循环流化床烟气脱硫新技术

燃煤电厂烟气脱硫技术简介摘要：现阶段，社会经济发展速度显著加快，一定程度上提升了人们物质生活水平，使煤炭资源紧张程度加剧，且可持续发展思想与环保理念深入人心。

火电厂污染物的排放量大，对于能源的消耗也更多，因而有必要加大控制力度，对脱硫脱硝与烟气防尘技术进行优化与改善，使污染物的实际排放量得以降低，全面优化能源的利用效果。

由此可见，深入研究并分析火电厂锅炉脱硫脱硝与烟气除尘技术十分有必要。

关键词：燃煤；电厂；烟气脱硫技术引言通过燃烧煤炭、天然气、石油等能源物质实现由化学能向电能的转化，是中国现阶段最主要的电力生产方式。

随着人们生活水平的提升，对于电能的需求也在不断增加，进而导致了较为严重的烟气污染问题。

在这样的情况下，有必要围绕电厂实际运行情况落实完善的锅炉烟气脱硫、脱硝及烟气除尘技术，同时进一步提升对于烟气污染的治理能力，确保可以在发电过程中有效落实可持续发展的绿色理念。

1燃煤电厂烟气脱硫技术各国从脱硫技术的要求出发，已经开发了很多燃煤锅炉控制SO2排量技术，并应用于工程中。

这些技术总结起来分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。

利用化学、物理或生物方法脱去煤中硫被称为燃烧前脱硫，因其工艺成本高，尚未得到广泛应用。

在燃烧过程中对煤进行脱硫称为燃烧中脱硫，主要有循环流化床锅炉燃烧脱硫技术和炉内喷钙技术。

燃烧后脱硫（Flue Gas Desulfurization，FGD）是对燃烧后的烟气进行脱硫，主要有海水法、石灰石—石膏法、氨吸收法和双碱法，是目前世界范围内应用最广泛、规模最大的脱硫技术。

西安某火电厂1#、2#机组（2×300MW）采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺，使用石灰石作为脱硫剂，工艺上将其研磨成细粉与水混合制成吸收浆，吸收浆与烟气在吸收塔内混合接触，浆液中的碳酸钙与烟气中SO2、空气混合接触并发生氧化反应，最终生成二水石膏。

脱硫后的烟气经换热器加热升温后排入空气，余下的石膏浆经脱水处理后回收并循环利用。

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。

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。

循环流化床法烧结烟气脱硫系统一、引言SO2主要来自能源的燃烧，燃料中的硫化铁和有机硫，在750℃温度下，90%受热分解氧化释放，同时将其中的硫分90%转化为SO2排入大气。

在我国，能源结构中煤占3/4。

我国煤产量的4/5用于直接燃烧。

根据环境年鉴资料，我国2000年SO2排放总量已达到1995万吨，为世界之冠。

SO2排放是构成我国酸雨污染的主要因素。

一般来说，在人为中排放的SO2总量中，火电厂约占一半，工业企业占1/3，其余属于交通运输工具移动源和广泛分散的商用民用炉灶。

未来10年将是我国经济持续高速发展时期，如不采取有效措施，SO2污染可能制约发展的速度。

SO2控制的办法很多，除了采用无污染或少污染的原燃料和清洁生产工艺外，还有高烟囱扩散稀释和烟气脱硫。

对于火电厂和烧结厂来说，在今后相当长的时期内，烟气脱硫仍然是首选的SO2减排技术。

目前，我国已在燃煤电厂实施烟气脱硫工程，以循环流化床为代表的半干法脱硫工艺和以石灰石/石膏法为代表的湿法脱硫工艺得到广泛应用。

国家环保局于2005年10月1日正式发布实施了《火电厂烟气脱硫工程技术规范—烟气循环流化床法》和《火电厂烟气脱硫工程技术规范—石灰石/石膏法》标准，该两种脱硫工艺技术得到国内业界一致认可。

二、烧结烟气脱硫技术和工艺推荐2．1 国内外烧结烟气脱硫现状2．1．1 国外烟气脱硫现状国外烧结烟气脱硫的总体状况和技术水平，以日本、美国和德国为代表。

由于日本环保法规严厉，烧结废气含硫较高的各类生产厂几乎都设有废气脱硫装置，因此其烧结烟气脱硫工艺的应用程度高于美国和德国。

日本烧结厂比较重视环境保护，自20世纪70年代以来，日本烧结厂对含硫高的废气采用了各种脱硫装置，有的还采用了废气脱氮装置，并采取了回收利用除尘系统收集的风尘以及噪音防治等措施。

日本烧结行业环保技术有很多在世界上属于一流，在废气脱硫方面，日本在20世纪70年代就已开发了各种烧结废气脱硫技术。

循环流化床烟气脱硫技术1.引言我国是以燃煤为主的国家，据统计，1995年煤炭消耗量为12.8亿吨，且逐年递增，二氧化硫的排放量达2370万吨，超过美国2100万吨的排放量，成为世界二氧化硫排放第一大国。

目前全国62%以上的城市SO2浓度超过国家环境质量二级标准，占全国面积40%左右的地区受到SO2大量排放引起的酸雨污染，因此控制SO2的污染势在必行。

1996年我国颁布的《新大气法》针对我国酸雨和SO2污染日趋加重的情况，规定对已经产生和可能产生酸雨的地区和其他SO2污染严重地区划定酸雨控制区或者SO2控制区，控制区内新建的不能燃用低硫煤的火电厂和其他大中型企业必须配套建设脱硫和除尘装置，或者采用相应控制SO2的措施；已建成的不能燃用低硫煤的企业应采取控制SO2排放和除尘措施。

国家环保局要求在两控区内，要把治理措施作为当地规划的重点内容。

因此高效脱硫设备的研究开发任重道远。

2.国内外研究现状目前，国内外应用的SO2的控制途径有三种：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫(即烟气脱硫)。

其中，烟气脱硫(FGD即FlueGasDesulfuration)是目前世界唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制SO2污染和酸雨的主要技术手段。

全世界已有15个国家和地区应用了 FGD装置，其设备总装机容量相当于2-2.5 亿Kw，每年去除SO21000万吨。

据统计，1992年，全球安装了FGD装置646套，其中美国占55.3%，德国占26.4%，日本占8.6%，其余国家占9.7%。

由于上述三国大规模应用FGD装置，且成效显著，虽然近年三国电站的装机容量不断增加，但SO2 排放总量却逐年减少。

日本是世界上最早大规模应用FGD装置的国家。

截止1990年，该装置达1900多套，总装机容量达0.5—0.6亿Kw。

目前，日本的SO2已基本得到控制。

自70年代初开始，特别是1978年美国重新修改了环境法规，否决了高烟囱排放，使FGD技术发展迅速。

烟气半干法脱硫技术方案1. 吸收塔1.1工艺流程图1-1 循环流化床半干法工艺流程示意图原烟气由循环流化床半干法净化装置底部进入循环悬浮流化床脱硫塔。

Ca(OH)2原料经过螺旋输送机送入脱硫塔，流态化的物料和烟气中的二氧化硫在脱硫塔中发生化学反应，脱除掉大部分的二氧化硫。

烟气通过脱硫塔底部的文丘里管的加速，进入循环流化床体，物料在循环流化床里，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，在上升的过程中，不断形成絮状物向下返回，而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升，使得气固间的滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍；脱硫塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回，进一步提高了塔内颗粒的床层密度，使得床内的Ca/S 比高达50以上。

这样循环流化床内气固两相流机制，极大地强化了气固间的传质与传热，为实现污染物高脱除率提供了根本的保证。

喷嘴的安装位置设置在文丘里扩散段，喷入的雾化水以降低脱硫塔内的烟温，从而使得SO2与Ca(OH)2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。

吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应，生成副产物CaSO3·1/2H2O，还与SO3等反应生成相应的副产物CaSO4·1/2H2O等。

烟气在上升过程中，颗粒一部分随烟气被带出脱硫塔，一部分因自重重新回流到循环流化床内，进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间。

烟气在文丘里以上的塔内流速为3.5～5.5m/s，烟气在塔内的气固接触时间大约为6～8秒左右，从而有效地保证了脱硫效率。

从化学反应工程的角度看，SO2与氢氧化钙的颗粒在循环流化床中的反应过程是一个外扩散控制的反应过程；SO2与氢氧化钙反应的速度主要取决于SO2在氢氧化钙颗粒表面的扩散阻力，或说是氢氧化钙表面气膜厚度。

当滑落速度或颗粒的雷诺数增加时，氢氧化钙颗粒表面的气膜厚度减小，SO2进入氢氧化钙的传质阻力减小，传质速率加快，从而加快SO2与氢氧化钙颗粒的反应。