CFB-FGD 的主要工艺控制特点
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干法、湿法脱硫技术介绍福建龙净环保股份有限公司福建龙净环保股份有限公司是我国环境保护烟气净化设备制造行业中的首家上市公司(上交所、股票代码600388),作为国家级重点高新技术企业、中国环保产业重点骨干企业的龙净环保,2001年静电除尘器及其相关电气配套产品的销售总值位居全国环保设备产品制造企业首位。
从1971年创建至今,龙净环保一直致力于环保领域大气污染净化设备静电除尘器的研究和生产,通过了国家ISO9001:2000质量体系认证,产品遍布全国三十一个省、市、自治区(包括台湾地区),并出口日本、菲律宾、印度尼西亚和越南等十多个国家和地区。
龙净环保是中国环境科学学会大气环境分会唯一作为产业代表的副主任单位,中国环保产业协会电除尘专委会执行主任委员单位、脱硫除尘委员会副理主任单位。
德国鲁奇·能捷斯·比晓夫(LLB)公司是世界上最早从事烟气治理设备研制和生产的企业,已有一百多年的历史(静电除尘器的除尘效率计算公式---多依奇公式,就是该公司多依奇先生发明的)。
LLB于上世纪七十年代末,首创将循环流化床技术用于烟气脱硫,经过二十多年不断完善和提高,目前其烟气循环流化床干法脱硫技术居于世界领先水平。
LLB的烟气循环流化床干法脱硫技术业绩世界第一,特别是其拥有目前世界上唯一真正在运行的300MW机组的业绩。
在2001年引进德国鲁奇·能捷斯·比晓夫(LLB)公司具有世界先进水平的循环流化床干法烟气脱硫(CFB-FGD)和石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术许可证后,龙净环保在作为国内唯一机电一体化专业设计制造大型电除尘器、气力输送设备专业厂家的基础上,成为目前国内唯一拥有电除尘器,大型布袋除尘器,气力输送,干、湿法烟气脱硫技术研发、设计、制造、安装综合服务能力的高水平的专业环保企业。
一.烟气循环流化床(CFB-FGD)干法脱硫工艺1.工艺描述1.1工艺流程从工艺流程图表明(见图1):一个典型的CFB-FGD系统由吸收塔、除尘器、吸收剂制备系统、物料输送系统、喷水系统、脱硫灰输送及存储系统、电气控制系统等构成。
附件一循环流化床干法脱硫工艺描述1.循环流化床干法脱硫系统(CFB-FGD)概述CFB-FGD烟气循环流化床干法脱硫技术是循环流化床干法烟气脱硫技术发明人---世界著名环保公司德国鲁奇能捷斯公司(LLAG)公司具有世界先进水平的第五代循环流化床干法烟气脱硫技术(CirculatingFluidizedBedFlueGasDesulphurization,简称CFB-FGD),该技术是目前商业应用中单塔处理能力最大、脱硫综合效益最优越的一种干法烟气脱硫技术。
该技术已先后在德国、奥地利、波兰、捷克、美国、爱尔兰、中国、巴西等国家得到广泛应用,最大机组业绩容量为660MW。
简要介绍如下:发展历史德国鲁奇能捷斯(LLAG)公司是世界上最早从事烟气治理设备研制和生产的企业,已有一百多年的历史(静电除尘器的除尘效率计算公式——多依奇公式,就是该公司的工程师多依奇先生发明的)。
LLAG在上世纪六十年代末首先推出了循环流化床概念,此后把循环流化床概念应用到四十多个不同的工艺。
LLAG在发明循环流化床锅炉的基础上,首创将循环流化床技术(CFB)应用于工业烟气脱硫,经过三十多年不断的完善和提高,目前其循环流化床干法烟气脱硫技术居于世界领先水平。
LLAG公司的循环流化床干法烟气脱硫技术(CFB-FGD)的应用业绩已达150多台套,居世界干法脱硫业绩第一位。
(90年代初,全世界还只有LLAG公司拥有循环流化床烟气脱硫技术。
目前,全世界除了直接转让鲁奇能捷斯公司的烟气循环流化床技术的公司外,其它所有的烟气循环流化床脱硫技术均来自于鲁奇能捷斯公司90年代初从鲁奇公司离开的个别职工所带走的早期技术。
)2001年10月,福建龙净首家技术许可证转让LLAG公司的CFB-FGD技术;2002年底,福建龙净通过竞标获得山西华能榆社电厂2×300MW机组脱硫除尘岛总包合同,该项目已于2004年10月正式投入运行,2005年7月,华能国际委托东北电力科学院进行验收测试,各项技术指标均达到设计要求,使之成为中国同时也是世界上目前最大的、真正运行的300MW机组等级烟气循环流化床干法脱硫项目。
CFB-FGD半干法烟气脱硫网络控制系统的设计与实现廖琎n;王林;谢剑英【摘要】循环流化床半干法烟气脱硫(CFB-FGD)技术是目前烟气脱硫综合效益最优越的一种半干法烟气脱硫技术.文章主要设计并实现了CFB-FGD半干法烟气脱硫网络控制系统.该系统结合了快速以太网、工业以太网以及现场总线,构成三层控制网络;采用了合理的冗余结构,提高了系统的可靠性.实际的运行表明,该系统实现设计合理稳定,实现了半干法烟气脱硫的自动化控制,提高了脱硫效率.【期刊名称】《微型电脑应用》【年(卷),期】2010(026)007【总页数】2页(P26-27)【关键词】网络控制系统;工业以太网;CFB-FGD;冗余【作者】廖琎n;王林;谢剑英【作者单位】上海交通大学自动化系,上海,200030;上海交通大学自动化系,上海,200030;上海交通大学自动化系,上海,200030【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言循环流化床半干法烟气脱硫(CFB-FGD)技术是目前烟气脱硫综合效益最优越的一种半干法烟气脱硫技术,它以循环流化床(CFB)原理为基础,使吸收剂在反应器内多次再循环,延长了吸收剂与烟气的接触时间,从而大大提高了吸收剂的利用率。
它不但具有一般半干法脱硫工艺的许多优点,如流程简单、占地少、投资低以及副产品可以综合利用等,而且能在钙硫比很低(Ca/S=1.1~1.2)的情况下达到与湿法脱硫工艺相当的脱硫效率,达 95%左右。
图 1表示了CFB-FGD脱硫工艺流程。
图1 循环流化床半干法烟气脱硫工艺流程随着工业自动化过程控制理论和计算机技术的迅速发展,以及生产工艺对集散控制系统的可靠性、运算能力、扩展能力、开放性、操作及监控水平等方面提出了愈来愈高的要求。
传统的DCS系统已经不能满足现在过程自动化控制的设计标准和要求,迫切需要新的网络控制系统目前,各大自动化公司均有各自的控制系统产品,他们的产品结合了最先进的电子制造技术、网络通讯技术、图形及图像处理技术、现场总线技术、计算机技术和先进自动化控制理论,能够应用于各种需求的场合。
烟气循环流化床脱硫CFB-FGD技术简介1. 概况烟气循环流化床(CFB)脱硫技术在最近几年中已有所发展,不但用户增多,而且系统的烟气处理能力也比过去增大了,达到950,000Nm3/h,用于300MW机组的烟气脱硫系统。
目前,已达到工业化应用的主要有三种流程, 它们是:1.由德国Lurgi公司开发的烟气CFB脱硫技术;2.由德国Wulff公司在Lurgi技术基础上进行改进后的RCFB脱硫技术;3.由丹麦F.L.Smith公司开发的GSA烟气脱硫技术。
早在七十年代初,擅长于冶金工业工程建设的德国Lurgi公司就采用了烟气循环流化技术对炼铝设备的尾气进行处理。
八十年代中期,由于开始对环境质量的严格控制以及政府的有关法规的强行规定,德国的动力工业对烟气脱硫设备有了巨大的需求。
Lurgi公司在原来用于炼铝尾气处理的技术的基础上开发了一种新的适用于锅炉和其它燃烧设备的干法烟气脱硫工艺,即烟气循环流化床脱硫工艺。
这种工艺以循环流化床原理为基础,通过吸收剂的多次再循环,使吸收剂与烟气接触时间增加,一般可达30分钟以上,从而大大提高了吸收剂的利用效率。
这种工艺不但具有干法工艺的许多优点,如流程简单、占地少、投资低以及脱硫副产品呈干态,因而易于处理或综合利用,而且能在很低的钙硫比的情况下(Ca/S=1.1-1.2)达到与湿法工艺相近的脱硫效率(95%)。
德国Wulff公司是一个成立较晚的设计和建造烟气CFB脱硫工程的小型企业。
它的创始人R. Graf原是Lurgi公司在烟气CFB脱硫技术开发方面的主要负责人。
脱离Lurgi公司后自建了Wulff公司,专门从事烟气CFB脱硫技术的开发工作,在Lurgi技术的基础上开发研制了一种叫做回流式烟气循环流化床的烟气CFB脱硫技术,对烟气CFB脱硫技术作了较大的改进,使之更加适用于动力工业(详见后)。
F.L.Smith公司是丹麦最大的工业企业,在水泥工业及散装物料输送机械制造方面享有很高的声誉。
CFB系列循环流化床烟气脱硫系统系统简介循环流化床烟气脱硫技术(Circulating Fluidized Bed Flue Gas Desulfurization,简称CFB-FGD),采用消石灰或石灰作为脱硫剂。
CFB系列循环流化床烟气脱硫装置是国电南自自主开发的干法脱硫装置,该技术国电南自具有自主知识产权,循环流化床烟气脱硫技术(简称CFB-FGD),是采用消石灰或石灰作为脱硫剂,安装在空气预热器和除尘器之间。
工艺原理与工艺流程循环流化床烟气脱硫技术,在空气预热器和除尘器之间安装循环流化床系统,烟气从流化床反应器下部布风板进入反应器,与消石灰颗粒充分混合,SO2、SO3及其它有害气体,如HCl、HF等与消石灰发生反应,生成CaSO3·1/2H2O、CaSO4·1/2H2O和CaCO3等。
反应器内的脱硫剂呈悬浮的流化状态,反应表面积大,传热/传质条件很多,且颗粒之间不断碰撞、反应。
随后夹带着大量粉尘的烟气进入除尘器中,被除尘器收集下来的固体颗粒大部分又返回流化床反应器中,继续参加脱硫反应过程,同时循环量可以根据负荷进行调节。
由于脱硫剂在反应器内滞留时间长,因此使得脱硫效果和吸收剂的利用率大大提高。
另外,工业水用喷嘴喷入反应器下部,以增加烟气湿度降低烟温,从而提高了脱硫效率。
循环流化床烟气脱硫系统主要包括给料系统、反应器系统、物料循环系统、喷水系统、旁路烟道。
技术特点★ 脱硫系统流程简单、占地面积较少。
★ 脱硫工艺适用于已确定的煤种条件并适应燃煤含硫量在一定范围内可能的变动;可满足锅炉负荷从30%到120%范围内变化。
★ 系统运行费用低。
★ 采用易于取得且价廉的石灰石或消石灰作为脱硫剂,且在较低的钙硫比下(钙硫比为1.1~1.2),脱硫效率可达90%以上,系统运行费用低。
★ 采用具有自主产权的干式消化器,保证了脱硫剂的活性。
★ 由于脱硫剂的给料及硫化产物均为干态,设备不存在腐蚀现象。
“循环流化床吸收塔( CFB-FGD)”工艺进行烟气脱硫技术摘要:干法烟气脱硫装置所采用的技术是在引进国外先进的干法脱硫工艺循环流化床干法烟气脱硫(CFB-FGD)技术的基础上经不断完善、改进,形成了适合我国国情的干法脱硫技术,它具有结构简单、运行可靠、脱硫效率高(大于90%)、投资小的特点。
循环流化床烟气干法脱硫技术是目前商业应用中单塔处理能力最大、脱硫综合效益最优越的唯一一种干法烟气脱硫技术。
关键词:干法烟气脱硫;循环流化床吸收塔(CFB-FGD);烟气脱硫技术脱硫反应塔内的气固最大滑落速度是否能在不同的烟气负荷下始终得以保持不变,是衡量一个循环流化床干法脱硫工艺先进与否的一个重要指标,也是一个鉴别干法脱硫能否达到较高脱硫率的一个重要指标。
喷入的用于降低烟气温度的水[1],以激烈湍动的、拥有巨大的表面积的颗粒作为载体,在塔内得到充分的蒸发,保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动状态。
由于流化床中气固间良好的传热、传质效果[2],绝大部分SO2得以去除,加上排烟温度始终控制在高于露点温度20℃以上,因此排烟不需要再加热,同时系统无需采取特殊的防腐处理。
净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出,然后转向进入脱硫除尘器[3],再通过引风机排入烟囱。
经除尘器捕集下来的固体颗粒,通过除尘器下的再循环系统,返回吸收塔继续参加反应,如此循环,多余的少量脱硫灰渣通过物料输送至脱硫灰仓内,再通过罐车运出厂外综合利用。
在循环流化床吸收塔中,Ca(OH)2与烟气中的SO2和几乎全部的SO3,HCl,HF等,完成化学反应,主要化学反应方程式如下:Ca(OH)2+ SO2=CaSO3·1/2 H2O +1/2 H2OCa(OH)2+ SO3=CaSO4·1/2 H2O +1/2 H2OCaSO3·1/2 H2O+ 1/2O2=CaSO4·1/2 H2OCa(OH)2+ CO2=CaCO3 + H2OCa(OH)2+ 2HCl=CaCl2·2H2O(~75℃)(强吸潮性物料)2Ca(OH)2+ 2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O(>120℃)Ca(OH)2+ 2HF=CaF2 + 2H2O(从上述化学反应方程式可以看出,Ca(OH)2应尽量避免在75℃左右与HCl 反应)具有以下工艺及结构特点:1)去除重金属、有机污染物等有害物质利用吸附剂及塔内物料的巨大比表面积,使烟气中的重金属、有机污染物(主要是二噁英(PCDD)和呋喃(PCDF))等大部分被去除。
莱特莱德脱硫脱硝脱硫脱硝除尘技术—干法脱硫技术(CFB-FGD)半干法脱硫(CFB-FGD),该工艺分为二级脱硫:在炉膛内喷入石灰石粉脱除部分SO2;在锅炉尾部设置文丘里脱硫塔,并喷入增湿水,有工业污水系统可以直接利用,使未反应的石灰石粉进一步得以利用对烟气进行二次脱硫。
其特点是系统简单、投资小、电负荷低、无废水排放、占地面积也较少。
但是,由于其脱硫反应是在气固两相之间进行,受到传质过程的影响,反应速度较慢,吸收剂利用率较低。
当钙硫比控制在1.5-2.5时,经二级脱硫后,脱硫效率可达80%—90%左右。
烟气脱硫设备技术特点:(1)脱硫效率高:脱硫效率可达90%以上,是目前各种干法、半干法烟气脱硫工艺中最高的,可与湿法工艺相媲美;(2)工程投资费用、运行费用和脱硫成本较低,为湿法工艺的50%~70%。
(3)工艺流程简单,系统设备少,为湿法工艺的40%~50%,且转动部件少,降低了维护和检修费用;(4)占地面积小,为湿法工艺的30%~40%,且系统布置灵活,非常适合现有机组的改造和场地紧缺的新建机组。
(5)能源消耗低,如电耗、水耗等,为湿法工艺的30%~50%。
(6)能有效脱除SO3、氯化物和氟化物等有害气体,其脱除效率远高于湿法工艺,达90%~99%,腐蚀性较小,可不采用烟气再热器,直接使用干烟囱排放烟气。
(7)对锅炉负荷变化的适用性强,负荷跟踪特性好,启停方便,可在30%负荷时投用,对基本负荷和调峰机组均有很好的适用性。
(8)对燃煤硫分的适应性强,可用于0.3%~6.5%的燃煤硫分。
且应用于中低硫煤时(<2%),其经济性优于湿法工艺。
(9)无脱硫废水排放,且脱硫副产品呈干态,不会造成二次污染,对综合利用和处置堆放有利。
CFB-FGD 的主要工艺控制特点
CFB-FGD 的工艺控制过程简单,主要通过三个回路实现(如图),相互独立,互不影响。
1)SO2 排放控制:根据吸收塔进口烟气流量及 SO2 浓度控制消石灰粉的给料量,吸收塔出口的SO2浓度,则用来作为校核和精确地调节消石灰粉给料量的辅助调控参数,以保证达到按要求的脱硫效率。
2)温度控制:为了促进消石灰和 SO2的反应,通过向吸收塔内喷水来降低烟气的温度。
为防止结露和有利于烟气的排放,控制吸收塔出口温度高于烟气露点温度15℃至30℃。
3)吸收塔的压降控制:吸收塔的压降由烟气压降和固体颗粒压降两部分组成。
由于循环流化床内的固体颗粒浓度是保证流化床良好运行的重要参数之一,通过控制吸收塔的压降来实现调节床内的固体颗粒浓度,以保证反应器处于良好的运行工况。