7.2.3 循环流化床烟气脱硫工艺
循环流化床烟气脱硫工艺（CFB-FGD）起源于水泥和冶金的焙烧 工艺，是近些年国际上新兴起的比较先进的半干法烟气脱硫技术， 最早是20世纪80年代后期由德国Lurgi公司研究开发的。
该工艺是以循环流化床原理为基础，通过吸收剂（石灰浆）的 多次循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，来提高吸收剂的利用率。 它具有投资相对较低的优点，非常适合发展中国家使用，正引起越 来越多国家的重视。
外置分离器烟气循环流化床烟气脱硫技术工艺流程 带炉内煅烧的烟气循环流化床脱硫技术工艺流程 带预除尘的循环流化床烟气脱硫技术 工艺流程
外置分离器CFB-FGD工艺流程
带炉内煅烧的CFB-FGD工艺流程
带预除尘的CFB-FGD工艺流程
三、工艺布置方式
1.主要工艺设备的布置原则 CFB-FGD系统中的吸收塔、脱硫除尘器为主要工艺设备，其他
根据脱硫过程中所使用第一碱(吸收用)和第二碱(再生用) 的不 同，双碱法有多种组合。常用的有钠钙双碱法和镁钙双碱法，这里 重点介绍钠钙双碱法。
一、脱硫原理
钠钙双碱法第一碱通常为NaOH或Na2CO3，第二碱通常为石灰 石或石灰。该方法与石灰石/石灰法的总体效果相同，都是从烟 气中脱除SO2，消耗石灰石或石灰，产生亚硫酸盐或硫酸盐浆液。 但中间步骤不一样，双碱法中SO2的吸收和泥浆的沉淀反应完全分 开，从而避免了吸收塔的堵塞和结垢问题。
一、脱硫原理
循环流化床是一种使高速气流与所携带的稠密悬浮颗粒充 分接触的技术。循环流化床烟气脱硫技术主要是根据循环流化 床的工作原理，使吸收剂在循环流化床内实现二氧化硫与氢氧 化钙反应的一种脱硫方法。 在循环流化床脱硫塔中，Ca(OH)2 与烟气中的SO2和几乎全部的SO3完成化学反应，主要化学反应 方程式如下：
Ca(OH)2+ SO2=CaSO3·1/2 H2O +1/2 H2O Ca(OH)2+ SO3=CaSO4·1/2 H2O +1/2 H2O CaSO3·1/2 H2O+ 1/2O2=CaSO4·1/2 H2O
同时也可以脱除烟气中的HCl和HF等酸性气体，基本反应如下： Ca(OH)2+ 2HCl=CaCl2·2H2O（～75℃）（强吸潮性物料） 2Ca(OH)2+ 2HCl= CaCl2·Ca(OH)2·2H2O（＞120℃） Ca(OH)2+ 2HF=CaF2 + 2H2O
4.对脱硫除尘一体化技术而言，可提高石灰的利用率。
四、主要技术问题
1.钠耗问题
钠耗是双碱法的一个重要指标。由于氧化副反应生成的产 物Na2SO4较难再生，需不断的补充NaOH或Na2CO3，从而增加碱 的消耗量；另外，Na2SO4的存在也将降低石膏的质量。 2.结垢问题
在双碱法系统中有两种可能会引起结垢。一种是一种为碳 酸盐的结垢；另一种为硫酸根离子与溶解的钙离子产生石膏的 结垢；根据经验前一种结垢只要控制洗涤液pH值低于9，就可 避免；后一种结垢只要保持石膏浓度在其临界饱和度值1.3以 下，就不会发生。
• 1.吸收塔2.喷淋装置3.除雾装置4.瀑布幕5.缓冲箱6.浓缩器 7.过滤器 • 8.Na2CO3吸收液 9.石灰仓10.中间仓11.熟化器 12.石灰反应器
三、工艺特点
双碱法脱硫是国内外运用比较成熟的技术，是一种特别适合中小型锅炉的烟 气脱硫技术，具有广泛的市场前景，与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比，双碱法 有以下优点：
二、典型ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ艺系统流程
一个典型的循环流化床烟气脱硫系统由预电除尘器、吸收 剂制备、脱硫塔、脱硫灰再循环、注水系统、脱硫除尘器以及仪 表控制系统等组成，其工艺流程见下图。
循环流化床烟气脱硫工艺
循环流化床烟气脱硫工艺
在具体工程应用中，根据我国用户不同情况的需要，脱硫公 司自主开发了不同的烟气循环流化床脱硫工艺流程，应用比较多 的有：
的工艺设备为辅助设备。在脱硫除尘系统的工艺布置设计中，应 该优先考虑主要设备的布置，且尽量布置在锅炉的主中心线上， 再将辅助工艺设备围绕吸收塔周围布置。 2.辅助工艺设备的布置原则 （1）吸收剂制备系统布置应该尽量紧靠吸收塔（如侧部）。 （2）脱硫灰再循环系统布置在脱硫除尘器的灰斗下部。 （3）注水系统的工艺水箱应布置在靠近吸收塔底部的地面上，旁
1.吸收反应：
2.再生反应：脱硫废液再与第二碱反应，使吸收液可以循环使用。
理论上，用石灰再生反应完全，而用石灰石再生反应不完全。 采用石灰石作再生剂时：
3.氧化反应：将再生过程生成的亚硫酸钙(CaSO3·1/2H2O)氧化，可 制得脱硫石膏(CaSO4·2H2O)：
二、双碱法典型工艺流程
典型工艺流程
1.循环液基本上是NaOH的水溶液，在循环过程中对水泵、管 道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养；
2.吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外，这样避免了塔内 堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了操作费用；同时 可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系统更紧凑，且 可提高脱硫效率；
3.钠基吸收液吸收SO2速度快，采用较小的液气比，可达到较高 的脱硫效率（一般在90%以上），从而降低运行费用；
2.循环流化床烟气脱硫工艺 技术缺点
（1）对石灰品质和颗粒粒径要求高； （2）脱硫系统对除尘器除尘效率有一定影响； （3）生成的CaSO3比CaSO4多，CaSO3需经处理才可成为CaSO4。
边安装水泵，以便向吸收塔和消化器供水。 （4）风机、泵以及控制仪表应布置地面的空地处，便于检修。
3.已建电厂脱硫系统改造工程布置方式 （1）在原有除尘器引风机后增设一套CFB脱硫系统
（2）在现有除尘器与锅炉之间增设一套CFB吸收塔
（3）把原来的炉后设备全部拆除，重新建设一套完整 CFB脱硫除尘系统
大气污染控制及设备运行
第七章
第3讲
7.2.2 双碱法烟气脱硫工艺
双碱法是为了克服石灰石—石膏法中结垢问题而发展起来的一种 脱硫方法，在吸收和吸收液处理过程中使用了两种不同类型的碱。
第一碱：烟气在塔中与溶解的碱(钠碱或镁碱)溶液相接触， 烟气 中的SO2被吸收掉，因而避免了在塔内结垢；
第二碱：脱硫废液再与第二碱(通常为石灰或石灰石)反应， 使溶液得到再生，再生后的吸收液循环使用，同 时产生亚硫酸钙(或硫酸钙)不溶性沉淀。
四、技术关 键
1.循环流化床脱硫塔的床体结构合理： 一方面要保持稳定的流态化 另一方面需要保持较低的阻力损失
2.喷水增湿系统的水雾化性能要满足一定要求，脱硫系统烟气 出口温度要大于露点温度10度以上。
五、工艺特点
1.循环流化床烟气脱硫工艺技术优点 （1）工艺成熟，流程简单，操作方便，可靠性高，适于各种含硫煤种； （2）占地面积小，基建投资省，运行费用低； （3）无喷浆系统及浆液喷嘴，脱硫产物为干态而且无废水排放； （4）脱硫效率高，可达95%以上； （5）床料参与循环，新鲜石灰在反应器的停留时间长，石灰利用率高； （6）适应锅炉负荷变化能力强； （7）净化后的烟气温度在露点以上，不会对尾部烟道及烟囱产生腐蚀； （8）能同时有效脱除氯化物和氟化物等有害气体；