循环流化床半干法脱硫系统

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产品详情

一、半干法工艺简介

半干法属第二代脱硫技术,与大型湿法技术相比,除脱硫效率稍低外,其克服了大型湿法技术存在的诸多弊端,国内采用半干法脱硫技术的较大装置已达到300MW(山西榆社热电厂)。

半干法技术适用范围较广,20~300MW火电机组的脱硫除尘装置均可应用,同时适用于非发电行业如:石油、化工、造纸、制铝业、冶金、食品加工等生产企业各种燃料的中小型锅炉的烟气脱硫除尘。


二、产品概述

循环流化床半干法脱硫工艺是我公司在德国Wullf公司的RCFB-FGD脱硫工艺的基础上自主研发的干法脱硫工艺。本工艺以Ca(OH)2作为脱硫剂,并将布袋收集器收集的脱硫灰大部分进行循环利用。从空预器出来的烟气通过预除尘器后,经布风板整流进入反应器底部文丘里装置,使得烟气被加速进入反应器。在反应器中,烟气与很细的脱硫剂颗粒充分混合,在喷雾增湿增加烟气湿度降低烟温后,SO2、SO3及其他有害气体与Ca(OH)2发生反应,生成CaSO4。反应后的固态产物呈干态随烟气进入布袋收集器。

因在布袋收集器中捕集到的固态产物中含有未反应完的有效钙粒子成分,故将其回送到反应器中进行再循环,使得床内参加反应的Ca(OH)2量远远大于新投加的Ca(OH)2量,即实际反应的吸收剂与酸性气体的摩尔比远远大于表观摩尔比,从而使SO2、SO3被充分地吸收,以提高Ca的利用率和脱硫效率。


三、工艺系统特点

没有浆液系统,只喷入水。

床料有98%参加循环,脱硫剂利用率可高达99%。

烟气流速为2~6m/s,在反应塔内停留时间约为5s。

对于含硫量为3%的煤,脱硫率可达90%以上。

可满足锅炉负荷从50%~100%的变化。

工艺过程简单,系统控制自动化程度高。

基建投资相对湿法较低,运行维护量小。


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四、工艺过程

循环流化床半干法工艺主要特点:高循环率、干燥迅速、反应器尺寸小、反应剂的利用率高。

半干法工艺是利用含有石灰(氧化钙)的干燥剂或干燥的消石灰(氢氧化钙)吸收二氧化硫的,这两种吸收剂都可使用,也可以使用含适当碱性的飞灰。

任何干法烟气脱硫工艺中,关键的控制参数都是反应区内,即反应器及其后的除尘器内的烟气温度。在相对湿度为40%至50%时,消石灰活性增强,能够非常有效地吸收二氧化硫。烟气的相对湿度是利用给烟气内喷水的方法提高的。在传统的干法烟气脱硫工艺中,水和石灰是以浆液的状态(不论是否循环)注入烟气的,但水分布在粉料微粒的表面,水在其中的含量仅占百分之几。这样,吸收剂的循环量比传统干法烟气脱硫要高得多。即用于蒸发的表面积非常大。进入烟气的粉料的干燥时间非常短,所以它可以采用比传统喷雾干燥技术小得多的反应器。提高了烟气的相对湿度,足以在典型的干法脱硫操作温度或高于饱和温度10℃~20℃(实践中这一温度范围是65℃~75℃)激活石灰吸收剂二氧化硫。

水在增湿搅拌机中加入吸收剂,然后才注入烟气。半干法技术的独到之处是所有的循环吸收剂都要在搅拌机中增湿,这样做,可以较大限度的利用循环吸收剂。经过活化和干燥之后,烟气中干燥的循环粉料在高效的除尘器(较好是袋式除尘器)中被分离出来,进入搅拌机,补充石灰也是在这里加入的。注入搅拌机的水量要保证恒定的烟出口温度。

控制系统以烟气的出入口温度为基础,以烟气量为辅助,采用前馈信号控制,并有反馈微调。出口的so2也采用类似方法进行控制:入口和出口的so2浓度加上烟气流量决定石灰的加入速率。


五、产品创新点

结合我公司技术人员的研究和实际经验,本产品采用了如下工艺创新点:

★采用三级雾化增湿强化传质:更大限度地提高未参加反应石灰的利用率,控制烟气出口温度(即控制反应层温度)。

★塔内中上部设置挡灰圈及塔顶帽形结构:改变塔内流体状态,使塔壁轴向带形成紊流,截留部分灰,增加石灰的内循环量。

★烟气进口设置气体导向板:确保烟气均匀分布,改善气固两相的接触面积和反应空间;同时降低进塔气体阻力。

★设置净烟气循环管道:设置净烟气循环管道,即脱硫除尘后烟气回流进口与高温烟气混合,可调节进口烟气温度,提高反应速度。

★塔后除尘器采用上进风:塔后除尘器采用上进风可利用固相的自重沉降,提高除尘效率,同时达到降低除尘器安装高度和外表美观的效果。


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