO4 + DQ

Etap II - zraszanie spalin za kotłem:

CaO + H2O => Ca(OH)2 + DQ
CaO + SO2 => CaSO3 + DQ
Ca(OH)2 + SO2 => CaSO3 + H2O + DQ
Ca(OH)2 + SO2 + H2O + 1/2 O2 => CaSO4 + 2H2O + DQ

Spaliny w zraszaczu zawierające ziarna pyłu CaO na powierzchniach, z których utworzył się CaSO4 lub CaSO3 zraszane są wodą w ilości zapewniającej jej całkowite odparowanie. Temperatura spalin przed elektrofiltrem zostaje obniżona do wartości bezpiecznych dla powstania kondensacji H2SO4 (powyżej punktu rosy).

Dzięki zwilżeniu spalin i zawartych w nich pyłach, ziarna CaO pękają tworząc nowe powierzchnie dla umożliwienia wiązania CaO z SO2. Proces ten w efekcie wpływa na podwyższenie skuteczności odsiarczania spalin. Dodatkowo - w zraszaczu znaczna część pyłów zostaje wytrącona ze spalin osiadając w dolnej części, skąd jest usuwana jako produkt odpadowy procesu. Praktycznie osiągana skuteczność odsiarczania spalin wynosi ok. 70%, co w przypadkach elektrowni spalających węgiel o względnie niskiej zawartości siarki palnej daje szanse zbliżenia się do dopuszczalnych wartości emisji SO2.

Koszty inwestycyjne w tej metodzie wzrastają w stosunku do metody suchej o koszty zabudowy zraszacza spalin i układu odprowadzenia produktu poprocesowego. Metoda ta nie eliminuje większości wad charakterystycznych dla odsiarczania suchego, lecz niektóre z nich łagodzi jak np.:
- w znacznie mniejszym stopniu wpływa na wzrost zapylenia spalin przed elektrofiltrem
- zmniejsza ilość nie wykorzystanego sorbentu
- zwiększa skuteczność odsiarczania spalin

Do ujemnych cech tej metody należą: zwiększenie kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych oraz większe zapotrzebowanie miejsca pod zabudowę i obsługę zraszacza.

Reasumując - w porównaniu z metodą suchą - koszt zabudowy rekompensowany jest wzrostem skuteczności odsiarczania o około 20 - 30% oraz zmniejszeniem emisji pyłów do atmosfery dzięki zmniejszeniu zapylenia spalin przed elektrofiltrem.

W 1993 roku RAFAKO wygrało przetarg na dostawę instalacji odsiarczania spalin metodą półsuchą dla jednej nitki spalinowej kotła OP-650 w Elektrowni Rybnik (blok nr 8). Instalacja ta w zakresie II-go stopnia tj. węzła zraszacza jest samodzielnym rozwiązaniem RAFAKO. Natomiast węzeł dozowania sorbentu do komory paleniskowej został już wcześniej zrealizowany przez El. Rybnik.