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干法脱硫在电厂的运用

        烟气循环流化床干法脱硫工艺简称CFB- FGD,使用此工艺是燃煤企业降低运行成本,提高效率的可行方法。
        烟气循环流化床脱硫工艺与石灰石-石膏湿法脱硫工艺相比,其主要特点如下:
1)脱硫装置前无需安装高效预除尘器;
2)脱硫副产物为干灰;
3)无需烟气再热装置(始终在烟气露点温度以上运行);
4)几乎100%脱除SO3的酸性气体,脱硫下游装置烟气无酸露点,因此下游装置无需防腐;
5) SOx脱除率可达90%以上;
6)脱硫塔无需加内衬,采用普通碳钢材料即可,烟囱也无需防腐;
7)占地面积小;
8)不受烟气负荷限制,对锅炉负荷适应性强,运行负荷范围为0~100%;
9)控制简单;
10)无废水产生;
11)一次投资及运行费用低。
         CFB- FGD工艺主要由脱硫塔、脱硫除尘器、吸收剂制备、物料再循环及排放、工艺水、仪表控制等六个部分组成。具有节水、节能、烟气无需再热、烟囱无需防腐、脱硫除尘一体化等优点,CFB- FGD工艺以循环流化床原理为基础,采用生石灰或消石灰为脱硫剂。
1.脱硫塔
脱硫塔为文丘里空塔结构,是整个CFB脱硫反应的核心。由于烟气中几乎所有的SO3完全被脱除,且烟气温度始终高于露点温度20℃左右,因此脱硫塔内部及下游设备无需任何防腐,塔体由普通碳钢制成即可。干法脱硫属于气固两相反应,塔内的气固两相流产生最大的气固滑落速度,增强气固之间的传质、传热,烟气停留时间要保证5 秒以上,以确保良好的脱硫效果,为适应大型化应用,脱硫塔流化床的入口采用七个文丘里管结构。
2.脱硫除尘器
脱硫除尘器采用高粉尘浓度的电除尘器,由于物料的不断循环使脱硫除尘器的入口粉尘浓度高达600~ 1000g/Nm3,是常规电除尘器的20~30倍,为了满足50mg/Nm3的烟尘排放要求,脱硫除尘器的除尘效率必须到达99.99%以上。
3.吸收剂制备系统
CFB- FGD所需的脱硫剂一般为Ca(OH)2,其来源有两种方式:一是直接采购符合要求的消石灰Ca(OH)2粉,二是采购满足要求的粉状CaO由密封罐车运到脱硫岛并泵入生石灰仓。然后经过安装在仓底的干式石灰消化器消化成Ca(OH)2干粉,通过气力输送至消石灰仓储存。根据脱硫需要,通过计量系统向脱硫塔加入Ca(OH)2干粉,生产的消石灰粉含水率低于1.5%。
4.物料再循环及排放系统
脱硫除尘器收集的脱硫灰大部分通过空气斜槽返回脱硫塔进行再循环,一般设有两条循环空气斜槽,通过控制循环灰量调节脱硫塔的压降;清洁烟气再循环系统,通过电动调节阀流量的调整,控制再循环烟气量,保证脱硫系统在低负荷时稳定运行;在脱硫除尘器的灰斗总共设有2 个外排灰点,采用正压浓相气力输送方式,输送能力按实际灰量的200%设计,对应配套两条输送管道将脱硫灰输送到脱硫灰库贮存。
5.工艺水系统
脱硫除尘岛的工艺用水包括烟气温度冷却用水和石灰消化用水。前者通过高压水泵以一定的压力通过回流式喷嘴注入脱硫塔内,使水雾化良好,在回流管上设有回水调节阀,通过脱硫塔出口温度控制水量的调节;石灰消化用水采用计量泵,其根据消化器入口生石灰的加入量进行控制,确保消石灰是干态的。
6.控制系统
CFB- FGD的工艺控制过程主要有三个控制回路,三个回路相互独立,互不影响。(1)SO2控制:根据脱硫岛入口SO2、脱硫岛出口SO2浓度和烟气量等来控制吸收剂的加入量,以保证达到按要求的SO2排放浓度;(2)脱硫塔反应温度的控制:通过控制喷水量可以控制脱硫塔内的反应温度在最佳反应温度70~ 80℃;(3)脱硫塔压降控制:通过控制循环物料量,控制脱硫塔整体压降在800~1200Pa左右。

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