雙循環(huán)流化床半干法煙氣懸浮脫硫工藝

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1、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：(2002-09-08)??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(yīng)于135（125）MW機(jī)組鍋爐煙氣脫硫工藝進(jìn)行了技術(shù)方案分析。????關(guān)鍵詞脫硫雙循環(huán)流化床125MW機(jī)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(jìn)行脫硫反應(yīng)。脫硫劑及灰循環(huán)利用，提高了脫硫塔內(nèi)的脫硫劑濃度，增加了脫硫反應(yīng)幾率，同時(shí)提高了脫硫效

2、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(shì)：沒有腐蝕、帶水等難對(duì)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(yīng)35t/h~670t/h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(yàn)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)計(jì)指標(biāo)：脫硫效率∽90%，脫硫裝置阻力∽1000Pa，鈣硫比1.3∽1.2。??根據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局、國(guó)家

3、經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部文件（環(huán)發(fā)[2002]26號(hào)）《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(guó)家電力公司文件（國(guó)電科[2001]531號(hào)）《國(guó)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(bào)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），或是剩余壽命低于10年的老機(jī)組建設(shè)煙氣脫硫設(shè)施時(shí)，宜優(yōu)先采用半干法、干法或其它費(fèi)用較低的成熟技術(shù)，脫硫效率應(yīng)保證在75%以上，…。??煙氣雙循環(huán)流化床半干法懸浮脫硫工

4、藝符合國(guó)家技術(shù)政策，是適應(yīng)于135（125）MW機(jī)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(jí)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(yīng)塔、頂部慣性分離器、與除塵器配套的百葉窗慣性分離裝置（或下排風(fēng)式低阻旋風(fēng)分離器）、脫硫灰回送及脫硫劑添加機(jī)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(jìn)入脫硫反應(yīng)塔，進(jìn)行脫硫半干式洗滌；在脫硫反應(yīng)塔頂部的慣

5、性分離器對(duì)高含灰煙氣進(jìn)行初步分離，分離出的脫硫灰靠重力直接進(jìn)入脫硫反應(yīng)塔，形成內(nèi)循環(huán)方式。初步分離后的煙氣進(jìn)入二級(jí)分離器進(jìn)行二級(jí)氣固分離，然后煙氣進(jìn)入靜電除塵器或布袋除塵器，除塵后由引風(fēng)機(jī)排出。二級(jí)分離出的脫硫灰由灰料輸送裝置回送，形成脫硫灰的外循環(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(jí)慣性分離串聯(lián)的氣固分離特征。若初級(jí)分離效率為η1，二級(jí)分離效率為η2，則總分離效率η=η1+（1-η1）η2。若兩級(jí)分離效率分別為90%，則總效率高達(dá)99%；若兩級(jí)分離效率分別為8

6、0%，則總分離效率仍高達(dá)96%。分離器是構(gòu)成循環(huán)的關(guān)鍵部件，對(duì)分離器的要求是阻力低，具有適當(dāng)?shù)姆蛛x效率。??2.2工藝特點(diǎn)??(1)脫硫及其效率??本工藝以石灰為脫硫吸收劑的（半）干法煙氣脫硫系統(tǒng)。其主要反應(yīng)為：??Ca（OH）2+SO2→CaSO3·1/2H2O+1/2H2OCaSO3+1/202→CaSO4??噴入吸收塔水分的作用是調(diào)質(zhì)、降溫，在煙氣的干燥下，水分蒸發(fā)。本技術(shù)的脫硫效率可達(dá)到90%以上，與濕法相當(dāng)。這決定于懸浮吸收塔內(nèi)有良好的傳熱特性，塔內(nèi)在接近煙氣絕熱溫度的條件下運(yùn)行，噴入

7、的石灰漿反應(yīng)后快速干燥，允許煙氣的停留時(shí)間短，同時(shí)產(chǎn)生干態(tài)脫硫產(chǎn)物；脫硫灰循環(huán)倍率高，塔內(nèi)顆粒濃，固體顆粒的表面積大，SO2的吸收在顆粒表面進(jìn)行，傳質(zhì)得到強(qiáng)化。??(2)接近煙氣絕熱飽和溫度下運(yùn)行??當(dāng)煙氣接近絕熱飽和溫度時(shí)，脫硫效率及鈣利用率提高。常規(guī)的噴霧干燥法不能在煙氣過飽和溫度（反應(yīng)器出口煙溫與煙氣的絕熱飽和溫度之差）小于11℃的條件下運(yùn)行，否則會(huì)使顆粒團(tuán)粘。在懸浮反應(yīng)塔內(nèi)，傳質(zhì)與傳熱得到加強(qiáng)，使噴入的石灰漿得到徹底的干燥，從而可在煙氣過飽和溫度較低的條件下安全運(yùn)行。??(3)石灰耗量?

8、?鈣硫比定義為系統(tǒng)入口的SO2摩爾數(shù)與進(jìn)入系統(tǒng)鈣的摩爾數(shù)之比。因?yàn)闊煔饪稍谳^低的溫度下運(yùn)行，脫硫效率高、鈣利用率高，因而鈣硫比低，石灰耗量少。鈣硫比1.2∽1.3。??(4)脫硫副產(chǎn)品??懸浮吸收系統(tǒng)的脫硫副產(chǎn)品為硫酸鈣、亞硫酸鈣及鍋爐飛灰組成的混合物。脫硫灰的濕度小于1%，脫硫灰不粘結(jié)。對(duì)脫硫副產(chǎn)品的處理可以采用與鍋爐飛灰相同的方式進(jìn)行處置。??2.3控制系統(tǒng)??為了保障正常運(yùn)行，系統(tǒng)設(shè)置三個(gè)主要的自動(dòng)控制回路：??(1)根據(jù)煙氣出口的SO2濃度及煙氣量控制石灰漿（或石灰）給料量，保證達(dá)到脫硫