半干法烟气脱硫技术介绍.doc

一. 总步骤描述
清华同方环境有限责任企业循环流化床半干法烟气脱硫工艺是在清华大学热态试验研究基础上, 开发含有自主知识产权循环流化床半干式烟气脱硫技术。清华同方循环流化床半干法烟气脱硫工艺总步骤描述以下:
锅炉空气预热器出口烟气首先经过预除尘器, 除去绝大部分粉煤灰, 通常除尘效率设定为85%, 预除尘器作用关键是使大部分粉煤灰得以回收和进行后续再利用; 从预除尘器出来烟气从循环流化床脱硫塔底部经文丘里喷管进入脱硫塔中, 消石灰粉料经过气力输送形式喷入脱硫塔, 流态化物料和烟气中二氧化硫等酸性气体在脱硫塔中发生化学反应, 脱除掉大部分二氧化硫等酸性气体; 雾化水经过水喷嘴均匀喷射进入脱硫塔使烟气均匀降温, 使脱硫反应达成最好反应状态; 然后烟气经过脱硫塔顶部排出, 经袋式除尘器除去绝大部分细灰; 袋式除尘器除下灰部分经过空气斜槽进入脱硫塔循环利用, 以提升脱硫剂利用率, 布袋除尘器另部分灰由仓泵打入脱硫灰库; 处理后洁净烟气经过引风机排入烟囱。步骤图见附图1。

图1 步骤图
二. 分系统描述
循环流化床半干法烟气脱硫系统关键包含: 流化床脱硫塔系统、 消石灰制备及供给系统、 循环灰返料系统、 除尘系统、 工业水供给系统等几部分组成
(1) 流化床脱硫塔系统
循环流化床半干法烟气脱硫技术是在锅炉尾部利用循环流化床技术进行烟气脱硫, 脱除烟气中大部分二氧化硫、 达成排放要求。该技术含有以下特点:
① 关键以消石灰、 飞灰等作循环物料, 脱硫塔内固体颗粒浓度均匀, 固体内循环强烈, 气固混合、 接触良好, 气固间传热、 传质十分理想。
② 在脱硫塔直接喷水增湿, 达成最好反应温度。固体颗粒之间强烈接触摩擦, 造成脱硫塔中气、 固、 液三相之间极大反应活性和反应表面积, 对于塔内二氧化硫去除, 达成非常理想效果。
③ 固体物料经布袋除尘器搜集, 再经空气斜槽回送至脱硫塔, 使脱除剂反复循环, 在反应器内停留时间延长, 从而提升吸收剂利用率, 降低运行成本。
④ 在脱硫塔体合适部位增设喷水点, 调整脱硫塔内脱硫反应温度一直保持在烟气酸露点温度10 ℃以上, 同时取得较佳脱硫反应温度, 确保脱硫效率, 无结垢, 无腐蚀。
⑤ 设备占地少, 干态脱硫产物易于处理。
⑥ 无需对清洁烟气再加热, 大幅度降低系统整体投资。
脱硫塔内生成产物关键是亚硫酸钙, 部分亚硫酸钙在脱硫塔中与空气接触氧化成硫酸钙。脱硫塔中发生关键化学反应以下:
① 烟气中SO2向固体表面上液膜扩散:
SO2 （气）→ SO2（液）
② SO2溶解:
SO2＋H2O→H2SO3
③ 形成H2SO3在碱性介质中离解:
H2SO3·H+ + HSO3- → 4H+ + 2SO32-
SO2（液）＋H2O＋SO32- → 2HSO3-
④ 吸收剂溶解
Ca(OH)2＋H2O→ Ca2+ ＋2OH－
⑤ 形成脱除产物
HSO3-＋OH－→SO32-＋H2O
Ca2+ ＋SO32-＋0.5H2O→CaSO3·1/2H2O
CaSO3·1/2H2O＋O2＋3/2H2O→CaSO4·2H2O（部分）
固体颗粒表面水份蒸发, 最终形成干态产物。从脱硫塔储灰仓排出固体废弃物成份有: 飞灰、 CaSO3 、 CaCO3、 CaSO4、 Ca(OH)2、 等。脱硫塔烟气出口温度保持在75℃左右, 而且不低于70℃, 在烟气酸露点10℃以上, 为反应过程提供一个适宜温度, 提升脱硫效率, 预防设备腐蚀。
(2) 消石灰制备及供给系统
循环流化床脱硫塔吸收剂可采取粒径: ≤1mm, 纯度80％生石灰粉料（也能够直接采取粒径200目, 纯度80%消石灰粉）, 经消化制成Ca(OH)2作为脱硫剂进入塔内。吸收剂由密封罐车运至场内送入生石灰仓储存, 由仓底电子螺旋称输送至消和系统。消和系统采取两极消和方法使生石灰与喷入水混合物在消化器中完成消化过程, 同时被干燥, 消化制成Ca(OH)2经过斗提输送志消石灰仓储存, 消石灰仓下消石灰粉经过气力输送形式喷入脱硫塔内进行脱硫反应。
(3) 循环灰返料系统
由脱硫塔后布袋除尘器搜集脱硫飞灰大部分需要再次返回脱硫塔以确保脱硫塔内循环物料浓度和循环倍率。因为返灰量较大, 采取在布袋除尘器底部安装经济、 可靠、 输送量大空气斜槽来完成脱硫灰回送。
(4) 除尘系统
脱硫塔入口设定预除尘器, 除去绝大部分分煤灰, 使粉煤灰得以回收和进行后续再利用; 脱硫塔出口设定布袋除尘器, 除去绝大部分细灰, 使其出口排放浓度小于50mg/Nm3, 满足国家排放标准。
(5) 工业水供给系统
工业水供给系统关键包含缓冲水罐、 供水泵等设备。工业水供给系统关键完成向脱硫塔体提供压力用水功效。为确保工业水源稳定可靠, 从而确保脱硫塔系统稳定运行, 设置缓冲水罐, 储存一定量工业用水, 由水泵确保供给水喷嘴工业水压力。
三. 工程业绩
① 宁夏银川热电有限企业: 采取烟气循环流化床脱硫技术, 1台150T/H锅炉, 设计脱硫效率为85 %。于6月投入运行。
② 河南许昌市火力发电厂垃圾焚烧发电工程: 尾气处理采取烟气循环流化床脱硫技术, 2台75T/H循环流化床锅炉, 日处理垃圾450t/D, 设计脱酸效率为85 %。于5月投入运行。
③ 清华大学试验电厂脱硫装置: 烟气循环流化床脱硫技术, 处理烟气量29000Nm3/h, 设计脱硫效率80%, 实际运行脱硫效率85%, 于11月投入运行。
④ 齐鲁石化热电厂烟气脱硫除尘装置: 采取烟气循环流化床脱硫技术, 2台410T/H锅炉, 设计脱硫效率为85 %。项目正在建设中, 计划于12月底投入运行。