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循环流化床的脱硫工艺

(5) 反应塔和新建的脱硫除尘器均布置在锅炉房的顶部,并在新建的脱硫除尘器后增加脱硫风机[4、5]。
5 技术评价
5.1 技术特点
(1) 脱硫效率高:在钙硫比为1.1~1.5时,脱硫效率可达90%以上,是目前各种干法、半干法烟气脱硫工艺中最高的,可与湿法工艺相媲美;
(2) 工程投资费用、运行费用和脱硫成本较低,为湿法工艺的50%~70%。
图3 典型的GSA脱硫工艺流程
3 应用业绩
自1987年德国LLB公司的CFB工艺在电站锅炉投入商业运行以来,经过多年的研究和商用经验的积累,LLB、WULFF和 F.L.Smith(FLS)3个公司的各种烟气循环硫化床脱硫工艺在最近几年得到了很大发展,应用业绩大大增加。
据统计:到2000年底,已建成投用的有50多套,其中LLB公司的CFB共24套、Wulff公司的RCFB共16套、FLS公司的GSA共10多套。在50 MW至300 MW燃煤或燃油机组中,采用此种工艺的约有21套。应用于烟气量大于30万Nm3/h最多的是LLB公司共15套,其次是Wulff公司共 2套,FLS 计1套。应用机组容量最大的是Wulff公司,即2000年初投入试运行的300 MW燃油机组,其单塔最大处理烟气量为95万 Nm3/h[5]。
4 ห้องสมุดไป่ตู้统布置
在场地紧缺的现有机组和新建机组建设脱硫工程时,烟气循环流化床脱硫工艺是可供选用的、有效的脱硫方案之一。其主要原因是该工艺结构简单、设备布置紧凑、且可利用现有的设备如烟囱、除尘器等,占用场地仅为湿法工艺的30%~40%。
采用烟气循环流化床脱硫工艺的脱硫系统在电厂的布置方式主要有5种:
(1) 反应塔布置在锅炉和锅炉/脱硫除尘器之间(指捕集锅炉原烟气中的烟尘,同时又捕集脱硫副产物)。采用这种方式时,必须新建锅炉引风机或改造现有的锅炉引风机。
1—锅炉;2—锅炉除尘器;3—消石灰仓;4—反应塔;5—石灰浆槽;6—增湿水箱;7—脱硫除尘器;8—中间灰仓;9—集灰库;10—烟囱
图2 典型的RCFB脱硫工艺流程
2.3 GSA工艺
GSA工艺的工艺流程见图3。其主要特点是:(1) 吸收剂以石灰浆液的形式从反应塔底部的中心喷入,属半干法脱硫工艺;(2) 采用高位布置的旋风分离器作为预除尘器;(3)可在较低的趋近绝热饱和温度(ΔT=3~6℃)下运行。
2.1 CFB工艺
CFB的工艺流程见图1,其主要特点是:(1) 吸收剂以干态的消石灰粉从反应塔上游的入口烟道喷入,属干法脱硫工艺;(2) 采用独立的烟气增湿系统,亦即增湿水量仅与反应塔出口的烟气温度有关,而与烟气中的SO2浓度、吸收剂的喷入量等无关;(3) 采用部分净化烟气再循环的方式来提高系统低负荷时的运行可靠性和反应塔床料的稳定性;(4) 采用机械式预除尘器。
(2) 德国Wulff公司的回流式烟气循环流化床脱硫工艺,(RCFB );
(3) 丹麦F.L.Smith公司研究开发的气体悬浮吸收烟气脱硫工艺,(GSA)[1]。
2 工艺系统及流程
无论是LLB公司的CFB工艺、Wulff公司的RCFB工艺,还是F.L. Smith公司的GSA工艺,它们的工作原理基本相似。工艺系统主要由吸收剂制备、吸收塔、物料再循环、烟气及除尘器、副产品处置和仪表控制6个系统组成[2、3]。
循环流化床的脱硫工艺
烟气循环流化床脱硫工艺近几年发展迅速,是一种适用于燃煤电厂的新干法脱硫工艺。它以循环流化床为原理,通过物料在反应塔内的内循环和高倍率的外循环,形成含固量很高的烟气流化床,从而强化了脱硫吸收剂颗粒之间、烟气中SO2、SO3、HCl、HF等气体与脱硫吸收剂间的传热传质性能,将运行温度降到露点附近,并延长了固体物料在反应塔内的停留时间(达30~60 min),提高了SO2与脱硫吸收剂间的反应效率、吸收剂的利用率和脱硫效率。在钙硫比为1.1~1.5的情况下,系统脱硫效率可达90%以上,完全可与石灰石石膏湿
图1 典型的CFB脱硫工艺流程
2.2 RCFB工艺
RCFB的工艺流程见图2。与CFB工艺相比,RCFB工艺主要在反应塔的流场设计和塔顶结构上作了较大的改进,其主要特点是:(1) 反应塔内增加了扰流板和塔顶物料回流装置,强化了内循环,取消了预除尘器;(2) 吸收剂以干态的消石灰粉或石灰浆液从反应塔底部喷入,属干法或半干法脱硫工艺;(3) 反应塔扩散段上安装了若干个回流式压力水喷嘴,使吸收剂颗粒与水雾接触更均匀更充分;(4) 烟气在塔内的停留时间长(4 s以上)。
法工艺相媲美,是一种性能价格比较高的干法或半干法烟气脱硫工艺。
1 脱硫工艺的发展与现状
20世纪70年代初,为治理炼铝设备、垃圾焚烧炉等尾气排放中的HCl、HF等有害气体,德国的LLB(Lurgi Lentjes Bischoff)公司研究开发了专用的烟气循环流化床技术,并得到了广泛的商业应用。
20世纪80年代中期,由于环保法规和SO2排放标准的日趋严格,德国动力工业对烟气脱硫设备有了巨大的需求。为此,LLB公司在原来用于炼铝等尾气处理技术的基础上,开发了适用于电站锅炉的烟气循环流化床脱硫工艺。
(2) 反应塔布置在电厂原有的锅炉除尘器的上游,在锅炉和原有锅炉除尘器之间。原有锅炉除尘器在必要时应进行改造,并新建锅炉引风机或改造现有的锅炉引风机。
(3) 反应塔布置在锅炉除尘器(指捕集锅炉原烟气中烟尘的除尘器)和新建的脱硫除尘器之间,并在反应塔前增加脱硫风机;
(4) 反应塔和新建的脱硫除尘器(指捕集脱硫副产物专用的除尘器)均布置在烟囱之后,并在新建的脱硫除尘器后增加脱硫风机。
经过20多年深入的研究和商用经验的积累,以及对工艺化学过程和工程实践理解的深化,烟气循环流化床脱硫技术在最近几年得到了很大的发展,不仅技术成熟可靠,而且投资、运行费用也大为降低,为湿法工艺的50%~70%。
目前,烟气循环流化床脱硫工艺已达到工业化应用的主要有3种工艺流程:
(1) 德国LLB公司开发的烟气循环流化床脱硫工艺,(CFB);
(3) 工艺流程简单,系统设备少,为湿法工艺的40%~50%,且转动部件少,从而提高了系统的可靠性,降低了维护和检修费用;
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