《CFB脫硫工藝》PPT課件

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1、CFB脫硫工藝主講人：張?jiān)品彘L(zhǎng)沙理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院410076Zhang_yunfeng@yahoo.cnCirculatingFluidizedBedFlueGasDesulfurization，簡(jiǎn)稱(chēng)CFB-FGD前言20世紀(jì)70年代初，為治理煉鋁設(shè)備、垃圾焚燒爐等尾氣排放中的HCl、HF等有害氣體，德國(guó)的LLB(LurgiLentjesBischoff)公司研究開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用的煙氣循環(huán)流化床技術(shù)，并得到了廣泛的商業(yè)應(yīng)用。20世紀(jì)80年代中期，由于環(huán)保法規(guī)和SO2排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，德國(guó)動(dòng)力工業(yè)對(duì)煙氣脫硫設(shè)備有了巨大的需求。為此，

2、LLB公司在原來(lái)用于煉鋁等尾氣處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了適用于電站鍋爐的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝。經(jīng)過(guò)20多年深入的研究和商用經(jīng)驗(yàn)的積累，以及對(duì)工藝化學(xué)過(guò)程和工程實(shí)踐理解的深化，煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)在最近幾年得到了很大的發(fā)展，不僅技術(shù)成熟可靠，而且投資、運(yùn)行費(fèi)用也大為降低，為濕法工藝的50％～70％。目前，煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝已達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用的主要有3種工藝流程：(1)德國(guó)LLB公司開(kāi)發(fā)的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝，(CFB)；(2)德國(guó)Wulff公司的回流式煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝，(RCFB)；(3)丹麥F.L.Smith公司研究開(kāi)發(fā)的氣

3、體懸浮吸收煙氣脫硫工藝，(GSA)2工藝系統(tǒng)及流程無(wú)論是LLB公司的CFB工藝、Wulff公司的RCFB工藝，還是F.L.Smith公司的GSA工藝，它們的工作原理基本相似。工藝系統(tǒng)主要由吸收劑制備、吸收塔、物料再循環(huán)、煙氣及除塵器、副產(chǎn)品處置和儀表控制6個(gè)系統(tǒng)組成。工藝流程圖1RCFB工藝1—鍋爐；2—鍋爐除塵器；3—消石灰倉(cāng)；4—反應(yīng)塔；5—石灰漿槽；6—增濕水箱；7—脫硫除塵器；8—中間灰倉(cāng)；9—集灰?guī)欤?0—煙囪RCFB工藝特點(diǎn)與CFB工藝相比，RCFB工藝主要在反應(yīng)塔的流場(chǎng)設(shè)計(jì)和塔頂結(jié)構(gòu)上作了較大的改進(jìn)，其主要特點(diǎn)是：(1)反

4、應(yīng)塔內(nèi)增加了擾流板和塔頂物料回流裝置，強(qiáng)化了內(nèi)循環(huán)，取消了預(yù)除塵器；(2)吸收劑以干態(tài)的消石灰粉或石灰漿液從反應(yīng)塔底部噴入，屬干法或半干法脫硫工藝；(3)反應(yīng)塔擴(kuò)散段上安裝了若干個(gè)回流式壓力水噴嘴，使吸收劑顆粒與水霧接觸更均勻更充分；(4)煙氣在塔內(nèi)的停留時(shí)間長(zhǎng)(4s以上)。GSA工藝GSA工藝特點(diǎn)GSA工藝的工藝流程見(jiàn)圖3。其主要特點(diǎn)是：(1)吸收劑以石灰漿液的形式從反應(yīng)塔底部的中心噴入，屬半干法脫硫工藝；(2)采用高位布置的旋風(fēng)分離器作為預(yù)除塵器；(3)可在較低的趨近絕熱飽和溫度(ΔT=3～6℃)下運(yùn)行。3CFB工藝原理循環(huán)流化床煙

5、氣脫硫技術(shù)，在空氣預(yù)熱器和除塵器之間安裝循環(huán)流化床系統(tǒng)，鍋爐排出的未經(jīng)除塵或經(jīng)除塵后的煙氣從脫硫塔底部布風(fēng)板進(jìn)入，脫硫塔下部為一文丘利管，煙氣在喉部得到加速，在漸擴(kuò)段與加入的消石灰粉和噴入的霧化水劇烈混合，SO2、SO3及其它有害氣體，如HCl、HF等與消石灰發(fā)生反應(yīng)，生成CaSO3·1/2H2O、CaSO4·1/2H2O和CaCO3等。反應(yīng)器內(nèi)的脫硫劑呈懸浮的流化狀態(tài)，反應(yīng)表面積大，傳熱/傳質(zhì)條件很多，且顆粒之間不斷碰撞、反應(yīng)。隨后夾帶著大量粉塵的煙氣進(jìn)入除塵器中，被除塵器收集下來(lái)的固體顆粒大部分又返回流化床反應(yīng)器中，繼續(xù)參加脫硫反應(yīng)

6、過(guò)程，同時(shí)循環(huán)量可以根據(jù)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于脫硫劑在反應(yīng)器內(nèi)滯留時(shí)間長(zhǎng)，因此使得脫硫效果和吸收劑的利用率大大提高。另外，工業(yè)水用噴嘴噴入反應(yīng)器下部，以增加煙氣濕度降低煙溫，從而提高了脫硫效率。循環(huán)流化床煙氣脫硫系統(tǒng)主要包括給料系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)、物料循環(huán)系統(tǒng)、噴水系統(tǒng)、旁路煙道。4典型工藝特點(diǎn)(1)吸收劑以干態(tài)的消石灰粉從反應(yīng)塔上游的入口煙道噴入，屬干法脫硫工藝；(2)采用獨(dú)立的煙氣增濕系統(tǒng)，亦即增濕水量?jī)H與反應(yīng)塔出口的煙氣溫度有關(guān)，而與煙氣中的SO2濃度、吸收劑的噴入量等無(wú)關(guān)；(3)采用部分凈化煙氣再循環(huán)的方式來(lái)提高系統(tǒng)低負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行可靠

7、性和反應(yīng)塔床料的穩(wěn)定性；(4)采用機(jī)械式預(yù)除塵器。焦作電廠(chǎng)CFB脫硫工藝吸收塔噴水系統(tǒng)除塵系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)1）磨損小，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)量小。2)脫硫效率高、運(yùn)行費(fèi)用低。3)加入吸收塔的消石灰和水是相對(duì)獨(dú)立的，沒(méi)有噴漿系統(tǒng)及漿液噴嘴，便于控制消石灰用量及噴水量，容易控制操作溫度。4)單塔處理能力大。5)負(fù)荷適應(yīng)性好。6)無(wú)須防腐。煙氣溫度高于露點(diǎn)20℃左右，因此吸收塔及其下游設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生粘結(jié)、堵塞、腐蝕。7)良好的操作彈性。8)脫硫劑利用率高、脫硫副產(chǎn)物排放少；脫硫副產(chǎn)物流動(dòng)性好，易于處理。影響系統(tǒng)脫硫效率的主要因素有床料循環(huán)倍率、流

8、化床床料濃度、煙氣在脫硫塔和旋風(fēng)分離器中停留時(shí)間、鈣硫摩爾比及脫硫塔內(nèi)操作溫度。隨床料循環(huán)倍率增大，脫硫效率增加；脫硫效率隨著脫硫塔內(nèi)物料濃度的增加而增大，塔內(nèi)的物料濃度維持在5～10kg/m3為宜；脫硫效