烟气循环流化床脱硫CFB-FGD关键技术简介.doc

烟气循环流化床脱硫CFB-FGD技术介绍 1. 概况 烟气循环流化床(CFB)脱硫技术在最近几年中已经有所发展，不仅用户增多， 而且系统烟气处理能力也比过去增大了，达成950,000Nm3/h，用于300MW机组烟气脱硫系统。 现在，已达成工业化应用关键有三种步骤, 它们是： 由德国Lurgi企业开发烟气CFB脱硫技术； 由德国Wulff企业在Lurgi技术基础上进行改善后RCFB脱硫技术； 由丹麦F.L.Smith企业开发GSA烟气脱硫技术。 早在七十年代初，擅长于冶金工业工程建设德国Lurgi企业就采取了烟气循环流化技术对炼铝设备尾气进行处理。八十年代中期，因为开始对环境质量严格控制和政府相关法规强行要求，德国动力工业对烟气脱硫设备有了巨大需求。Lurgi企业在原来用于炼铝尾气处理技术基础上开发了一个新适适用于锅炉和其它燃烧设备干法烟气脱硫工艺，即烟气循环流化床脱硫工艺。 这种工艺以循环流化床原理为基础，经过吸收剂数次再循环，使吸收剂和烟气接触时间增加，通常可达30分钟以上，从而大大提升了吸收剂利用效率。这种工艺不仅含有干法工艺很多优点，如步骤简单、占地少、投资低和脱硫副产品呈干态，所以易于处理或综合利用，而且能在很低钙硫比情况下(Ca/S=1.1-1.2)达成和湿法工艺相近脱硫效率(95%)。 德国Wulff企业是一个成立较晚设计和建造烟气CFB脱硫工程小型企业。 它创始人R. Graf原是Lurgi企业在烟气CFB脱硫技术开发方面关键责任人。脱离Lurgi企业后自建了Wulff企业，专门从事烟气CFB脱硫技术开发工作，在Lurgi技术基础上开发研制了一个叫做回流式烟气循环流化床烟气CFB脱硫技术,对烟气CFB脱硫技术作了较大改善，使之愈加适适用于动力工业(详见后)。 F.L.Smith企业是丹麦最大工业企业，在水泥工业及散装物料输送机械制造方面享受很高声誉。该企业子企业F.L.Smith Mill?专门从事环境保护设备设计和环境工程建设，在静电除尘器及烟气脱硫方面有不少业绩。它们独自开发气体悬浮吸收(GSA)烟气脱硫技术在工作原理上和Lurgi工艺十分类似，而且已在部分垃圾焚烧设备和中小动力锅炉烟气处理装置上得到了应用。GSA工艺还作为美国能源部主持清洁煤技术项目标第二阶段中一个试验技术在美国一个10MW燃烧装置上进行了试验。 下面先对烟气CFB脱硫介绍工作原理进行简明说明，然后介绍用于电厂 锅炉两个装置基础情况。 2. 烟气CFB脱硫工艺介绍 不管是Lurgi企业CFB工艺, Wulff企业RCFB工艺还是F.L. Smith GSA工艺，它们在工作原理上全部是很类似。所以我们以Lurgi企业CFB工艺为基础对烟气CFB脱硫工艺作简单介绍。 烟气CFB 脱硫工艺步骤由吸收剂制备，吸收塔，吸收剂再循环，除尘器和仪表控制系统等部分组成，其步骤图见图1。 烟气CFB脱硫工艺通常采取干态消石灰粉作为吸收剂，在特殊情况下也可采取其它对二氧化硫气体有吸收能力干粉或浆液作吸收剂。 由锅炉排出未经处理烟气从流化床底部进入，假如考虑到综合利用需要，不期望脱硫副产品和飞灰混在一起，那么必需在吸收塔之前安装一个预除尘器。 流化床吸收塔底部为一个文丘里装置。烟气流经文丘里装置后速度加紧，并和很细吸收剂粉末相互混合。它们之间相对滑移速度很大, 加上吸收剂颗粒密度很大，所以颗粒之间、气体和颗粒之间有着猛烈摩擦，对SO2吸收反应传热传质过程十分有利。 吸收剂和烟气中SO2反应，生成亚硫酸钙，经脱硫后带有大量固体颗粒烟气由吸收塔顶部排出。排出烟气进入再循环除尘器中，再循环除尘器实 图1. 烟气CFB脱硫工艺步骤 际上是一个机械式除尘器，也能够是一个安装在电气除尘器前面机械式预除尘器。烟气中大部分固体颗粒全部被再循环除尘器分离出来，被分离出来颗粒则经过一个中间灰仓返回到吸收塔。因为大部分颗粒全部被循环数次，所以，固体吸收剂在脱硫系统中滞流时间很长，通常可达三十分钟以上。 中间灰仓出灰装置依据吸收剂供给量和除尘效率, 按百分比排出固体颗粒进入再循环回路。 从再循环除尘器排出烟气如不能满足排放标准要求，则需要再安装一个除尘器(静电除尘器或布袋除尘器)。经除尘后洁净烟气经过引风机、烟囱排入大气。 以干粉形式输入流化床吸收塔吸收剂，同时还要喷入一定量水以提升气体和固体物反应能力。对脱硫效率来说，一个很关键原因是烟温和水露点温度之差，该差值越小则系统脱硫效率越高。因为吸收剂是干, 所以注水量和加入吸收剂量、烟气温度和烟气中SO2浓度无关。这么就能够使喷水后烟气温度和水露点十分靠近，使得CFB烟气脱硫工艺能够适适用于燃料含硫量从0.3％-6.5％多种锅炉（包