科林PW-CFB循環流化床煙氣脫硫技術
來源：科林環保工程有限責任(ren)公司 閱讀：1957 更(geng)新時間：2008-07-25 16:10內容提供：科林環保工程有限責任公司
PW-CFB循(xun)環(huan)流化床(chuang)是科林公司(si)(si)與(yu)國(guo)際(ji)知名公司(si)(si)合作(zuo)開發并擁有自主知識產權的一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)煙氣(qi)脫(tuo)硫(liu)技(ji)術(shu)。與(yu)現(xian)有的其它(ta)脫(tuo)硫(liu)技(ji)術(shu)相比，該技(ji)術(shu)裝(zhuang)置脫(tuo)硫(liu)效(xiao)率(lv)高(gao)、建設投資較(jiao)少、占(zhan)地小、結構(gou)簡單、易于(yu)操作(zuo)，運行費用(yong)(yong)低，兼有高(gao)效(xiao)除塵(chen)和脫(tuo)HF、HCl功能，適用(yong)(yong)于(yu)在中小型(xing)火力發電廠及相關(guan)產業的燃煤(mei)系統上安裝(zhuang)使用(yong)(yong)。
科林(lin)環(huan)(huan)(huan)(huan)保工程有限責任公(gong)司結(jie)合國內外(wai)煙(yan)氣脫硫(liu)(liu)技術(shu)的(de)應用情況和(he)發展趨勢，以及我國燃煤電(dian)廠燃用煤種、運行(xing)條(tiao)件(jian)等方面的(de)特點，開(kai)展了大量的(de)試驗(yan)(yan)開(kai)發研(yan)究(jiu)。建立了用于循環(huan)(huan)(huan)(huan)流化床(chuang)煙(yan)氣脫硫(liu)(liu)技術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)開(kai)發平臺(tai)，包括熱態試驗(yan)(yan)臺(tai)和(he)中試試驗(yan)(yan)裝置，對反應器內的(de)氣、固兩(liang)相流動(dong)進(jin)行(xing)模(mo)化試驗(yan)(yan)研(yan)究(jiu)、對循環(huan)(huan)(huan)(huan)流化床(chuang)煙(yan)氣脫硫(liu)(liu)的(de)各技術(shu)環(huan)(huan)(huan)(huan)節進(jin)行(xing)全面的(de)研(yan)究(jiu)，開(kai)發出多(duo)種循環(huan)(huan)(huan)(huan)流化床(chuang)煙(yan)氣脫硫(liu)(liu)工藝技術(shu)。
開發的脫硫工藝通過15000Nm3/h煙氣量的(de)(de)(de)工(gong)業試驗，能夠滿(man)足大型(xing)化(hua)和(he)(he)工(gong)程化(hua)的(de)(de)(de)需要，可(ke)完成關(guan)鍵(jian)設(she)備和(he)(he)專(zhuan)用(yong)設(she)備的(de)(de)(de)制造，已形成循環(huan)流化(hua)床煙氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)技術的(de)(de)(de)設(she)計、制造和(he)(he)商業化(hua)能力。可(ke)根(gen)據燃煤鍋爐及工(gong)業鍋爐的(de)(de)(de)不(bu)同情況和(he)(he)實際要求，提供具體的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)裝置。目前開發的(de)(de)(de)各種(zhong)循環(huan)流化(hua)床煙氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)技術已申(shen)報國家專(zhuan)利。
1.工藝過程
來自鍋(guo)爐的煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)，通(tong)過(guo)煙(yan)(yan)道進(jin)入(ru)(ru)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)底部彎頭，經(jing)(jing)(jing)文(wen)丘里管(guan)進(jin)入(ru)(ru)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。在(zai)文(wen)丘里管(guan)的縮徑處(chu)，來自水系統(tong)的水經(jing)(jing)(jing)壓縮空(kong)氣(qi)(qi)(qi)霧化噴(pen)入(ru)(ru)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，使煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)降溫至(zhi)(zhi)70℃左右(you)。與(yu)此(ci)同時(shi)，循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)灰(hui)(hui)(hui)(hui)和(he)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)(ji)(ji)從(cong)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)底部的一側、文(wen)丘里管(guan)縮徑的上面(mian)(mian)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)到反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)入(ru)(ru)口處(chu)，在(zai)文(wen)丘里管(guan)縮徑處(chu)所(suo)形(xing)成(cheng)的高速(su)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)與(yu)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)灰(hui)(hui)(hui)(hui)和(he)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)(ji)(ji)固體顆(ke)粒(li)(li)及(ji)液霧滴迅(xun)速(su)混合，在(zai)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中形(xing)成(cheng)氣(qi)(qi)(qi)-固-液三相流(liu)。循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)灰(hui)(hui)(hui)(hui)及(ji)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)(ji)(ji)是以(yi)固體顆(ke)粒(li)(li)的形(xing)式循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)流(liu)動，并(bing)產生高度返混，在(zai)外循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)的同時(shi)，在(zai)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)內(nei)形(xing)成(cheng)內(nei)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)，提高了(le)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效(xiao)率。在(zai)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)與(yu)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)(ji)(ji)充(chong)分(fen)(fen)接觸，脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)(ji)(ji)與(yu)二氧(yang)化硫(liu)(liu)(liu)的反(fan)(fan)應(ying)(ying)將二氧(yang)化硫(liu)(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)除(chu)。由于循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)流(liu)化使脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)(ji)(ji)整體形(xing)成(cheng)非常大的反(fan)(fan)應(ying)(ying)表面(mian)(mian)，脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)(ji)(ji)與(yu)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)中的酸組分(fen)(fen)充(chong)分(fen)(fen)接觸，所(suo)以(yi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效(xiao)率很(hen)高。煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)離開反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)后進(jin)入(ru)(ru)旋風分(fen)(fen)離器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，在(zai)此(ci)將循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)灰(hui)(hui)(hui)(hui)分(fen)(fen)離出來，溫度降至(zhi)(zhi)65～75℃的煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)進(jin)入(ru)(ru)電除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)灰(hui)(hui)(hui)(hui)進(jin)入(ru)(ru)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)灰(hui)(hui)(hui)(hui)箱(xiang)經(jing)(jing)(jing)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)灰(hui)(hui)(hui)(hui)螺旋輸送(song)(song)機被再次送(song)(song)入(ru)(ru)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)(ji)(ji)經(jing)(jing)(jing)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)(ji)(ji)給料斗由螺旋輸送(song)(song)機送(song)(song)至(zhi)(zhi)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)灰(hui)(hui)(hui)(hui)螺旋輸送(song)(song)機，與(yu)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)灰(hui)(hui)(hui)(hui)混合后一起(qi)送(song)(song)入(ru)(ru)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。
2.工藝原理
•鍋(guo)爐排煙通過以脫硫(liu)劑為主要床料(liao)的循環(huan)流化床；
•熱煙氣與脫硫劑(ji)在湍流床內混合(he)；
•SO2被脫硫劑吸收并(bing)轉化成亞硫酸(suan)鈣和(he)硫酸(suan)鈣；
•通(tong)過噴(pen)水控制最佳反應溫度(du)；
•床內粒子碰(peng)撞(zhuang)，使吸收劑顆粒表面(mian)(mian)發(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)、磨(mo)蝕，不斷地去除反應劑表面(mian)(mian)的反應產物，暴露出(chu)新的反應面(mian)(mian)；
•通過床料在床內反混及外置分離(li)器可實現顆粒(li)多(duo)次循環，以提高脫硫劑的利用率。
3.反應機理
CaO+H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2+SO2→CaSO3·1/2H2O+1/2H2O
Ca(OH)2+SO3→CaSO4+H2O
CaSO3·1/2H2O+3/2H2O+1/2O2→CaSO4 ·2H2O
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O
Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O
Ca(OH)2+2HF→CaF2+2H2O
4.技術特點
•固體(ti)吸收劑粒子(zi)停留(liu)時間(jian)長；
•固體吸收劑與SO2間的傳熱傳質交換強烈；
•脫硫效(xiao)率高，對高硫煤（含(han)硫3%以(yi)上）也能達(da)到90%以(yi)上的脫硫效(xiao)率；
•由(you)于床料(liao)循(xun)環利用，從而提高(gao)了吸收(shou)劑的利用率；在相同的脫(tuo)硫效率下，與傳統的半干法比(bi)較，吸收(shou)劑可節省30%；
•鍋爐負(fu)荷(he)在30～100%范圍波動，脫硫效果仍能(neng)滿(man)足(zu)達標要(yao)求；
•操(cao)作簡單，運行可靠，反應溫度可降(jiang)至煙氣(qi)露點(dian)附(fu)近；
•結(jie)構緊湊(cou)，循(xun)環流化(hua)床反應器(qi)不需要很大的(de)空間(jian)；
•可實現大型化；
•脫硫產物以固態排放(fang)；
•無制漿(jiang)系統；
•對(dui)改(gai)造(zao)工程的(de)電除塵器無需改(gai)造(zao)。
5.主要控制回路
控制系統通過調節加入水量的多少來保證反應器中反應的溫度及恒定的煙氣出口溫度，同時對進出口煙氣量連續監測，進口、出口SO2的濃度(du)和煙氣(qi)流(liu)量(liang)決定了系(xi)統吸收(shou)劑的加入量(liang)。循環脫硫灰(hui)在除塵器的灰(hui)斗(dou)中(zhong)得到(dao)收(shou)集(ji)，當高于灰(hui)斗(dou)最大(da)的料面時，通過溢流(liu)方式排出(chu)。由于排出(chu)的脫硫灰(hui)含水(shui)率(lv)只(zhi)有(you)2%左(zuo)右(you)，流(liu)動性好，適宜(yi)采用氣(qi)力輸(shu)送(song)裝置外送(song)，也可用水(shui)力沖灰(hui)或汽車運輸(shu)等方式送(song)至灰(hui)場(chang)。
技術經濟指標
•鈣硫比（Ca/S） <1.6
•物料循環次數 30—100
•脫硫效率 >80%
•SO3脫除(chu)效率 >99%
•除塵效率 >99.9%
•系統可(ke)利用率(lv) >98%
6.工程應用
PW- CFB循環流化床煙氣脫硫技術在赤峰熱電廠130T/h鍋爐上應用。脫硫主設備位于6號鍋爐的電除塵器與7號鍋爐電除塵器之間，占地面積約232m2。工程實施后，排空的煙氣含硫量由改造前的1400mg/Nm3降至280mg/Nm3。系(xi)統(tong)的阻力約增加(jia)2200Pa，對原有風機改造，更換風機后(hou)裝機容量增加(jia)410KW。目前整(zheng)套(tao)裝置正處于(yu)試運行(xing)階(jie)段。
