幾種脫硫工藝選擇

1、.1脫硫工藝的選擇目前國外脫硫技術(shù)已有多種，而應(yīng)用較為廣泛的主要有：濕式石灰石/石膏法、煙氣循環(huán)流化床法、新型一體化脫硫（nid）工藝、旋轉(zhuǎn)噴霧半干法、爐內(nèi)噴鈣-尾部加濕活化法等。國內(nèi)目前通過引進技術(shù)、合資以及自行開發(fā)已基本掌握了以上幾種脫硫技術(shù)，并使這幾種脫硫技術(shù)在國內(nèi)不同容量機組上均有應(yīng)用。1.1 濕式石灰石/石膏法濕式石灰石/石膏法其工藝特點是采用石灰石漿液作為脫硫劑，經(jīng)吸收、氧化和除霧等處理過程，形成副產(chǎn)品石膏。其工藝成熟、適用于不同容量的機組，應(yīng)用范圍最廣，脫硫劑利用充分，脫硫效率可達90%以上。并且脫硫劑來源豐富，價格較低，副產(chǎn)品石膏利用前景較好。其不足之處是系統(tǒng)比較復(fù)雜，占地面積

2、大，初投資及廠用電較高，一般需進行廢水處理。該法是目前世界上技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最廣的脫硫工藝，特別在美國、德國和日本，應(yīng)用該工藝的機組容量約占電站脫硫裝機總?cè)萘康?0%以上，應(yīng)用的單機容量已達1000mw。在國內(nèi)已有珞璜電廠一、二期300mw機組及北京一熱、重慶電廠和浙江半山電廠三個分別相當于300mw脫硫容量的機組使用。引進技術(shù)國內(nèi)脫硫工程公司總承包完成的北京石景山熱電廠、太原第二熱電廠五期、貴州安順（300mw）電廠、廣東臺山電廠（600mw）、河北定州電廠（600mw）等也均已投入運行。且國內(nèi)有近20臺600mw機組濕法脫硫正在實施中。其基本原理與系統(tǒng)圖如下：精品.1.2 煙氣循環(huán)流化床

3、干法煙氣循環(huán)流化床干法脫硫(cfb-fgd)技術(shù)是世界著名環(huán)保公司德國魯奇能捷斯比肖夫（llb）公司開發(fā)的世界先進水平的循環(huán)流化床干法煙氣脫硫技術(shù)。cfb-fgd是目前干法脫硫技術(shù)商業(yè)應(yīng)用中單塔處理能力較大、脫硫綜合效益較為優(yōu)越的一種方法。該工藝已經(jīng)先后在德國、奧地利、波蘭、捷克、美國、愛爾蘭等國家得到廣泛應(yīng)用，最大已運行單機、單塔機組容量為300mw，采用該技術(shù)設(shè)計的單塔處理煙氣量可達到2800000nm3/h。目前l(fā)lb公司的cfb-fgd技術(shù)的應(yīng)用業(yè)績達32臺套，投入運行的cfb-fgd中其最高設(shè)計脫硫效率為99.7%。該技術(shù)已由福建龍凈環(huán)?？萍脊疽M，并實施于華能榆社電廠二期2300

4、mw燃煤機組上（煤種含硫量1.2），且于2004年11月投入運行，實際脫硫效率不低于90%。此外，山東三融環(huán)保有限責任公司、國華荏原環(huán)境工程有限責任公司也引進了該項技術(shù)。德國的wulff公司在該技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)了回流式循環(huán)流化床（rcfb-fgd）煙氣脫硫工藝。rcfb-fgd與cfb-fgd相比，在脫硫吸收塔上部出口區(qū)域布置了回流裝置，旨在造成煙氣流中固體顆粒的回流。通過這種方式，固體顆粒在塔內(nèi)的停留時間獲得了延長，同時改進了氣固間的混合。此外，新開發(fā)的rcfb脫硫裝置還在吸收塔底部裝有紊流裝置，這也強化了氣固間的混合。因此，精品.rcfb-fgd除了具有cfb-fgd優(yōu)良的傳熱、傳質(zhì)特點外，

5、還提高了脫硫劑的利用率和脫硫效率。由于塔內(nèi)部無檢修件，煙氣循環(huán)流化床脫硫系統(tǒng)停運時，吸收塔可以直接作為旁路煙道使用。德國wulff公司最大單塔業(yè)績?yōu)閵W地利theiss2000(evn)電廠300mw機組rcfb脫硫裝置，煙氣量1,000,000 nm3/h，煙氣溫度160180，負荷變化范圍45100%。武漢凱迪電力股份公司引進德國wulff公司rcfb-fgd技術(shù)，應(yīng)用于廣州恒運210mw機組煙氣脫硫工程，該項目已通過廣州環(huán)保局的驗收。另外，山西漳山發(fā)電有限責任公司一期工程2300mw燃煤空冷機組和古交發(fā)電廠2300mw燃煤空冷機組工程的煙氣脫硫均采用rcfb-fgd引進技術(shù)（其中漳山電廠已

6、于2004年11月投入運行）。1.3 nid干法nid（new integrated desulfurization）技術(shù)是abb-alstom公司在半干法drypac系統(tǒng)上發(fā)展而成的煙氣脫硫方法，它借鑒了drypac技術(shù)的脫硫原理，又克服了此種技術(shù)需要制漿而產(chǎn)生的弊端，其原理為石灰粉經(jīng)過石灰消化器（ldh）消化后進入反應(yīng)器，與煙氣中的so2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成caso3和caso4，煙氣中的so2被脫除，因而具有投資低，方便可行的特點，用于中小型容量機組，當煤中含硫量959090709011鈣硫摩爾比1.051.21.32.51.412脫硫劑石灰石石灰粉（cao）石灰粉（cao）石灰石粉cac

7、o3石灰粉（cao）13脫硫劑利用率%較高較高較高低中14脫硫產(chǎn)物及性狀石膏、濕灰渣、干灰渣、干灰渣、干灰渣、干15脫硫產(chǎn)物利用好一般一般難一般16占地大少少中中17初投資占常規(guī)機組費用%高（8）中（5.5）中（6）中（5）中（5）18國產(chǎn)化率較低高中高高19用水量（t/h）大少少中少20耗電量（kw）大少少多少21需運行人員多少少中少22每年脫硫量大大大少大23脫硫裝置年運行費用高低低中低精品.濕式石灰石/石膏法，其脫硫效率高，煤種適應(yīng)性廣，技術(shù)成熟穩(wěn)定，國內(nèi)目前絕大多數(shù)300mw及以上機組項目均采用此種脫硫工藝。旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫硫工藝，已由國內(nèi)制造商引入國外技術(shù)，并逐步消化吸收，具有脫硫效

8、率高、占地面積小、運行費用低等特點，但國外業(yè)績較多，國內(nèi)的業(yè)績較少；而循環(huán)流化床干法（cfb）、回流式循環(huán)流化床干法（rcfb）、以及新型一體化nid脫硫工藝，已由國內(nèi)制造商引入國外技術(shù)，并逐步消化吸收。具有脫硫效率高、占地面積小、運行費用低等特點。而且在國內(nèi)大容量機組上也均取得了成功運行業(yè)績。2 干法脫硫工藝介紹2.1 cfb-fgd脫硫工藝介紹2.1.1 概述cfb-fgd干法脫硫技術(shù)是世界著名環(huán)保公司德國魯奇能捷斯比曉夫（llb）公司開發(fā)的世界先進水平的循環(huán)流化床干法煙氣脫硫技術(shù)。cfb-fgd是目前干法脫硫技術(shù)商業(yè)應(yīng)用中單塔處理能力較大、脫硫綜合效益較為優(yōu)越的一種方法。該工藝已經(jīng)先后在

9、德國、奧地利、波蘭、捷克、美國、愛爾蘭等國家得到廣泛應(yīng)用，最大已運行單機、單塔機組容量為300mw，采用該技術(shù)設(shè)計的單塔處理煙氣量可達到2800000nm3/h。德國魯奇能捷斯比曉夫（llb）公司是世界上最早從事煙氣治理設(shè)備研制和生產(chǎn)的企業(yè)，已有一百多年的歷史（靜電除塵器的除塵效率計算公式-多依奇公式，就是該公司的職員多依奇先生發(fā)明的）。llb于上世紀七十年代初，首創(chuàng)將循環(huán)流化床技術(shù)（cfb）用于工業(yè)煙氣脫硫，經(jīng)過三十多年不斷完善和提高，目前其煙氣循環(huán)流化床干法脫硫技術(shù)居于世界先進水平。1970-1972年，llb公司將cfb煙氣凈化工藝在德國grevenbroich電解鋁廠首次獲得試驗成功，

10、用于脫除電解鋁煙氣中的hf有害氣體。在電解鋁煙氣凈化工藝中，用氧化鋁粉作吸收劑，吸收了hf后的氧化鋁粉被送入電解爐中進行電解，生產(chǎn)電解鋁。1978年，世界上第一臺商業(yè)cfb 煙氣凈化裝置用于煉鋁行業(yè)，吸附hf，處理風量：2300000nm3/h ，hf脫除率達到98%。2002年，單機單塔300mw的cfb-fgd投入實際工業(yè)運行，處理風量為97精品.2萬nm3/h。2002年，目前設(shè)計脫硫效率最高的cfb-fgd投入運行，設(shè)計脫硫效率為99.7%。目前l(fā)lb公司的cfb-fgd技術(shù)的應(yīng)用業(yè)績達32臺套，擁有單機單塔煙氣量相當于300mw級的最大容量實際應(yīng)用業(yè)績。榆社二期工程使用該工藝進行脫硫

11、，已于去年投入運行。2.1.2工藝流程及原理說明：cfb-fgd系統(tǒng)由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、脫硫除塵器以及儀表控制系統(tǒng)等組成，其工藝流程見圖f0211e1k-v-01。從工藝流程圖可以看出，一個典型的cfb-fgd系統(tǒng)由吸收塔、除塵器、吸收劑制備系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、噴水系統(tǒng)、脫硫灰輸送及存儲系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等構(gòu)成。來自鍋爐的空氣預(yù)熱器出來的煙氣溫度一般為120180左右，通過預(yù)除塵器或者不通過除塵器從底部進入吸收塔（當脫硫渣與粉煤灰須分別處理時，可將煙氣先通過預(yù)除塵器，否則煙氣可直接進入脫硫塔），在此處高溫煙氣與加入的吸收劑、循環(huán)脫硫灰充分預(yù)混合，進行初步的脫硫反應(yīng)，然后通過吸收

12、塔底部的文丘里管的加速，吸收劑、循環(huán)脫硫灰受到氣流的沖擊作用而懸浮起來，形成流化床，進行第二步充分的脫硫反應(yīng)。在這一區(qū)域內(nèi)流體處于激烈的湍動狀態(tài)，循環(huán)流化床內(nèi)的ca/s值可達到4050，顆粒與煙氣之間具有很大的滑落速度（llb技術(shù)所實現(xiàn)的氣固滑落速度是目前幾種干法脫硫中最大的），顆粒反應(yīng)界面不斷摩擦、碰撞更新，極大地強化了脫硫反應(yīng)的傳質(zhì)與傳熱。在文丘里的出口擴管段設(shè)一套噴水裝置，噴入的霧化水一是增濕顆粒表面，二是使煙溫降至高于煙氣露點20左右，創(chuàng)造了良好的脫硫反應(yīng)溫度，吸收劑在此與so2充分反應(yīng)，生成副產(chǎn)物caso31/2h2o，還與so3、hf和hcl反應(yīng)生成相應(yīng)的副產(chǎn)物caso41/2h2

13、o、caf2、cacl2等。凈化后的含塵煙氣從吸收塔頂部側(cè)向排出，然后轉(zhuǎn)向進入脫硫除塵器（可根據(jù)需要選用布袋除塵器或電除塵器），再通過鍋爐風機排入煙囪。由于排煙溫度高于露點溫度20左右，因此煙氣不需要再加熱，同時整個系統(tǒng)無須任何的防腐。精品.經(jīng)除塵器捕集下來的固體顆粒，通過除塵器下的再循環(huán)系統(tǒng)，返回吸收塔繼續(xù)參加反應(yīng)，如此循環(huán)，多余的少量脫硫灰渣通過物料輸送至倉泵，再通過罐車或二級輸送設(shè)備外排。cfb-fgd的化學(xué)反應(yīng)原理是煙氣中的so2和幾乎全部的so3，hcl，hf等，在ca（oh）2粒子的液相表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下：ca(oh)2 + so2 = caso31/2 h2

14、o +1/2 h2oca(oh)2 + so3 = caso41/2 h2o +1/2 h2o caso31/2 h2o + 1/2o2 = caso41/2 h2oca(oh)2 + co2 = caco3 + h2oca(oh)2 + 2hcl = cacl22h2oca(oh)2 + 2hf = caf2 + 2h2o2.1.3龍凈許可證引進的cfb-fgd的工藝特點：設(shè)備使用壽命長、維護量小。塔內(nèi)完全沒有任何運動部件。塔內(nèi)磨損小，設(shè)備使用壽命長。脫硫效率高、運行費用低。容易選擇最佳cfb操作氣速，使得氣固兩相流在cfb內(nèi)的滑落速度最大，脫硫反應(yīng)區(qū)床層密度高，顆粒在吸收塔的停留時間長達2

15、5秒以上，強化了塔內(nèi)的氣固混合、傳質(zhì)、傳熱效率，優(yōu)化了脫硫反應(yīng)效果，從而保證了達到較高的脫硫效率?？刂坪唵?，沒有制漿系統(tǒng)及漿液噴嘴，加入吸收塔的消石灰和水是相對獨立的，便于控制消石灰用量及噴水量，容易控制操作溫度。單塔處理能力大，已有大型化的應(yīng)用業(yè)績。通過采用一個塔內(nèi)配置結(jié)構(gòu)，單塔最高可處理28105nm3/h。配置7個文丘里單塔cfb-fgd系統(tǒng)已在300mw燃煤機組得到成功運行。對于處理大煙氣量的吸收塔，如果采用單個文丘里噴嘴，僅僅機械地放大其尺寸，并同時保持文丘里管的角度及其高度與直徑的比率，則吸收塔會造得很高，其造價也會相應(yīng)增加。如果為控制造價而降低吸收塔的高度，則會減少煙氣與固體顆粒

16、劇烈混合的反應(yīng)區(qū)的有效高度，并在塔內(nèi)形成典型的不均勻的固體顆粒分布，從而影響脫硫率。精品.為克服單個大文丘里噴嘴的缺點，以便適于處理大煙氣量，llb公司設(shè)計了一種入口為7個文丘里噴嘴的吸收塔，其優(yōu)點：一是減少單個噴嘴的高度和自由流體（由進入吸收塔低部的原煙氣形成）的長度，由于在自由流體內(nèi)顆粒物的含量較低，減少其長度，則可增強傳熱與傳質(zhì)；二是多個文丘里噴嘴的圓周總長度遠大于單個大文丘里噴嘴（約7：3）。沿噴嘴圓周進入的原煙氣首先與固體顆粒物接觸混合形成流化床。噴嘴圓周長度長，則使煙氣與固體顆粒物的混合得到加強，循環(huán)流化床更容易形成。這就有可能在保證脫硫率的前提下適當降低吸收塔的高度。負荷適應(yīng)性好

17、。由于采用了清潔煙氣再循環(huán)技術(shù)，以及脫硫灰渣循環(huán)等措施，可以滿足不同的鍋爐負荷要求。鍋爐負荷在10%110%范圍內(nèi)變化，脫硫系統(tǒng)可正常運行。采用多個文丘里煙氣噴嘴的吸收塔，必須使進入塔內(nèi)的煙氣流場分布較為均勻，否則因各個噴嘴流速差異較大，可能導(dǎo)致固體顆粒物從某個噴嘴向下滑落。如果按照較高負荷時的煙氣量文丘里煙氣噴嘴的流速，則在低負荷時，由于進入吸收塔的煙氣量減少，文丘里噴嘴流速降低，壓降減少，塔內(nèi)不均勻兩相流效應(yīng)就會增加，將嚴重影響脫硫效率和脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。如果按低負荷時的煙氣量設(shè)計文丘里噴嘴的流速，則正常工況煙氣量時脫硫塔內(nèi)文丘里噴嘴的流速將大大超出正常反應(yīng)的要求，系統(tǒng)的能耗及運行費用將

18、明顯增加，而且脫硫率還很難得到保證。為此，龍凈環(huán)保引進的llb的cfb-fgd技術(shù)，利用吸收塔進口煙道的靜壓低于引風機出口靜壓，不需要另外安裝抽氣風機，通過再循環(huán)煙道將引風機下游的部分凈化煙氣，根據(jù)負荷變化情況，調(diào)節(jié)煙道風擋來調(diào)節(jié)再循環(huán)到吸收塔進口煙道中的凈化煙氣的流量，使文丘里噴嘴的流速保持相對穩(wěn)定。這一技術(shù)已在cfb-fgd項目中得到廣泛應(yīng)用，特別是調(diào)峰機組和多爐共用一個吸收塔的工藝布置。無須防腐。cfb吸收塔內(nèi)具有優(yōu)良的傳質(zhì)傳熱條件，使塔內(nèi)的水分迅速蒸發(fā)，并且可脫除幾乎全部的so3，煙氣溫度高于露點20左右，吸收塔及其下游設(shè)備不會產(chǎn)生粘結(jié)、堵塞、腐蝕。精品.良好的操作彈性。當煤的含硫量增

19、加或要提高脫硫效率時，無需增加任何工藝設(shè)備，僅增加脫硫劑的耗量就可以滿足更高的脫硫率的要求。脫硫劑利用率高、脫硫副產(chǎn)物排放少；脫硫副產(chǎn)物流動性好：易于處理。由于塔內(nèi)充分的脫硫反應(yīng)和除塵器收集的全部脫硫灰均有機會返回塔內(nèi)再循環(huán)，只有少量的脫硫灰外排，灰綜合處理成本較低。如果在脫硫塔的低溫段（7080溫度）注入吸收劑和循環(huán)脫硫副產(chǎn)物，消石灰與氯離子反應(yīng)生成易吸潮的氯化鈣（cacl2.2h2o），一是易造成塔內(nèi)物料粘壁、二是灰的流動性下降，不利于脫硫副產(chǎn)物的處置。為此，龍凈環(huán)保引進的脫硫技術(shù)，為了提高脫硫副產(chǎn)品的流動性，避免粘結(jié)效應(yīng)，改善脫硫系統(tǒng)的運行條件，利用消石灰與氯離子在不同反應(yīng)溫度段的反應(yīng)生

20、成物不同的特點，創(chuàng)造性地將吸收劑與脫硫再循環(huán)灰的加入口，改到吸收塔上游煙道處，其作用：一是使吸收劑與再循環(huán)脫硫灰提前與煙氣中so2等酸性氣體接觸反應(yīng)；二是利用煙氣熱量加熱和快速干燥再循環(huán)灰；三是使消石灰和氯離子在煙道內(nèi)120以上溫度下反應(yīng)生成吸潮性較差、不易凝結(jié)的堿式氯化鈣（cacl2ca(oh)2h2o）。該項技術(shù)從1996年就開始在捷克pilsen電廠成功投入商業(yè)運行，至今已有十多套采用該項技術(shù)進行設(shè)計與應(yīng)用。這一技術(shù)已申請了專利。cfb-fgd的主要工藝控制特點：cfb-fgd的工藝控制過程較其它的干法、半干法脫硫技術(shù)簡單。它的控制主要通過三個回路實現(xiàn)，這三個回路相互獨立，互不影響。so

21、2排放控制：根據(jù)吸收塔進口煙氣流量及so2濃度控制消石灰粉的給料量，吸收塔出口的so2濃度，則用來作為校核和精確地調(diào)節(jié)消石灰粉給料量的輔助調(diào)控參數(shù)，以保證達到按要求的脫硫效率。溫度控制：為了促進消石灰和so2的反應(yīng)，通過向吸收塔內(nèi)噴水來降低煙氣的溫度，同時增加吸收劑顆粒的含水量。為了防止結(jié)露和有利于煙氣的排放擴散，通常選取的吸收塔出口溫度高于水的露點溫度20到30。通過對吸收塔出口溫度的測定，控制回流噴嘴向吸收塔內(nèi)的噴水量，以使溫度降低到設(shè)定值。工藝水通過高壓水泵以一定的壓力注入，回流噴嘴布置在吸收塔的擴管處，可以在cfb運行過程中進行調(diào)節(jié)，維修和更換。脫硫系統(tǒng)停止運行時，系統(tǒng)內(nèi)壓力降低到設(shè)定

22、值，工藝水會自動停止注入。精品.吸收塔的壓降控制：吸收塔的壓降由煙氣壓降和固體顆粒壓降兩部分組成。由于循環(huán)流化床內(nèi)的固體顆粒濃度（或稱固-氣比）是保證流化床良好運行的重要參數(shù)，在運行中只有通過控制吸收塔的壓降來實現(xiàn)調(diào)節(jié)床內(nèi)的固-氣比，以保證反應(yīng)器始終處于良好的運行工況，它是通過調(diào)節(jié)除塵器灰斗下料進空氣斜槽的物料量，以控制送回吸收塔的再循環(huán)量，從而保證了床內(nèi)脫硫反應(yīng)所需的固體顆粒濃度。2.1.2 nid脫硫工藝介紹2.1.2.1 概述nid干法煙氣脫硫是alstom公司在其120套干法（半干法）脫硫裝置基礎(chǔ)上開發(fā)的一種新型脫硫技術(shù)，系列中的每個反應(yīng)器都是得到實際工程驗證的，在電力和其它工業(yè)領(lǐng)域的

23、各種機組上得到了應(yīng)用，目前在建的大型機組有美國seward和gilbert電廠的3臺250mw機組（1000000 nm3）。nid反應(yīng)器的選用是得到工程驗證的模塊化設(shè)計，可根據(jù)機組和除塵裝置的具體情況進行針對性的設(shè)計和選型，單個反應(yīng)器的最大處理煙氣量可達300000nm3。經(jīng)過大量的工程業(yè)績證實，nid脫硫技術(shù)是一種布置靈活、運行可靠、技術(shù)先進的干法脫硫技術(shù)。通過與國內(nèi)公司合作，alstom的nid工藝裝置在我國已有80mw機組鍋爐上應(yīng)用，并參與漳山工程和榆社工程300mw機組投標。國內(nèi)在白馬電廠進行過半工業(yè)性試驗，日本在我國黃島電廠210mw機組抽爐煙進行半工業(yè)性試驗。2.1.2.2 ni

24、d脫硫技術(shù)原理說明nid工藝的原理是利用干cao或ca(oh)2粉吸收煙氣中的so2，反應(yīng)式為：cao+h2o ca(oh)2ca(oh)2+so2caso31/2h2o+1/2h2oca(oh) 2+2hcl+2 h2ocacl24h2ocaso31/2h2o+3/2h2o+1/2o2 caso42h2onid常用的脫硫劑為cao，其實真正與so2反應(yīng)的物質(zhì)為ca(oh)2。故也可以直接用ca(oh)2粉作脫硫劑。如果電廠周圍有電石渣等廢料，就能做到以廢治廢(如菲達公司在浙江巨化熱電廠脫硫工程中應(yīng)用的即是電石渣)。如以cao作脫硫劑，則要求最大精品.粒徑不大于2mm，這與噴霧干燥法、cfb等

25、工藝用的是同一種石灰，石灰在一個專利設(shè)計的消化器中加水消化成ca(oh)2，然后與從除塵器及機械除塵器除下的大量的循環(huán)灰相混合進入增濕器，在此加水增濕使混合灰的水份含量從2%增濕到5%左右，然后以流化風為動力借助煙道負壓的引力導(dǎo)向進入直煙道反應(yīng)器，含5%水份的循環(huán)灰由于有極好的流動性，省去了噴霧干燥法復(fù)雜的制漿系統(tǒng)，克服了普通半干法活化反應(yīng)器中可能出現(xiàn)的粘壁問題。大量的脫硫循環(huán)灰進入反應(yīng)器后，由于有極大的蒸發(fā)表面，水份蒸發(fā)很快，在極短的時間內(nèi)使煙氣溫度從130左右冷卻到70左右，煙氣相對濕度則很快增加到4050%,這是較好的脫硫工況。首先，因煙氣溫度的下降及濕度的增加，減慢另外吸收劑表面水分的

26、蒸發(fā)，這對提高脫硫效率是非常有利的，可使煙氣中的so2等酸性氣體分子更易在吸收劑的表面冷凝、吸著，并離子化；其次，由于循環(huán)灰中顆粒間的劇烈摩擦，使得被鈣鹽硬殼所包埋的未反應(yīng)的部分吸收劑重新裸露出來繼續(xù)參加反應(yīng)（表面更新作用），又因吸收劑是不斷循環(huán)的（平均停留時間長達20-30分鐘），故吸收劑的有效利用率是很高的；最后，新鮮吸收劑的連續(xù)補充和大量脫硫灰的循環(huán)，又經(jīng)過增濕混合，使得吸收劑在反應(yīng)器中維持著較高的有效活性濃度，這就確保了高的脫硫效率。最終產(chǎn)物則由氣力輸送裝置外送；也可用水力沖灰或汽車運輸?shù)确绞饺セ覉?。此灰根?jù)當?shù)鼐唧w情況，可作以下幾方面的綜合利用：水泥混合材和緩凝劑。筑路、礦床回填、平

27、整。海涂圍墾、填埋。肥料，鹽堿地改良。碼頭等的砌筑料。免燒磚。 縱觀此技術(shù)的顯著特點有：a)、鑒于傳統(tǒng)干法（半干法）脫硫技術(shù)吸收劑消化系統(tǒng)的復(fù)雜性及應(yīng)用中產(chǎn)生的一系列粘結(jié)、堵塞等問題，nid工藝取消了制漿系統(tǒng)，實行cao的消化及灰循環(huán)增濕的一體化設(shè)計，且能保證新鮮消化的高質(zhì)量的ca(oh)2馬上參與循環(huán)脫硫，對提高脫硫效率十分有利。精品.b)、鑒于其它干法工藝脫硫劑的利用率不高的問題，此工藝實行脫硫灰多次循環(huán)，循環(huán)比達到30150倍，使脫硫劑的利用率提高到95%以上。c)、整個裝置結(jié)構(gòu)緊湊、體積?。ǚ磻?yīng)器的體積僅為drypac的15%左右），運行可靠。裝置通過反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置特殊構(gòu)件，即使鍋爐負荷

28、降到設(shè)計負荷的20%，系統(tǒng)運行也不受影響。d)、投資少，僅相當于濕法的30%左右；運行成本低，相當于濕法的3050%左右。e)、屬循環(huán)半干法、系統(tǒng)無污水產(chǎn)生，終產(chǎn)物適宜用氣力輸送。f)、脫硫后煙氣不必再加熱，可直接排放，可節(jié)省因用ggh的大量投資，并可節(jié)省大量空間。g)、脫硫劑要求不高，就地都能解決。h)、脫硫效率高，當ca/s=1.25時，脫硫效率大于85%, 當ca/s=1.31.4時，效率可達90%以上。2.1.2.3 nid工藝系統(tǒng)組成整個系統(tǒng)有以下八部分組成：a）一級除塵器為更充分地利用吸收劑，降低運行成本；以及綜合利用粉煤灰，增加電廠綜合效益，一般考慮在脫硫反應(yīng)器前設(shè)置一個一電場預(yù)

29、除塵器，設(shè)計除塵效率約80%，這樣就使脫硫循環(huán)灰中粉煤灰的成分大大減少。吸收劑的循環(huán)次數(shù)就可以大大增加，在同樣的灰/水比下，反應(yīng)器中有效的ca/s將比不設(shè)預(yù)除塵器時有較大提高，吸收劑消耗量將有所減少，灰的特性及運行經(jīng)驗表明其對系統(tǒng)的運行及除塵效率沒有影響。由于空預(yù)器的水平出口處有送風機房，所以一級除塵器的進口封頭選用平進風。本工程電廠現(xiàn)有的電除塵器作為一級除塵器使用。b) 吸收劑的儲存及輸送計量裝置考慮到北方地區(qū)的氣候比較干燥，對cao的潮解風化一般可以忽略，因為cao的潮解風化是一個較慢的過程，另外cao與co2反應(yīng)失活的量也可忽略不計，因為cao粉的運輸用的是密封罐裝車，在現(xiàn)場儲倉儲存時把

30、空氣置換掉，倉內(nèi)的cao僅表面一層與空氣接觸，幾乎與空氣隔絕，因此也不存在失活的問題。已成粒徑小于2mm（100精品.）的粉狀cao由密封罐車運輸?shù)浆F(xiàn)場并泵入現(xiàn)場脫硫劑高位料倉。每只高位料倉下設(shè)抽板閥，粉料經(jīng)過變頻螺旋給料機、電子螺旋秤的稱量計量，再由石灰分配器均勻地把cao分配到兩只分布器內(nèi)。分布器是一個用流化風作動力的石灰均布裝置，其作用是使cao沿消化器軸向均勻分布，從而使cao能均勻的分布到消化器的整個軸線上。cao在消化器中經(jīng)表面霧化產(chǎn)生水化反應(yīng)，在消化器的攪拌作用下，可以使其轉(zhuǎn)化率達到90%左右。cao在消化器中的停留時間為23-28分鐘，消化后的ca（oh）2的平均比表面積在15

31、-25m2/g，平均細度約50m。由于在消化器中消化生成的ca（oh）2比較輕，從而可以浮在消化器上層并通過溢流方式進入增濕混合器。c) 反應(yīng)器反應(yīng)器采用的是從alstom公司進口的專利產(chǎn)品，是一種經(jīng)特殊設(shè)計的矩形反應(yīng)器，反應(yīng)器所占的體積較小。在反應(yīng)器中，由于增濕灰具有極好的流動性，混合物的干燥則相對均勻，能確保反應(yīng)器中穩(wěn)定的工況，正常運行時幾乎沒有灰的沉降。只有極少數(shù)因增濕結(jié)團而變得較粗的顆粒在重力的作用下落在反應(yīng)器底部(不超過總量的0.5%，松散粉狀物質(zhì)，含濕量少，不結(jié)塊，適宜于用氣力輸送系統(tǒng)輸送)，粗料則經(jīng)反應(yīng)器底部螺旋輸送機排出，并經(jīng)電動鎖氣器排出到輸送系統(tǒng)。反應(yīng)器內(nèi)部有一層特殊材料的

32、內(nèi)襯(內(nèi)襯壽命確保大于4年)，能耐因混合物的劇烈摩擦而對反應(yīng)器內(nèi)壁的磨損，反應(yīng)器內(nèi)壁沒有粘壁的可能，物料在反應(yīng)器中的停留時間約1秒左右，反應(yīng)器中的煙氣溫度從進口的130140冷卻到出口的6573左右。反應(yīng)器上裝有兩只壓差檢測儀，以監(jiān)測反應(yīng)器的運行狀況。反應(yīng)器出口的高濃度含塵煙氣經(jīng)一個機械分離器預(yù)分離后進入二級電除塵器，二級電除塵器電場入口粉塵濃度500g/nm3左右。d）二級除塵器由于國內(nèi)電除塵器的制造技術(shù)比較成熟，且價格及運行成本都比布袋除塵器便宜，因此國內(nèi)大多采用電除塵器。巨化熱電廠70mw機組脫硫配套的電除塵器，在進口粉塵濃度高達1000g/nm3時，電除塵器出口粉塵濃度實測僅有68.2

33、1 mg/nm3，并經(jīng)多次赴alstom培訓(xùn)及現(xiàn)場調(diào)試，已培養(yǎng)了一批具有豐富實際工程經(jīng)驗的科技隊伍。由于在脫硫過程中脫硫灰的循環(huán)比高達30倍以上，故脫硫后的除塵器入口粉塵濃度較大，可以保證粉塵排放小于100mg/nm3，原因及采取的相應(yīng)措施如下：精品. 由于經(jīng)增濕，脫硫灰粒徑增粗，很容易用機械方式捕集，所以在電除塵器的進口封頭中加有機械預(yù)除塵器（效率為50%左右），并設(shè)氣流分布板及電動振打系統(tǒng)。 因為煙氣增濕，煙溫下降，煙氣濕度增大，粉塵的比電阻下降到10101011.cm，很容易被電除塵器捕集。 根據(jù)一、二、三電場粉塵濃度大、粒徑粗的特點，而四電場粉塵濃度低、粒徑細的情況，菲達公司采取了一系

34、列針對性措施以確保細粉塵捕集。另外二級除塵器的底部需制成槽形，這樣有利于和流化斜槽的連接。除塵器的船形灰斗上裝有電加熱裝置，確保除塵器壁溫大于露點溫度以上15。電除塵器的一、二、三電場下由于灰量較大，故下設(shè)流化槽；四電場由于灰量極少，為節(jié)省電耗，同時考慮粉塵的二次飛揚，設(shè)計成8只間斷工作螺旋輸送機。由于本工程脫硫除塵器出口粉塵濃度要求不大于50mg/nm3，故本工程脫硫除塵器選用布袋除塵器。e) 消化器、增濕混合器及出灰系統(tǒng)消化器、增濕混合器及流化輸送裝置構(gòu)成了生石灰的消化、脫硫灰的循環(huán)（循環(huán)灰）、新鮮脫硫劑（消石灰）與循環(huán)灰的混合、增濕系統(tǒng)。電除塵器中收集的脫硫循環(huán)灰在增濕器中加水增濕，使灰

35、的含濕量達到5%左右，此增濕器具有體積?。砂惭b在除塵器封頭下方）、維修方便等優(yōu)點。消化器是一個獨特設(shè)計的裝置，消化水以水霧的形式灑到生石灰的表面，并配以攪拌，從而使約90%的cao轉(zhuǎn)化為ca(oh)2。消化器配有溫度檢測儀器，并設(shè)定安全溫度。消石灰進入增濕混合器，與循環(huán)灰在此混合、增濕成為混合灰。由于混合灰具有較好的流動性，因此消石灰不僅能與循環(huán)灰在此均勻混合，而且未消化部分的生石灰可在此繼續(xù)得到消化，故混合增濕器具有良好的工作特性。最后，混合灰借助流化風的動力和煙道負壓的引導(dǎo)進入反應(yīng)器，與煙氣中的so2反應(yīng)生成脫硫灰，脫硫灰部分作為循環(huán)灰參與循環(huán)，多余部分則作為脫硫渣排出系統(tǒng)，從而完成脫硫

36、過程。另外，為保證流化斜槽、流化底倉等不致于在系統(tǒng)冷啟動和臨時停車時受酸冷凝腐蝕，在流化斜槽、流化底倉和除塵器底部螺旋輸送機的外側(cè)增設(shè)電加熱裝置，功率為220kw，工作狀態(tài)為：流化槽、流化底倉部份僅在鍋爐冷啟動和臨時停車時使用，fgd正常投運時關(guān)閉；除塵器底螺旋外側(cè)部份常開。精品.系統(tǒng)共設(shè)兩只流化底倉，每只流化底倉設(shè)兩個出灰口，一個為工作狀態(tài)，另一個為備用狀態(tài)，用電動鎖氣器控制出料。f) 流化風系統(tǒng)流化風由三臺性能良好的高壓風機提供，按350%配置（兩開一備）。在風機進口設(shè)置有過濾器和消音器，不同用氣部位的用氣量可根據(jù)孔板差壓流量計測得，并可以用手動蝶閥加以調(diào)節(jié)以達到設(shè)計風量。g) 增濕、消化

37、水系統(tǒng)由于消化器和增濕器上都用的是壓力式噴嘴，因此水中的顆粒不能太大，在水泵、水箱前必須加過濾器。另外為了避免石灰的額外消耗，還應(yīng)對水中的so42-、cl- 等離子濃度提出要求，因為cl- 濃度太高不僅增加吸收劑的消耗量，而且將提高nid的操作溫度，對提高脫硫效率不利。另外，由于消化器和增濕器的噴嘴的設(shè)計及制作特別，并有流化風保護以改善其工作環(huán)境，因而可以確保其使用壽命。北方地區(qū)氣溫較低，裸露的水管在設(shè)計時將考慮必要的保護措施。h) 煙氣脫硫電氣、儀表控制系統(tǒng)及設(shè)備為了體現(xiàn)設(shè)備的高性價比、先進性、適用性，我們根據(jù)本項目的煙氣環(huán)保要求，采用“一級除塵器+nid循環(huán)半干法煙氣脫硫二級電除塵器”的工

38、藝流程nid工藝的關(guān)鍵部件是alstom公司供貨的的專利產(chǎn)品：包括反應(yīng)器、反應(yīng)器底螺旋、增濕器、消化器、分布器、循環(huán)灰給料機、電除塵器底螺旋、二級除塵器進口封頭、流化斜槽、流化底倉及專用控制軟件。脫硫裝置的主控制系統(tǒng)采用進口dcs系統(tǒng)，核心分析部件采用alstom進口的nidic分析儀，并留有與機爐分散控制系統(tǒng)（dcs）的通訊接口。控制的對象包括：脫硫劑的加料及稱量系統(tǒng)、反應(yīng)器、流化風系統(tǒng)、消化水、增濕水系統(tǒng)、系統(tǒng)出灰和煙氣監(jiān)測系統(tǒng)等，并有20處斷、滿、堵等聯(lián)鎖保護裝置。脫硫控制系統(tǒng)可在無需現(xiàn)場人員配合的條件下，在脫硫控制室內(nèi)完成對脫硫系統(tǒng)脫硫劑的輸送、計量、水泵、風機、灰循環(huán)系統(tǒng)等啟停控制，

39、完成對運行參數(shù)的監(jiān)視、記錄、打印及事故處理，完成對運行參數(shù)的調(diào)節(jié)。脫硫的主要控制回路有兩條：一條是監(jiān)測除塵器后的溫度以反饋調(diào)節(jié)增濕水的加入量；另一條是監(jiān)測除塵器后的so2濃度及出口煙氣量反饋調(diào)節(jié)脫硫劑的加入量；輔助回路為：根據(jù)脫硫劑的加入量的變化調(diào)節(jié)消化水的加量；根據(jù)增濕水的加入量的變化調(diào)節(jié)循環(huán)灰的加量。精品.系統(tǒng)軟、硬件及測量控制設(shè)備符合國家有關(guān)標準，主要控制設(shè)備選型將經(jīng)雙方認可。2.1.3 rcfb-fgd脫硫工藝介紹2.1.3.1 概述回流式循環(huán)流化床（reflux circulating fluidized bed）煙氣脫硫工藝是德國wulff公司在煙氣循環(huán)流化床技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)的一種先

40、進的干法脫硫工藝，是目前干法類脫硫技術(shù)中單塔處理能力較大、脫硫綜合效益較為優(yōu)越的一種方法。目前，該工藝已經(jīng)在德國、奧地利、日本、波蘭、捷克、中國等國家得到廣泛應(yīng)用，最大已運行單機單塔機組容量300mw，最大的單塔處理設(shè)計煙氣量已達到1800,000 nm3/h。我省漳澤電廠2300mw脫硫工程選用該工藝，已投入運行中。德國wulff公司最大單塔業(yè)績?yōu)閵W地利theiss2000(evn)電廠300mw機組rcfb脫硫裝置，煙氣量1,000,000 nm3/h，煙氣溫度160180，負荷變化范圍45100%，同時賣方總承包的廣州恒運210mw機組煙氣脫硫項目已通過廣州環(huán)保局的驗收，設(shè)計煙氣量707

41、,000 nm3/h，調(diào)試時煙氣量達到928,000 nm3/h，設(shè)計煙氣溫度119，實際煙氣溫度130。2.1.3.2 rcfb-fgd工藝的發(fā)展和技術(shù)特點循環(huán)流化床（cfb）煙氣凈化工藝的實驗室技術(shù)研究開發(fā)工作于1968/1969年開始，1970-1972年cfb煙氣凈化工藝在德國grevenbroich電解鋁廠獲得首次應(yīng)用，用于脫除電解鋁煙氣中的hf有害氣體。第一臺cfb吸收塔的底部布置有均流噴嘴，煙氣下游布置有布袋除塵器，凈化后的煙氣達到hf1mg/m3，煙氣流量為15,000m3/h，隨后又開發(fā)出了圓形吸收塔配靜電除塵器。在電解鋁煙氣凈化工藝中，用氧化鋁粉做吸收劑，吸收了hf后的氧化

42、鋁粉被送入電解爐中進行電解，生產(chǎn)電解鋁。隨著技術(shù)的發(fā)展，到了80年代中期，cfb凈化工藝又被用于電站鍋爐的尾部煙氣脫硫。19851987年，首臺cfb煙氣脫硫示范裝置在德國一家燃褐煤電站得到應(yīng)用，處理煙氣量為400,000m3/h，采用消石灰為脫硫劑，so2由入口濃度為5000mg/m3降為出口精品.400mg/m3，脫硫效率大于90%。cfb煙氣脫硫示范裝置所采用的凈化系統(tǒng)（第二代）在以下幾方面作了改進：吸收塔增高，煙氣在塔內(nèi)的停留時間較長；在吸收塔頂部的回流強化了煙氣與固體顆粒間的混合在吸收塔下部噴入了水改進后的cfb煙氣凈化工藝大大降低了煙氣污染物排放，與傳統(tǒng)的干法、半干法脫硫工藝相比較

43、，這種工藝使脫硫劑消耗得到了降低，從而也降低了運行費用。wulff公司在graf博士主持下所開發(fā)的cfb工藝在脫除高濃度so2煙氣（15,000mg/m3）的應(yīng)用中獲得了較高的脫硫效率（98%），同時積累了豐富的經(jīng)驗，在此基礎(chǔ)上，wulff公司又開發(fā)出了新一代cfb脫硫工藝（第三代），即回流式循環(huán)流化床（rcfb），第三代rcfb脫硫工藝在脫除低濃度so2煙氣的應(yīng)用中也獲得了成功。與前兩代cfb脫硫裝置不同，第三代rcfb脫硫裝置在脫硫吸收塔上部出口區(qū)域布置了回流裝置，旨在造成煙氣流中固體顆粒的回流。通過這種方式，固體顆粒在塔內(nèi)的停留時間獲得了延長，同時改進了氣固間的混合。此外，新開發(fā)的rcf

44、b脫硫裝置還在吸收塔底部裝有紊流裝置，這也強化了氣固間的混合。這也使第三代rcfb技術(shù)比第二代cfb技術(shù)適應(yīng)外界負荷變化的范圍更廣。graf/wulff技術(shù)最重要的特色是污染物去除率高且吸收劑利用率高，這主要是通過優(yōu)化循環(huán)流化床內(nèi)部的反應(yīng)條件達到的：加強氣固接觸固體物有較長的接觸時間不斷更新吸收劑反應(yīng)表面迄今為止，已運行裝置中容量小的處理煙氣量為50006000nm3/h，最大的單塔處理煙氣量已接近1,500,000nm3/h，脫硫效率根據(jù)要求可以達到8599%，so3、hcl、hf等的脫除效率可以達到9099%。rcfb的特點：精品.1）rcfb除了具有cfb優(yōu)良的傳熱、傳質(zhì)特點外，因在塔的

45、頂部區(qū)域加裝了導(dǎo)流板，在塔內(nèi)加裝了紊流裝置，加上外部循環(huán)，延長了脫硫劑的停留時間，加大了固體顆粒的碰撞、摩擦，從而提高了脫硫劑的利用率。2）由于脫硫劑的利用率高，它所產(chǎn)生的脫硫灰也是最少的。3）煙氣在塔內(nèi)的停留時間達5秒以上，使so2與脫硫劑能得到充分的混合，提高了脫硫效率，且99%以上的脫硫反應(yīng)均在塔內(nèi)完成。4）較低的塔內(nèi)流速使塔內(nèi)不會產(chǎn)生磨損，這在已投運十多年的rcfb塔內(nèi)部件完好而得到驗證。5）因脫硫劑為干態(tài)，床溫只取決于噴水量的多少，不受進口煙氣中so2濃度的制約，能非常方便的將床溫控制在理想狀態(tài)，防止床溫偏低時設(shè)備的腐蝕，偏高時脫硫效率及脫硫劑利用率的下降。6）塔內(nèi)優(yōu)良的混合條件，使

46、塔內(nèi)的水分迅速蒸發(fā)，所以，脫硫塔及其它設(shè)備不會產(chǎn)生粘結(jié)和堵塞，也不會產(chǎn)生腐蝕。7）rcfb轉(zhuǎn)動部件少，整個裝置可用率高。8）在煤的含硫量增加或要提高脫硫效率時，無需增加任何設(shè)備，僅增加脫硫劑就行了。9）鍋爐負荷適應(yīng)范圍在不設(shè)凈煙氣再循環(huán)的情況下可達到40%-100%，在加設(shè)凈煙氣再循環(huán)的情況下最低鍋爐負荷適應(yīng)范圍可達到15%。10）已成功用于大型的300mw級機組上，單塔設(shè)計處理能力可達1，800，000nm3/h。2.1.3.3 rcfbfgd脫硫工藝流程rcfb脫硫工藝主要由吸收劑制備系統(tǒng)、吸收塔、再循環(huán)系統(tǒng)、除塵器、煙氣系統(tǒng)、噴水系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等部分組成。從鍋爐的空氣預(yù)熱器出來的煙氣溫度一般為150左右，通過除塵器或者不通過除塵器引入吸收塔底部。吸收塔底部為一文丘里裝置，煙氣流經(jīng)時被加速。吸收劑通過一套噴射裝置在吸收塔下部噴入。在文丘里的出口設(shè)一噴水裝置，噴入的霧化水使煙氣降至7090左右，高速的煙氣使水進一步霧化。增濕了的煙氣與吸收劑相混合，吸收劑與煙氣中的so