双循环流化床半干法烟气悬浮脱硫工艺.doc

双循环流化床半干法烟气悬浮脱硫工艺作者：马春元发文日期：(2002-09-08)本文章被浏览:1493摘要文中介绍了一种双循环流化床烟气半干法悬浮脱硫工艺及其工业中试情况。并就适应于135（125）MW机组锅炉烟气脱硫工艺进行了技术方案分析。关键词脱硫双循环流化床125MW机组1概述烟气双循环流化床半干法悬浮脱硫装置利用流化床原理，将脱硫剂流态化，烟气与脱硫剂在悬浮状态下进行脱硫反应。脱硫剂及灰循环利用，提高了脱硫塔内的脱硫剂浓度，增加了脱硫反应几率，同时提高了脱硫效率及脱硫剂的利用率。与湿法脱硫工艺相比，烟气双循环流化半干法悬浮脱硫工艺具有优势：没有腐蚀、带水等难对付的问题，没有水的二次污染；因不用水处理、不用烟气加热而具有较低的投资。烟气双循环流化床半干法悬浮脱硫装置是适应35t/h~670t/h锅炉，与静电除尘器良好配合的一种高效脱硫装置。该装置已完成工业性优化试验及工业示范。表现出高的脱硫效率（90%）和与静电除尘器的良好配合特性。设计指标：脱硫效率∽90%，脱硫装置阻力∽1000Pa，钙硫比1.3∽1.2。根据国家环境保护总局、国家经济贸易委员会、科学技术部文件（环发[2002]26号）《关于发布〈燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策〉的通知》中、及国家电力公司文件（国电科[2001]531号）《国家电力公司关于燃煤电厂建设脱硫除尘装置等有关情况的报告》中明确指出：电厂锅炉烟气脱硫的技术路线是：1）…。2）燃用中低硫煤（含硫<2%）的中小电厂锅炉（<200MW），或是剩余寿命低于10年的老机组建设烟气脱硫设施时，宜优先采用半干法、干法或其它费用较低的成熟技术，脱硫效率应保证在75%以上，…。烟气双循环流化床半干法悬浮脱硫工艺符合国家技术政策，是适应于135（125）MW机组的烟气脱硫方案。2烟气双循环流化床半干法悬浮脱硫工艺2.1技术定义与工艺流程烟气双循环流化床半干法悬浮脱硫装置是一种两级惯性分离、内外双重循环的烟气循环流化床悬浮脱硫装置。其主要构成：流化装置及浓相悬浮脱硫反应塔、顶部惯性分离器、与除尘器配套的百叶窗惯性分离装置（或下排风式低阻旋风分离器）、脱硫灰回送及脱硫剂添加机构、控制系统。其工作原理是烟气经流化装置，把脱硫剂及脱硫灰流化并进入脱硫反应塔，进行脱硫半干式洗涤；在脱硫反应塔顶部的惯性分离器对高含灰烟气进行初步分离，分离出的脱硫灰靠重力直接进入脱硫反应塔，形成内循环方式。初步分离后的烟气进入二级分离器进行二级气固分离，然后烟气进入静电除尘器或布袋除尘器，除尘后由引风机排出。二级分离出的脱硫灰由灰料输送装置回送，形成脱硫灰的外循环方式。本技术构成了脱硫灰的内循环、外循环的双重循环特征；构成了两级惯性分离串联的气固分离特征。若初级分离效率为η1，二级分离效率为η2，则总分离效率η=η1+（1-η1）η2。若两级分离效率分别为90%，则总效率高达99%；若两级分离效率分别为80%，则总分离效率仍高达96%。分离器是构成循环的关键部件，对分离器的要求是阻力低，具有适当的分离效率。2.2工艺特点(1)脱硫及其效率本工艺以石灰为脱硫吸收剂的（半）干法烟气脱硫系统。其主要反应为：Ca（OH）2+SO2→CaSO3·1/2H2O+1/2H2OCaSO3+1/202→CaSO4喷入吸收塔水分的作用是调质、降温，在烟气的干燥下，水分蒸发。本技术的脱硫效率可达到90%以上，与湿法相当。这决定于悬浮吸收塔内有良好的传热特性，塔内在接近烟气绝热温度的条件下运行，喷入的石灰浆反应后快速干燥，允许烟气的停留时间短，同时产生干态脱硫产物；脱硫灰循环倍率高，塔内颗粒浓，固体颗粒的表面积大，SO2的吸收在颗粒表面进行，传质得到强化。(2)接近烟气绝热饱和温度下运行当烟气接近绝热饱和温度时，脱硫效率及钙利用率提高。常规的喷雾干燥法不能在烟气过饱和温度（反应器出口烟温与烟气的绝热饱和温度之差）小于11℃的条件下运行，否则会使颗粒团粘。在悬浮反应塔内，传质与传热得到加强，使喷入的石灰浆得到彻底的干燥，从而可在烟气过饱和温度较低的条件下安全运行。(3)石灰耗量钙硫比定义为系统入口的SO2摩尔数与进入系统钙的摩尔数之比。因为烟气可在较低的温度下运行，脱硫效率高、钙利用率高，因而钙硫比低，石灰耗量少。钙硫比1.2∽1.3。(4)脱硫副产品悬浮吸收系统的脱硫副产品为硫酸钙、亚硫酸钙及锅炉飞灰组成的混合物。脱硫灰的湿度小于1%，脱硫灰不粘结。对脱硫副产品的处理可以采用与锅炉飞灰相同的方式进行处置。2.3控制系统为了保障正常运行，系统设置三个主要的自动控制回路：(1)根据烟气出口的SO2浓度及烟气量控制石灰浆（或石灰）给料量，保证达到脱硫效率必须的钙硫比。烟气进口的SO2浓度参数用来校正或微调脱硫剂的给料量。(2)根据烟气出口的烟气露点（温度）直接调节喷水