雙循環(huán)流化床半干法煙氣懸浮脫硫工藝

1、雙循環(huán)流化床半干法煙氣懸浮脫硫工藝雙循環(huán)流化床半干法煙氣懸浮脫硫工藝作者：馬春元發(fā)文日期：(20020908)本文章被瀏覽:1493摘要文中介紹了一種雙循環(huán)流化床煙氣半干法懸浮脫硫工藝及其工業(yè)中試情況。并就適應于135（125）MW機組鍋爐煙氣脫硫工藝進行了技術(shù)方案分析。關(guān)鍵詞脫硫雙循環(huán)流化床125MW機組1概述煙氣雙循環(huán)流化床半干法懸浮脫硫裝置利用流化床原理，將脫硫劑流態(tài)化，煙氣與脫硫劑在懸浮狀態(tài)下進行脫硫反應。脫硫劑及灰循環(huán)利用，提

2、高了脫硫塔內(nèi)的脫硫劑濃度，增加了脫硫反應幾率，同時提高了脫硫效率及脫硫劑的利用率。與濕法脫硫工藝相比，煙氣雙循環(huán)流化半干法懸浮脫硫工藝具有優(yōu)勢：沒有腐蝕、帶水等難對付的問題，沒有水的二次污染；因不用水處理、不用煙氣加熱而具有較低的投資。煙氣雙循環(huán)流化床半干法懸浮脫硫裝置是適應35th~670th鍋爐，與靜電除塵器良好配合的一種高效脫硫裝置。該裝置已完成工業(yè)性優(yōu)化試驗及工業(yè)示范。表現(xiàn)出高的脫硫效率（90%）和與靜電除塵器的良好配合特性。設(shè)

3、計指標：脫硫效率∽90%，脫硫裝置阻力∽1000Pa，鈣硫比1.3∽1.2。根據(jù)國家環(huán)境保護總局、國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會、科學技術(shù)部文件（環(huán)發(fā)[2002]26號）《關(guān)于發(fā)布〈燃煤二氧化硫排放污染防治技術(shù)政策〉的通知》中、及國家電力公司文件（國電科[2001]531號）《國家電力公司關(guān)于燃煤電廠建設(shè)脫硫除塵裝置等有關(guān)情況的報告》中明確指出：電廠鍋爐煙氣脫硫的技術(shù)路線是：1）…。2）燃用中低硫煤（含硫2%）的中小電廠鍋爐（200MW），或是剩余

4、壽命低于10年的老機組建設(shè)煙氣脫硫設(shè)施時，宜優(yōu)先采用半干法、干法或其它費用較低的成熟技術(shù)，脫硫效率應保證在75%以上，…。煙氣雙循環(huán)流化床半干法懸浮脫硫工藝符合國家技術(shù)政策，是適應于135（125）MW機組的煙氣脫硫方案。2煙氣雙循環(huán)流化床半干法懸浮脫硫工藝2.1技術(shù)定義與工藝流程煙氣雙循環(huán)流化床半干法懸浮脫硫裝置是一種兩級慣性分離、內(nèi)外雙重循環(huán)的煙氣循環(huán)流化床懸浮脫硫裝置。其主要構(gòu)成：流化裝置及濃相懸浮脫硫反應塔、頂部慣性分離器、與除

5、塵器配套的百葉窗慣性分離裝置（或下排風式低阻旋風分離器）、脫硫灰回送及脫硫劑添加機構(gòu)、控制系統(tǒng)。其工作原理是煙氣經(jīng)流化裝置，把脫硫劑及脫硫灰流化并進入脫硫反應塔，進行脫硫半干式洗滌；在脫硫反應塔頂部的慣性分離器對高含灰煙氣進行初步分離，分離出的脫硫灰靠重力直接進入脫硫反應塔，形成內(nèi)循環(huán)方式。初步分離后的煙氣進入二級分離器進行二級氣固分離，然后煙氣進入靜電除塵器或布袋除塵器，除塵后由引風機排出。二級分離出的脫硫灰由灰料輸送裝置回送，形成脫

6、硫灰的外循環(huán)方式。本技術(shù)構(gòu)成了脫硫灰的內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)的雙重循環(huán)特征；構(gòu)成了兩級慣性分離串聯(lián)的氣固分離特征。若初級分離效率為η1，二級分離效率為η2，則總分離效率η=η1（1η1）η2。若兩級分離效率分別為90%，則總效率高達99%；若兩級分離效率分別為80%，則總分離效率仍高達96%。分離器是構(gòu)成循環(huán)的關(guān)鍵部件，對分離器的要求是阻力低，具有適當?shù)姆蛛x效率。2.2工藝特點(1)脫硫及其效率基于上述工藝的脫硫裝置在青島一75th鍋爐工程實施

7、，并通過山東省環(huán)保監(jiān)測中心站的監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果：在鈣硫比1.3∽1.2，煙氣出口溫度∽70℃的條件下，脫硫效率高于90%（煙氣入口SO2濃度為3500mgm3）。該裝置采用內(nèi)置慣性分離、外置下排式旋風分離，構(gòu)成雙循環(huán)流化床特征。采用螺旋輸送機回送灰料，多余灰料送往靜電除塵器灰斗。采用文丘里流化雙塔結(jié)構(gòu)。脫硫劑配制成10%∽20%濃度的石灰漿，并儲存罐中待用。石灰漿采用壓力霧化方式。脫硫?qū)o電除塵器的影響：脫硫運行致使靜電除塵器的運行電壓、

8、電流升高，稍超額定值。通過改變?yōu)槎▔哼\行方式，使問題得以解決。脫硫運行對煙氣調(diào)質(zhì)，提高除塵效率。原靜電除塵器排放濃度在線指示值為∽350mgm3，脫硫運行后，排放濃度在線指示值為200mgm3∽50mgm3，除塵效率明顯提高。脫硫塔阻力為500Pa，適應原風機動力，脫硫運行后鍋爐仍可正常運行。3.2CaS摩爾比對脫硫效率的影響圖1是在典型工況下，CaS摩爾比對脫硫效率影響的實驗結(jié)果。由圖1可見，當CaS=1.2~1.3時，脫硫效率在90

9、%左右，需要指出的是，在循環(huán)流化床煙氣脫硫中，由于固體顆粒物的多次循環(huán)，實際脫硫塔內(nèi)的CaS遠大于進料CaS，從而使脫硫裝置在較低的進料CaS條件下，維持較高的脫硫效率。在鈣硫比大于2以后，脫硫效率隨鈣硫比的增加而增加的幅度開始變小，鈣的利用率開始下降。因此單純增加吸收劑的噴入量已難以大幅度地提高脫硫效率。3.3近絕熱飽和溫度對脫硫效率的影響近絕熱飽和溫度(ΔT)是出口煙溫與煙氣絕熱飽和溫度之差，它對脫硫效率的影響如圖2所示，近絕熱飽和

10、溫度對脫硫裝置的脫硫效率和穩(wěn)定運行起著重要作用，一方面為取得較高的脫硫效率，ΔT越小越好，因為ΔT小，漿液蒸發(fā)慢，液相存在時間長，脫硫劑與煙氣中SO2的離子反應時間長，脫硫效率高。另一方面必須保證脫硫劑到達脫硫塔出口前完全干燥，以及整個脫硫系統(tǒng)在露點以上安全運行，否則將引起系統(tǒng)粘壁阻塞和結(jié)露。因此，必須保持較大的ΔT。當鍋爐的工況不斷地變化，脫硫裝置噴漿量和噴水量不斷變化時，煙氣的露點變化較大，從而使過飽和溫度處于一個動態(tài)的變化過程，所

11、以半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫?qū)刂葡到y(tǒng)要求較高。當噴漿量一定的條件下，ΔT通過調(diào)節(jié)噴水量控制。本脫硫裝置ΔT在8℃~11℃范圍內(nèi)安全運行。當CaS=1.2時，脫硫效率達90%.3.4固體顆粒物濃度對脫硫效率的影響固體顆粒物濃度對脫硫效率的影響如圖3所示，由于采用變頻調(diào)速控制絞龍直接回料，使回料量精確可調(diào)，從而實現(xiàn)脫硫塔內(nèi)濃度的控制。由圖3可以看出，脫硫效率隨著固體顆粒物濃度的增加而增加，固體顆粒物的循環(huán)可以使脫硫效率提高10%~20%，由

12、于脫硫裝置采用脫硫灰的內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)的雙重循環(huán)工藝，使脫硫塔內(nèi)的固體顆粒物的濃度顯著提高，可達到1000gm3，綜合考慮，脫硫塔內(nèi)濃度一般控制在600gm3~800gm3為宜。3.5SO2入口濃度對脫硫效率的影響圖4給出了SO2入口濃度對脫硫效率的影響，可以看出，脫硫效率隨著入口濃度的增加而略有增加，這是因為當CaS一定時，隨著入口濃度的增加，噴漿的絕對量必然增加，相應地增加了脫硫塔內(nèi)的水量，延長了脫硫劑的有效停留時間，使脫硫效率增大。