烟气循环流化床脱硫技术

内循环流化床烟气脱硫技术研究一、研究背景随着我国经济的快速发展，工业生产和能源消耗也在不断增加，这导致了空气质量逐渐恶化，尤其是大气中的二氧化硫(SO浓度逐年攀升。

为了改善空气质量，减少污染物排放，我国政府对环境保护和节能减排提出了更高的要求。

因此研究和开发新的烟气脱硫技术显得尤为重要。

内循环流化床烟气脱硫技术是一种新型的环保技术，它可以将烟气中的二氧化硫有效地去除，从而达到降低污染物排放的目的。

这种技术具有操作简便、效率高、能耗低等优点，因此备受关注。

然而目前内循环流化床烟气脱硫技术在实际应用中还存在一些问题，如脱硫效率不高、设备成本较高等，这些问题亟待解决。

1. 国内外内循环流化床烟气脱硫技术的发展现状及存在的问题；内循环流化床烟气脱硫技术作为一种环保的脱硫方式，近年来在国内外得到了广泛的关注和研究。

然而尽管这项技术有很多优点，但在实际应用中仍然存在一些问题和挑战。

首先让我们来看看国内外内循环流化床烟气脱硫技术的发展现状。

在国内这项技术已经取得了一定的进展，但与国外相比还有很大的差距。

目前国内的一些大型钢铁企业已经开始采用内循环流化床烟气脱硫技术，但由于技术和资金等方面的限制，这些项目的运行效果并不理想。

而在国外内循环流化床烟气脱硫技术已经非常成熟，广泛应用于各种工业领域。

那么为什么内循环流化床烟气脱硫技术在国内还存在这么多问题呢？一方面这可能与国内的技术水平和管理水平有关，与国外相比，国内的环保意识和技术水平还有待提高。

另一方面这也可能与国内的投资环境有关，由于环保政策的限制和市场竞争的压力，很多企业可能会选择更为简单和低成本的脱硫方式。

虽然内循环流化床烟气脱硫技术在国内外都得到了广泛的关注和研究，但在实际应用中仍然存在一些问题和挑战。

我们需要进一步加强技术研发和人才培养，同时改善投资环境和管理水平，才能更好地推动内循环流化床烟气脱硫技术在我国的发展。

2. 国家环保政策和法律法规的要求话说这环保事儿，可真是让人头疼。

目前广泛使用的5种脱硫工艺技术方案简介目录目前广泛使用的5种脱硫工艺技术方案简介 (1)1、湿法烟气脱硫工艺 (1)2、半干法烟气脱硫工艺 (3)3、烟气循环流化床脱硫工艺 (4)4、干法脱硫工艺 (5)5、NID半干法烟气脱硫 (6)目前世界上燃煤电厂烟气脱硫工艺方法很多，这些方法的应用主要取决于锅炉容量和调峰要求、燃烧设备的类型、燃料的种类和含硫量的多少、脱硫率、脱硫剂的供应条件及电厂的地理条件、副产品的利用等因素。

近年来，我国电力工业部门在烟气脱硫技术引进工作方面加大了力度，对目前世界上电厂锅炉较广泛采用的脱硫工艺都有成功运行工程，主要有湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。

现将目前应用较为广泛的几种脱硫工艺原理、特点及其应用状况简要说明如下：1、湿法烟气脱硫工艺湿法烟气脱硫包括石灰石/石灰－石膏法烟气脱硫、海水烟气脱硫和用钠基、镁基、氨作吸收剂，一般用于小型电厂和工业锅炉。

氨洗涤法可达很高的脱硫效率，副产物硫酸铵和硝酸铵是可出售的化肥。

以海水为吸收剂的工艺具有结构简单、不用投加化学品、投资小和运行费用低等特点。

而以石灰石/石灰－石膏法湿法烟气脱硫应用最广。

《石灰石/石灰－石膏法烟气脱硫工程设计规范》中关于湿法烟气脱硫工艺的选择原则为：燃用含硫量Sar≥2%煤的机组或大容量机组（200MW及以上）的电厂锅炉建设烟气脱硫装置时，宜优先采用石灰石－石膏湿法脱硫工艺，脱硫率应保证在96%以上。

湿法烟气脱硫工艺采用碱性浆液或溶液作吸收剂，其中石灰石/石灰－石膏湿法脱硫是目前世界上技术最成熟、应用最广，运行最可靠的脱硫工艺方法，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收剂浆液；也可以将石灰石直接湿磨成石灰石浆液。

石灰石或石灰浆液在吸收塔内，与烟气接触混合，烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应，最终反应产物为石膏，经脱水装置脱水后可抛弃，也可以石膏形式回收。

由于吸收剂浆液的循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。

火力发电厂烟气循环流化床半干法脱硫系统设计规程1.引言烟气循环流化床半干法脱硫系统是一种常见的烟气脱硫技术，其主要原理是利用石灰浆液对烟气中的二氧化硫进行吸收和中和，从而达到脱硫的目的。

本规程旨在对烟气循环流化床半干法脱硫系统的设计进行详细的规定和要求，确保系统的安全、高效运行。

2.系统组成烟气循环流化床半干法脱硫系统主要由脱硫反应器、吸收塔、排灰装置、循环系统、浆液制备系统、废水处理系统等组成。

各个部件的设计应符合相关标准和规定，保证系统的稳定性和可靠性。

2.1脱硫反应器脱硫反应器是烟气循环流化床半干法脱硫系统的核心部件，其设计应考虑到烟气流动、固体颗粒吸附和反应等因素，保证脱硫效果和系统运行的稳定性。

2.2吸收塔吸收塔是用来将石灰浆液与烟气进行接触和反应的设备，其设计应考虑到吸收效果、塔内气液流动性能和填料选择等因素，确保烟气中的二氧化硫得到有效吸收和中和。

2.3排灰装置排灰装置用于将脱硫反应器中产生的固体废物进行处理和排放，其设计应考虑到固体废物的处理方式和排放标准，保证系统的环保性。

2.4循环系统循环系统用于将脱硫反应器中的循环床料进行回收和再利用，其设计应考虑到循环床料的输送和处理方式，保证系统的稳定性和运行效率。

2.5浆液制备系统浆液制备系统用于制备石灰浆液，其设计应考虑到石灰的制备方式、浆液的浓度和稳定性等因素，保证脱硫反应的充分和持续进行。

2.6废水处理系统废水处理系统用于处理脱硫过程中产生的废水，其设计应符合相关的环保标准和要求，保证废水排放达标并符合环保要求。

3.设计要求烟气循环流化床半干法脱硫系统的设计应符合以下要求：3.1脱硫效率要求系统设计应保证对烟气中的二氧化硫的脱除率达到环保要求的标准，保证系统的排放标准符合国家规定。

3.2设备稳定可靠系统设计应保证各个设备的稳定性和可靠性，防止因设备故障导致系统不能正常运行，从而影响脱硫效果和运行安全。

3.3运行经济性系统设计应考虑到设备的运行经济性，尽量减少能源消耗和运行成本，提高系统的经济效益。

ABB-NID1、ABB锅炉烟气脱硫技术ABB锅炉烟气脱硫技术简称NID，它是由旋转喷雾半干法脱硫技术基础上发展而来的。

NID的原理是：以一定细度的石灰粉(CaO)经消化增湿处理后与大倍率的循环灰混合直接喷入反应器，在反应器中与烟气二氧化硫反应生成固态的亚硫酸钙及少量硫酸钙，再经除尘器除尘，达到烟气脱硫目的。

其化学反应式如下：CaO+H2O=Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2=CaSO3·1/2H2O+1/2H2ONID技术将反应产物，石灰和水在容器中混合在加入吸收塔。

这种工艺只有很有限的商业运行经验，并且仅运行在100MW及以下机组，属于发展中的，不完善的技术。

和CFB技术相比，其主要缺点如下：由于黏性产物的存在，混合容器中频繁的有灰沉积由于吸收塔内颗粒的表面积小，造成脱硫效率低由于吸收塔中较高的固体和气体流速，使气体固体流速差减小，而且固体和气体在吸收塔中的滞留时间短，导致在一定的脱硫效率时，钙硫比较高，总的脱硫效果差。

需要配布袋除尘器，使其有一个”后续反应”才能达到一个稍高的脱硫效率，配电除尘器则没有”后续反应”。

对于大型机组，由于烟气量较大，通常需要多个反应器，反应器的增多不便于负荷调节，调节时除尘器入口烟气压力偏差较大。

脱硫剂、工艺水以及循环灰同时进入增湿消化器，容易产生粘接现象，负荷调节比较滞后。

Wulff-RCFBWulFF的CFB技术来源于80年代后期转到Wulff 去的鲁奇公司的雇员。

而LEE 近年来开发的新技术，Wulff公司没有，因此其技术有许多弱点：电除尘器的水平进口，直接积灰和气流与灰的分布不均。

没有要求再循环系统，对锅炉负荷的变化差，并直接导致在满负荷时烟气压头损失大。

消石灰和再循环产物的加入点靠近喷水点，使脱硫产物的黏性增加。

喷嘴上部引入再循环灰将对流化动态有负面影响，导致流化床中灰分布不均，在低负荷时，流化速度降低，循环灰容易从流化床掉入进口烟道中，严重时，大量的循环灰可将喷嘴堵塞。

1、前言循环流化床燃烧是指炉膛内高速气流与所携带的稠密悬浮颗粒充分接触，同时大量高温颗粒从烟气中分离后重新送回炉膛的燃烧过程。

循环流化床锅炉的脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，与石油焦中的硫份反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。

较低的炉床温度（850°C〜900°C）,燃料适应性强，特别适合较高含硫燃料，脱硫率可达80%〜95%，使清洁燃烧成为可能。

2、循环流化床内燃烧过程石油焦颗粒在循环流化床的燃烧是流化床锅炉内所发生的最基本而又最为重要的过程。

当焦粒进入循环流化床后，一般会发生如下过程：①颗粒在高温床料内加热并干燥；②热解及挥发份燃烧；③颗粒膨胀及一级破碎；④焦粒燃烧伴随二级破碎和磨损。

符合一定粒径要求的焦粒在循环流化床锅炉内受流体动力作用，被存留在炉膛内重复循环的850C〜900C的高温床料强烈掺混和加热，然后发生燃烧。

受一次风的流化作用，炉内床料随之流化，并充斥于整个炉膛空间。

床料密度沿床高呈梯度分布，上部为稀相区，下部为密相区，中间为过渡区。

上部稀相区内的颗粒在炉膛出口，被烟气携带进入旋风分离器，较大颗粒的物料被分离下来，经回料腿及J阀重新回入炉膛继续循环燃烧，此谓外循环；细颗粒的物料随烟气离开旋风分离器，经尾部烟道换热吸受热量后，进入电除尘器除尘，然后排入烟囱，尘灰称为飞灰。

炉膛内中心区物料受一次风的流化携带，气固两相向上流动；密相区内的物料颗粒在气流作用下，沿炉膛四壁呈环形分布，并沿壁面向下流动，上升区与下降区之间存在着强烈的固体粒子横向迁移和波动卷吸，形成了循环率很高的内循环。

物料内、外循环系统增加了燃料颗粒在炉膛内的停留时间，使燃料可以反复燃烧，直至燃尽。

循环流化床锅炉内的物料参与了外循环和内循环两种循环运动，整个燃烧过程和脱硫过程就是在这两种形式的循环运动的动态过程中逐步完成的。

3、循环流化床内脱硫机理循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，石油焦和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。

CFB-FGD、NID、RCFB-FGD三种脱硫⼯艺的⽐较CFB-FGD、NID、RCFB-FGD三种脱硫⼯艺的⽐较⼀、烟⽓循环流化床⼲法脱硫技术（CFB-FGD）：烟⽓循环流化床⼲法脱硫技术是德国鲁奇能捷斯（LLAG）公司最早在上世纪七⼗年代末开始了循环流化床烟⽓脱硫技术的研究，经过近三⼗年的不断改进（主要是在90年代中后期），解决了烟⽓循环流化床⼲法脱硫技术在负荷适应性、煤种适应性、物料流动性、可靠性、⼤型化应⽤等⽅⾯的问题，使烟⽓循环流化床脱硫技术得以成熟地进⾏⼯业应⽤。

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，就是该公司多依奇先⽣在上世纪初发明的）。

迄今为⽌，德国LLAG公司的循环流化床⼲法脱硫技术在全世界已有约50多套应⽤业绩。

其中包括世界上成功运⾏的300MW机组配套配套业绩。

从已投运装置的情况看，LLAG的烟⽓循环流化床技术，在脱硫率、Ca/S⽐、负荷适应能⼒、系统阻⼒、可控性、系统配置灵活性、可靠性等多项技术指标上，居于世界领先⽔平。

德国LLAG公司的烟⽓循环流化床脱硫技术的主要特点说明如下：1、采⽤流化床脱硫塔，⼀炉⼀塔。

2、塔内烟⽓流速约5m/s，烟⽓与脱硫剂的接触时间⼤于8秒钟以上，有利于脱硫效率的保证和脱硫灰⽔分的充分蒸发，提⾼整个系统的可靠性。

另外，长达8秒的接触时间为⾼脱硫率提供了的保证。

3、将物料和⽔分开单独加⼊到吸收塔内，加⽔的位置位于流化床颗粒浓度最⼤和湍动能最⼤的区域，采⽤单根回流式⾼压喷嘴，注⼊到塔内的雾化⽔的粒径⼩于200µ，通过⽓流和以⼤量激烈湍动的颗粒，促使脱硫反应的降温⽔得到有效的蒸发。

4、采⽤回流式⾼压喷嘴单喷嘴，⽔泵的出⽔设计量是喷嘴注⽔量的数倍，适应烟温变化的能⼒较强。

5、脱硫灰和吸收剂均从⽂丘⾥下部烟⽓⾼温段注⼊，抑制和减少了强吸⽔性物质的产⽣，提⾼了脱硫灰的流动性，解决了脱硫灰过度抱团、黏结的问题。