第26卷第5期 2006年10月
动 力 工 程Journal of Power Engineering
Vol.26No.5 Oc t.2006
文章编号:1000 6761(2006)05 720 06
循环悬浮式烟气半干法脱硫技术的实验研究
高 翔, 刘海蛟, 滕 斌, 骆仲泱, 倪明江, 岑可法
(浙江大学热能工程研究所,杭州310027)
摘 要:建立了烟气处理量1500Nm 3
h 的中试试验台,对循环悬浮式半干法烟气脱硫工艺进行了实验研究。研究了运行参数(包括烟气在吸收塔内的停留时间,Ca S,绝热饱和温距,浆滴粒径,入口二氧化硫浓度,入口烟温等),脱硫灰再循环等因素对脱硫塔内和整个系统脱硫效率的影响。研究结果表明运行参数中绝热饱和温距、钙硫比以及浆滴粒径的变化对系统脱硫效率的影响明显,循
环灰的增加有利于提高脱硫效率。图18表2参9
关键词:环境工程学;循环流化床;烟气脱硫;运行参数;灰循环中图分类号:X511 文献标识码:A
Experimental Study of Sem i dry Flue Gas Desulfurization
in Circulating Suspension Fluidized Bed
G AO Xiang , LIUHai jiao , TE NG Bin , LUO Zhong yang , NI Ming jiang , CE N Ke fa
(Institute of Ther mal Po wer Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China)
Abstract :An e xperimental pilot installation for dealing with 1500Nm3 h flue gas has been erected and studies on semi-dry desulfurization technology of flue gas in circulating suspended fluidized beds conducted.The influence of operational parameters (including lingering time of the flue gas in the absorption tower,Ca S ratio,remoteness from the adiabatic saturation te mperature,size of the slurry drops,SO 2concentration at entrance,flue gas te mperature at entrance,etc.)and factors like recirculation of desulfurized ash,on the desulfurization efficiency of the desulfurization tower and that of the whole system,have been investiga ted.Study results show that a mong operation para meters,changes in remoteness from the adiabatic saturation temperature,the Ca S ratio and the slurry drop size all have a noticeable effect on the system s desulfurization efficiency.An increase of recirculating ash is also advantageous for boosting desulfurization
efficiency.Figs 18,tables 2and refs 9.
Keywords :environmental engineering;circulating fluidized bed;flue gas desulfurization;operation parameter;ash circulation
收稿日期:2005 12 25
基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(199902201-05)作者简介:高 翔(1968 ),男,浙江杭州人,博士,教授,博士生导师,从事烟气净化及污染物控制方面的研究。
在现有的烟气脱硫工艺中,半干法烟气脱硫工艺因为系统简单、占地面积小、投资低、脱硫产物容易处理、耗水量小、无二次污染等优点被广泛地应用在场地有限的中小型工业锅炉和窑炉及发电锅炉
上
[1 3]
。然而传统的半干法烟气脱硫工艺存在吸收
剂利用率较低、吸收剂消耗量较大,脱硫效率不高,并且由于工艺不完善,容易造成吸收浆液贴壁现象,
严重影响了系统的经济效益和安全运行,制约了半干法烟气脱硫工艺的发展。本文中研究的循环悬浮式烟气脱硫工艺在借鉴传统半干法脱硫工艺基础上,通过优化工艺运行参数、对脱硫灰再循环进行控制,大大地提高了工艺的吸收剂利用率和脱硫效率,
并且保证了系统的安全稳定运行。1 试验系统及装置
循环悬浮式半干法烟气脱硫试验系统如图1所
示。
图1 半干法烟气脱硫实验系统
Fig 1 Experi mental System of semi dry flue gas des ulfurization
脱硫塔是脱硫工艺的主体设备,包括主塔和副塔。塔体内径450m m,总有效段24.5m 。脱硫塔上
设有压力、温度、湿度、SO 2浓度等参数的测孔以及取样孔和喷嘴法兰。主塔下部采用渐缩渐扩设计,形成文丘里结构,浆喷嘴设在喉部,塔体外部敷设保温层。
试验过程中,热烟气由燃油的烟气发生系统产生,烟气温度通过冷热风混合调节。烟气中SO 2浓度用纯SO 2钢瓶气调节。配制好的石灰浆液从主塔喉口喷嘴喷入塔中。脱硫后烟气从反应器上部由引风机排出,脱硫灰经布袋除尘器收集,部分返送回塔体进行循环利用,脱硫灰渣由塔体下端的排渣口排出。
试验时温度和流量分别由镍铬 镍硅热电偶和标定过的翼型测速装置测定,沿烟气流程共布置有12个压力测点,通过U 形管测定床内不同高度的压降。脱硫塔入口、出口和布袋除尘器后3处烟气二氧化硫浓度用标定过的德国德图公司生产的Testo 450烟气分析仪来测量。石灰浆液以及增湿水的流量由转子流量计测量,雾化空气的流量用转子流量计进行测量。
吸收剂成分分析参见表1,各运行参数变化范围见表2。
2 结果及分析
2.
1 运行参数对脱硫效率的影响
在半干法烟气脱硫工艺中,运行参数是影响系统脱硫效率的重要因素,本试验研究运行参数对脱硫效率的影响是在基本试验工况下进行的,即脱硫试验过程中不采取脱硫灰再循环、尾部增湿活化以及添加添加剂等措施。
表1 生石灰成分分析Tab.1 Composition analysis of lime
成分
CaO
MgO
K 2O Na 2O Fe 2O 3Al 2O 3TiO 2其他含量 %78.90 4.71
0.22
0.06
0.39
1.97
0.08
13.67
表2 试验基本运行参数值
Tab.2 Basic operation parameters during the tests
名称烟气流量 Nm 3 h -1
入口烟温 !出口烟温 !总喷水量* kg h -1入口SO 2浓度 10-6钙硫比数值
1156
162?1
63?1
85?2
843.48
1.54
*烟气本身含湿量0.04561kg m 3
2.1.1 钙硫比
图2和图3分别给出了钙硫比Ca S 对脱硫效率和钙利用率的影响。图中 tower 和 total 分别表示脱硫塔内和整个系统的脱硫效率, tower 和 total 表示脱硫塔内和整个系统的钙利用率。
图2 脱硫效率随Ca S 变化曲线
Fig 2 Desulfuri zati on efficienc y vs.Ca S variations
图3 钙利用率随Ca S 变化曲线Fig 3 Calci um utiliz ation ratio vs.Ca S vari ations
由图2、图3可知,随着钙硫比的增大,脱硫效率呈非线性上升的趋势,钙利用率都呈非线性下降
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高 翔,等:循环悬浮式烟气半干法脱硫技术的实验研究
趋势。在其它条件不变的情况下,钙硫比的增大意味着石灰浆液浓度的升高,浆滴的含水量降低,吸收剂颗粒表面液膜厚度变薄,液相传质阻力减小,加大了反应推动力,使SO 2的吸收速率增大。因此,钙硫比的增大使得脱硫效率得到提高。
吸收反应速率加快导致SO 2浓度的降低也加快,使得反应的推动力减少,所以随着钙硫比的进一步增加,脱硫效率的增加会变缓,使钙利用率下降。2.1.2 烟气在塔内停留时间
由图4和图5可见,随着烟气在脱硫塔内停留时间的增加,脱硫塔内和系统的脱硫效率及钙利用率都增加,
但增幅不大。
图4 脱硫效率随停留时间变化曲线Fig 4 Desulfurization efficiency vs.lingering
time
图5 钙利用率随停留时间变化曲线Fi g 5 Calcium utilization rate vs.lingering ti me
在脱硫塔内,SO 2的吸收反应主要发生在恒速干燥阶段[4]
,一般在1~1.9s [5]
。因此烟气停留时间对脱硫塔内影响主要在浆滴干燥以后的气固反应阶段,由于这一阶段的吸收反应速度较慢,所以反应时间的增加,对脱硫效率的提高幅度不是很大。 有关文献认为烟气在脱硫塔内的停留时间一般在10s 左右为宜[6]
。从本实验结果来看,在6~10s 的停留时间内,脱硫效率的增加有限。
2.1.3 绝热饱和温距
绝热饱和温距对脱硫效率和钙利用率的影响见
图6和图7。可以看出,随绝热饱和温距的减小,脱
硫效率和钙利用率都增大,且增幅较大。
绝热饱和温距降低,意味着烟气的相对湿度升高,将导致浆滴内水分的蒸发速率降低,水分的保留时间延长,也即延长了离子状态的反应时间,因此对脱硫效率的影响较明显。
图6 脱硫效率随绝热饱和温距变化曲线Fig 6 Des ulfurization efficiency vs.degree of remotenes s
from adiabatic saturati on temperature
图7 钙利用率随绝热饱和温距变化曲线Fi g 7 Calcium utili zati on vs.degree of remoteness from
adiabatic saturati on temperature
关于水分对钙基吸收剂反应活性的影响,F.Ruland [7]
认为当钙基吸收剂中的水分超越某个临界值后,其反应机理相对于干燥状态已发生了明显变
化。高翔、骆仲泱、岑可法[8,9]
等人利用实验系统和
理论模型,分析和研究了水分含量对吸收剂脱硫反应速率的影响,认为在反应初期,SO 2与脱硫剂的反应是属于气液离子反应,反应速率主要由反应物在
液相中溶解速率和HSO -3、SO -3、Ca 2+
等离子在液相中的扩散速率控制,因此具有较高的反应速率。随停留时间的延长,颗粒内的水分蒸发,致使脱硫剂表面只剩下结合水参与反应,它不能在整个颗粒中维持离子反应,SO 2需要通过孔隙扩散才能到达反应液面。
2.1.4 脱硫塔入口烟气温度
图8和图9是入口烟气温度对脱硫效率和钙利用率的影响关系曲线,由图可知,在其它运行参数不
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动 力 工 程
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变的条件下,随着脱硫塔入口烟温升高,脱硫效率和钙利用率也提高。
入口烟温升高使得所需水量相应升高,浆滴粒径不变时浆滴颗粒数目会增加,吸收反应面积随之增大,这是脱硫效率提高的主要原因。由于Ca S 比不变,
所以钙利用率随着脱硫效率的提高而提高。
图8 脱硫效率随入口烟气温度变化曲线
Fi g 8 Desulfuri zati on efficienc y vs.flue gas temperature at
inlet
图9 钙利用率随入口烟气温度变化曲线Fig 9 Calcium utiliz ation rate vs.gas te mperature at i nlet
2.1.5 入口SO 2浓度
图10和图11是入口SO 2浓度对脱硫效率和钙利用率的影响关系曲线。试验时Ca S
比保持不变。
图10 脱硫效率随入口SO 2浓度变化曲线
Fig 10 Desulfurization efficiency vs.SO 2concentration at inlet
由图可见,在其它运行参数不变等情况下,随着入口SO 2浓度的升高,脱硫塔内和系统的脱硫效率
以及钙利用率都有所下降。
图11 钙利用率随入口SO 2浓度变化曲线Fi g 11 Calci um utiliz ation rate vs.SO 2concentration at inlet
其他参数保持不变时,入口SO 2浓度的升高使得单位时间内进入塔内的脱硫剂的量增加,浆液浓度升高,浆滴粒径不变时,单个浆滴的含固量增加,
含水量减小,这不但使得浆滴的干燥时间变短,而且
使得脱硫反应速率降低。
2.1.6 浆滴平均粒径
图12和图13是浆滴粒径对脱硫效率和钙利用率的影响关系曲线。由图可见,在试验范围内,随着浆滴粒径的增大,脱硫塔内和系统的脱硫效率以及钙利用率都上升,但是浆滴增大到一定程度后,脱硫效率和钙利用率的增长变缓,甚至出现下降的趋势。
图12 脱硫效率随浆滴平均粒径变化曲线Fig 12 Desulfuri zati on efficienc y vs.slurry drop
sizes of different average diameter
浆滴粒径的增大一方面延长了浆滴的干燥时间和SO 2吸收反应的液相离子反应时间,这对浆滴吸收SO 2是有利的,另一方面,浆滴粒径增大使得总反应面积减少,这对吸收反应不利。从上述实验结果看,浆滴粒径在80 m 左右较为合理。
2.2 循环对脱硫效率的影响
将灰渣进行再循环,使未反应完毕的石灰进入脱硫塔内参与SO 2的吸收反应,不但可以提高脱硫效率和脱硫剂的利用率,而且可以节省吸收剂的成本。循环灰进入脱硫塔内后,与新鲜的石灰浆滴发
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生碰撞后,新鲜浆液覆盖在再循环脱硫灰渣的表面,使得浆滴的有效表面积相对增加,SO 2反应吸收面积增加,
从而可以提高脱硫效率。
图13 钙利用率随浆滴平均粒径变化曲线Fig 13 Calcium utilization rate vs.slurry drop
sizes of different average di ameter
2.2.1 循环倍率对脱硫效率和钙利用率的影响
图14和图15给出了不同循环倍率时的脱硫效
率和钙利用率的变化曲线。
图14 循环倍率对脱硫效率的影响
Fi g 14 The i nfluence of circulati on ratio to des ulfurization
efficiency
图15 循环倍率对钙利用率的影响
Fi g 15 Influence of ci rculation rati o on Ca utilization rate
由图14可见,当Ca S 一定时,随着循环倍率的
增大,脱硫塔内的脱硫效率和系统的脱硫效率都增大,布袋除尘器的脱硫效率下降。由图15可见,随
着循环倍率的增大,钙利用率也增大。
2.2.2 不同Ca S 比时循环倍率对脱硫效率的影响
图16是在循环灰不加湿和塔内无增湿水的条件下,不同Ca S 比时循环倍率对脱硫效率的影响结果。可以看出,Ca S 比越高,达到某一脱硫效率时所需的循环倍率越小。
(a)塔内脱硫效率
(b)系统脱硫效率
图16 Ca S 摩尔比不同时不同循环倍率对脱硫效率的影响
Fig 16 Infl uence of ci rculation ratio on des ulfurization
efficiency for different Ca S Mol ratios
2.2.3 循环灰含湿量对脱硫效率的影响
图17是循环倍率(B )不同时,循环灰含湿量对脱硫效率的影响。循环灰在加湿前测定其本身水分含量为1.34%,进入吸收塔之前在加湿器内进行加湿,含湿量达到所需值。
由图可见,脱硫效率随循环灰含湿量的增加而提高。含湿量增加使得循环灰内水分的停留时间延长,有利于脱硫反应。但是循环灰含湿量增加,会影响灰的流动性能,容易造成加湿器甚至脱硫塔内壁
积灰。
2.3 脱硫塔阻力特性
本实验系统脱硫塔的阻力损失与烟气流速及循环倍率的关系见图18a 。
由图18(a)可以看到,喷浆和不喷浆时脱硫塔阻力实测值都与烟气流速呈二次曲线关系,这与理论计算值是吻合的。由图18(b)可以看到有灰循环
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(a)
塔内脱硫效率
(b)系统脱硫效率
图17 不同循环倍率时循环灰总含湿量对脱硫效率影响Fig 17 Infl uence of ci rculating as h s total mois ture content on
desulfuriz ation efficiency for different ci rculation rati
os
(a)
无灰循环时
(b)有灰循环时图18 脱硫塔阻力特性
Fi g 18 Flo w resis tance c haracteris tic of the desul furiz ation tower
时,脱硫塔的阻力与循环倍率成正比。所以在通过提高循环倍率来提高脱硫效率的同时,系统的阻力也会成倍的增加。若对脱硫效率要求较高,建议循环倍率取值14,如果对系统阻力增加控制较严格,建议循环倍率取值8。由于实际工程中脱硫塔内径要大的多,灰粒沿塔内径向有较长的干燥时间,提高循环倍率造成的贴壁问题会较轻,干燥的灰粒甚至还能起到对塔壁的冲刷作用,所以提高循环倍率时,塔内阻力的增加应当比试验时的小,则循环倍率的
取值可以更大一点。
3 结 论
运行参数中绝热饱和温距、钙硫比以及浆滴粒径对系统脱硫效率影响明显,其他运行参数对脱硫效率的影响不是很明显。绝热饱和温距越低,钙硫比越高,脱硫效率越高;一定范围内,浆滴粒径越大,脱硫效率越高,但是超过一定值后,脱硫效率会下降。绝热饱和温距一般保持在10!,钙硫比一般选为1.5,浆滴粒径则控制在75~80 m 左右。
增大循环倍率可以提高脱硫效率,继续增大循环倍率,脱硫效率仍有提高的余地。但是,系统的阻力也会随之倍增。建议循环倍率取10为佳。参考文献:
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半干法脱硫工艺的特点： 、工艺原理描述 锅炉尾气在CFB半干法烟气净化系统中得以净化，该系统主要是根据循环流化床理论和喷雾干燥原理，采用悬浮方式，使吸收剂 Ca（OH》在吸收塔内悬浮、反复循环，与烟气中的SO等酸性气体充分接触、反应来实现脱除酸性气体及其它有害物质的一种方法。烟 气脱硫工艺分7个步骤：⑴吸收剂存储和输送；⑵烟气雾化增湿调温；⑶脱硫剂与含湿烟气雾化颗粒充分接触混合；⑷二氧化硫吸收；⑸增湿活化；⑹灰循环；⑺灰渣排除。⑵、⑶、⑷、⑸四个步骤均在吸收塔中进行，其化学、物理过程如下所述。 A .化学过程: H2O 、SO2、H2SO3 反当雾化水经过双流体雾化喷嘴在吸收塔中雾化，并与烟气充分接触，烟气冷却并增湿，氢氧化钙粉颗粒同应生成干粉产 物，整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应，反应步骤及方程式如下: ⑴S02被液滴吸收; S02（气）+H2O_^H 2SO3（液） ⑵吸收的S02同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙； Ca（OH）2（液）+H2SO3（液）—CaSO（液）+2H2O Ca（OH）2（固）+H2SO3（液）—CaSO（液）+2H2O ⑶液滴中CaSO3达到饱和后，即开始结晶析出 CaSO3（液）—CaSO（固） ⑷部分溶液中的CaSQ与溶于液滴中的氧反应，氧化成硫酸钙
CaS03（液）+1/202（液）T CaSO（液） ⑸CaS04（液）溶解度低，从而结晶析出 CaS04（液）T CaS0（固） ⑹对未来得及反应的Ca（0H）2 （固），以及包含在CaS03（固）、CaSO（固）内的Ca（0H）2 （固）进行增湿雾化。 Ca（0H）2 （固）T Ca（0H2 （液） S02（气）+H2CTH 2SO3（液） Ca（0H）2 （液）+H2SO3（液）TCaSO（液）+2H2O CaS03（液）T CaS0（固） CaS03（液）+1/2O2（液）T CaS0（液） CaS04（液）T CaS0（固） ⑺布袋除尘器脱除的烟灰中的未反应的Ca（0H》（固），以及包含在CaSCS固）、CaS0（固）内的CaQH* （固）循环至吸收塔内继续反应。 Ca（0H）2 （固）T Ca（OH2 （液） S02（气）+H2CTH 2S03（液） Ca（0H）2 （液）+H2SO3（液）TCaS0（液）+2H2O CaS03（液）T CaS0（固） CaSQ（液）+1/2O2（液）T CaS0（液） CaSC4（液）T CaS0（固） B .物理过程： 物理过程系指液滴的蒸发干燥及烟气冷却增湿过程，液滴从蒸发开始到干燥所需的时间，对吸收塔的设计和脱硫率都非常重要。
烟气脱硫 技术方 1
第一章工程概述 1.1项目概况 某钢厂将就该厂烧结机后烟气进行烟气脱硫处理。现烧结机烟气流程为烧结机一除尘器一吸风机一烟囱。除尘器采用多管式除尘器，除尘效率大于90%。主要原始资料如下： 1.2主流烟气脱硫方法 烟气脱硫（简称FGD是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法，是控制酸雨和二氧化硫污染最为有效和主要的技术手段。 FGD其基本原理都是以一种碱性物质来吸收SO,就目前国内实际应用工程, 按脱硫剂的种类划分，FGD技术主要可分为以下几种方法： 1、以石灰石、生石灰为基础的钙法； 2、以镁的化合物为基础的镁法； 3、以钠的化合物为基础的钠法或碱法； 4、以化肥生产中的废氨液为基础的氨法； 最为普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。而其中应用最 为广泛的是石灰石-石膏湿法和循环流化床半干法烟气脱硫系统。针对本工程，
我公司将就以上两种脱硫方法分别进行设计、描述，并最终给出两方案比较结果。 1.3 主要设计原则 针对本脱硫工程建设规模，同时本着投资少、见效快、系统简单可靠等原则，我方在设计过程中主要遵循以下主要设计原则： 1、脱硫剂采用外购成品石灰石粉（半干法为消石灰粉），厂内不设脱硫剂制备车间。 2、考虑到烧结机吸风机出口烟气含硫浓度为2345 mg/Nd3,浓度并不是很高, 在满足环保排放指标的前提下，脱硫装置的设计脱硫效率取》90%。 3、脱硫装置设单独控制室，采用PLC程序控制方式。同时考虑同主体工程的信号连接。 4、脱硫装置的布置尽可能靠近烟囱以减少烟道的长度，减少管道阻力及工程投资。
第二章 石灰石-石膏湿法脱硫方案 2.1工艺简介 石灰石-石膏湿法脱硫工艺是目前世界上应用最为广泛和可靠的工艺。该工艺 以石灰石浆液作为吸收剂，通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤， 发生反应, 以去除烟气中的S02反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸 钙（石膏）。 图2.1石灰石—石膏湿法脱硫工艺流程图 工艺流程图如图2.1所示，该工艺类型是：圆柱形空塔、吸收剂与烟气在塔内 逆向流动、吸收和氧化在同一个塔内进行、塔内设置喷淋层、氧化方式采用强制氧 化。 与其他脱硫工艺相比，石灰石-石膏湿法脱硫工艺的主要特点为： ?脱硫效率高，可达95%以上； ?吸收剂化学剂量比低，脱硫剂消耗少； ?液/气比（L/G ）低，使脱硫系统的能耗降低； ?可得到纯度很高的脱硫副产品一石膏，为脱硫副产品的综合利用创造了有利 条件； ?采用空塔型式使吸收塔内径减小，同时减少了占地面积； ?采用价廉易得的石灰石作为吸收剂； ?系统具有较高的可靠性，系统可用率可达 97%以上； ?对锅炉燃煤煤质变化适应性较好； ?对锅炉负荷变化有良好的适应性。 2.2 反应原理 原咽吒 Eimn 嗫收塔 ?工艺水 猜坏泵 脈冲捲浮 氧化空宅 节石蕎察液加梳姑 '事空皮出脱水机 吸收剂浆罐
一、喷水量的计算（热平衡法） 参数查表： 144℃: ρ（烟气）＝0.86112Kg/m 3； C p(烟气)＝0.25808Kcal/Kg ·℃ 78℃: ρ（烟气）＝1.0259Kg/m 3； C p(烟气)＝0.25368Kcal/Kg ·℃ 144℃：C 灰＝0.19696Kcal/Kg ·℃ 78℃: C 灰＝0.19102Kcal/Kg ·℃；C 灰泥,石膏＝0.2Kcal/Kg ·℃ C Ca(OH)2＝0.246Kcal/Kg ·℃ 1．带入热量： Q 烟气， Q 灰，Q Ca(OH)2，Q 水 M 烟气 ＝ρ 烟气 ·V 烟＝510453.286112.0??510112.2?=（Kg/hr ） Q 烟气＝C P ·M ·t 5510489.7814410112.225808.0?=???=(Kcal/hr) M 灰253105694.4810453.2108.19?=???=-（Kg/hr ） Q 灰=C 灰?M 灰?t =52103775.1144105694.4819696.0?=???(Kcal /hr) Q Ca(OH)2=C Ca(OH)2?M ?20=20246.02)(??OH Ca M 当 Ca/S=1.3， SO 2浓度为3500mg/m 3时 Kg M OH Ca 244.151810743.185 .06410453.21035003532 )(=???????=-- ∴Q Ca(OH)2=76.746920244.1518246.0=??(Kcal/hr) Q 水=cmt=χχ20201=??(Kcal/hr) 其中χ为喷水量 2．带出热量：Q 灰3，Q 烟气，Q 灰2，Q 蒸汽，Q 散热 M 灰3=M Ca(OH)2=1518.244Kg ； Q 灰3=Q Ca(OH)2=7469.76(Kcal/hr) Q 烟气＝cmt=551079.417810112.225368.0?=???(Kcal/hr)； Q 灰2＝264.7576810785694.482.02=???(Kcal/hr) Q 蒸汽＝630.5χ（Kcal/Kg ） 热损失以3％计： Q 散＝（Q 烟气+Q 灰） 03.0?03.0)103775.110489.78(55??+?= 3．系统热平衡计算： Q in =Q out ，即： 03 .0)103775.110489.78(5.630264.757681079.4176.74692076.7469103775.110489.785 5 5 55??+?+++?+=++?+?χχ ∴χ=5.72(t/hr)
循环流化床半干法脱硫工艺流化床的建立及稳床措施浙江洁达环保工程有限公司吴国勋、余绍华、傅伟根、杨锋 【摘要】 循环流化床半干法脱硫工艺技术要求高，建立和稳定流化床是两个关键点，只有做好恰当的流化床设计和配置合理的输送设备，才可保证脱硫系统的稳定高效运行。 【关键词】 循环流化床半干法脱硫床体 1、简介 循环流化床脱硫工艺技术是较为先进的运用广泛的烟气脱硫技术。该法以循环流化床原理为基础，主要采用干态的消石灰粉作为吸收剂，通过吸收剂的多次再循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，以达到高效脱硫的目的，其脱硫效率可根据业主要求从60%到95%。该法主要应用于电站锅炉烟气脱硫，已运行的单塔处理烟气量可适用于6MW～300MW机组锅炉，是目前干法、半干法等类脱硫技术中单塔处理能力最大、在相对较低的Ca/S摩尔比下达到脱硫效率最高、脱硫综 合效益最优越的一种方法。 该工艺已经在世界上10多个国 家的20多个工程成功运用；最大业 绩项目烟气量达到了1000000Nm3/h， 最高脱硫率98%以上，烟尘排放浓度 30mg/Nm3以下，并有两炉一塔、三炉 一塔等多台锅炉合用一套脱硫设备 的业绩经验，有30余套布袋除尘器的业绩经验，特别是在奥地利Thesis热电厂300MW机组的应用，是迄今为止世界上干法处理烟气量最大的典范之作；在中国先后被用于210MW，300MW，50MW 燃煤机组的烟气脱硫。 但是很多循环流化床半干法脱硫项目由于未能建立稳定的床体，导致项目的失败，不能按原有计划完成节能减排的要求。因此很有必要在此讨论一下关于“循
环流化床半干法工艺流化床的建立及稳定措施”的相关问题。 2、循环流化床脱硫物理学理论 循环流化床脱硫塔内建立的流化床使脱硫灰颗粒之间发生激烈碰撞，使颗粒表面生成物的固形物外壳被破坏，里面未反应的新鲜颗粒暴露出来继续参加反应，从而客观上起到了加快反应速度、干燥速度以及大幅度提高吸收剂利用率的作用。另外由于高浓度密相循环的形成，塔内传热、传质过程被强化，反应效率、反应速度都被大幅度提高，而且脱硫灰中含有大量未反应吸收剂，所以塔内实际钙硫比远远大于表观钙硫比。 而建立稳定的流化床，就需要有分布均匀的流场和一定高度的床料。可见该技术的重点是：1、建立稳定的流化床；2、建立连续循环的脱硫灰输送系统。而这两个基本项的控制技术就成为了整个脱硫项目成功与否的关键。 首先我们先来了解下循环流化床的动力学特性。 脱硫循环流化床充分利用了固体颗粒的流化特性，采用的气固流化状态为快速流态化(Fast Fluidization)。快速流态化现象即细颗粒在高气速下发生聚集并因而具有较高滑落速度的气固流动现象，相应的流化床称为循环流化床。 当向上运动的流体对固体颗粒产生的曳力等于颗粒重力时，床层开始流化。 如不考虑流体和颗粒与床壁之间的摩擦力，根据静力分析，可得出下式，并通过式(2-1a 、1b)可以预测颗粒的最小流化速度。 ()12 12 3221R c g d c c u d e r p r p f mf p mf -??? ? ????-+= μρρρ＝μ ρ (2-1a) ()2 3μρρρg d Ar r p r p -= (2-1b) 式中： c 1=33.7，c 2=0.0408 mf e R ——对应于mf u 的颗粒雷诺数； p ρ ——颗粒密度，kg/m 3； r ρ ——流体密度，kg/m 3；
一、工艺概述循环悬浮式半干法烟气脱硫技术兼有干法与湿法的一些特点，其既具有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又具有干法无污水排放、脱硫后产物易于处理的好处而受到人们广泛的关注。 循环悬浮式半干法烟气脱硫技术是近几年国际上新兴起的比较先进的烟气脱硫技术，它具有投资相对较低，脱硫效率相对较高，设备可靠性高，运行费用较低的优点，因此它的适用性很广，在许多国家普遍使用。 循环悬浮式半干法烟气脱硫技术主要是根据循环流化床理论，采用悬浮方式，使吸收剂在吸收塔内悬浮、反复循环，与烟气中的S02充分接触反应来实现脱硫的一种方法。 利用循环悬浮式半干法最大特点和优势是：可以通过喷水（而非喷浆）将吸收塔内温度控制在最佳反应温度下，达到最好的气固紊流混合并不断暴露出未反应的消熟石灰的新表面；同时通过固体物料的多次循环使脱硫剂具有很长的停留时 间，从而大大提高了脱硫剂的利用率和脱硫效率。与湿法烟气脱硫相比，具有系统简单、造价较低，而且运行可靠，所产生的最终固态产物易于处理等特点。 二、技术特点循环悬浮式半干法烟气脱硫技术是在集成浙大和国外环保公司半干法烟气脱硫技术基础上，结合中国的煤质和石灰品质及国家最新环保要求，经优化、完善后开发的第三代半干法技术。它是在锅炉尾部利用循环流化床技术进行烟气净化，脱除烟气中的大部分酸性气体，使烟气中的有害成分达到排放要求。 与第一、第二代半干法相比，第三代循环悬浮式半干法烟气脱硫技术具有以下特占： 八、、? 1、在吸收塔喉口增设了独特的文丘里管，使塔内的流场更均匀。 2、在吸收塔内设置上下两级双流喷嘴，雾化颗粒可达到50µm以下，精确 的灰水比保证了良好的增湿活化效果，受控的塔内温度使脱硫反应在最佳温度下进行，从而取得较高的脱硫效率，较长的滤料使用寿命。 3、采用比第二代更完善的控制系统，操作更简捷。 4、采用成熟的国产原材料和设备，降低成本，节约投资. 5、占地少，投资省，运行费用低，无二次污染。 6非常适合中小型锅炉的脱硫改造。 7、输灰采用上引式仓泵，耗气量小，输灰管路不易堵塞，使用寿命长。同时，在仓泵和布袋之间增设中间灰仓，使仓泵运行更稳定、可靠。 8、固体物料经袋式除尘器收集，再用空气斜槽回送至反应器，使未反应的脱除剂反复循环，在反应器内的停留时间延长，从而提高脱除剂的利用率，降低运行成本。 9、根据烟气净化需要，添加适量的活性炭等添加剂可改变循环物料组成，有效的吸附脱除二噁英和重金属等毒性大、难去除的污染物，达到特殊净化效果。 由于采用了大量的技术改良和优化，目前掌握的第三代半干法烟气脱硫技术克服 了第一代半干法脱硫装置易塌床、易磨损、系统阻力大、运行不可靠及第二代半干法
烟气脱硫 技术方案
第一章工程概述 1.1项目概况 某钢厂将就该厂烧结机后烟气进行烟气脱硫处理。现烧结机烟气流程为烧结机—除尘器—吸风机—烟囱。除尘器采用多管式除尘器，除尘效率大于90％。主要原始资料如下： 1.2主流烟气脱硫方法 烟气脱硫（简称FGD）是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法，是控制酸雨和二氧化硫污染最为有效和主要的技术手段。 ，就目前国内实际应用工程，FGD其基本原理都是以一种碱性物质来吸收SO 2 按脱硫剂的种类划分，FGD技术主要可分为以下几种方法： 1、以石灰石、生石灰为基础的钙法； 2、以镁的化合物为基础的镁法； 3、以钠的化合物为基础的钠法或碱法； 4、以化肥生产中的废氨液为基础的氨法； 最为普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90％以上。而其中应用最为广泛的是石灰石－石膏湿法和循环流化床半干法烟气脱硫系统。针对本工程，
我公司将就以上两种脱硫方法分别进行设计、描述，并最终给出两方案比较结果。 1.3主要设计原则 针对本脱硫工程建设规模，同时本着投资少、见效快、系统简单可靠等原则，我方在设计过程中主要遵循以下主要设计原则： 1、脱硫剂采用外购成品石灰石粉（半干法为消石灰粉），厂内不设脱硫剂制备车间。 2、考虑到烧结机吸风机出口烟气含硫浓度为2345 mg/Nm3，浓度并不是很高，在满足环保排放指标的前提下，脱硫装置的设计脱硫效率取≥90％。 3、脱硫装置设单独控制室，采用PLC程序控制方式。同时考虑同主体工程的信号连接。 4、脱硫装置的布置尽可能靠近烟囱以减少烟道的长度，减少管道阻力及工程投资。
第二章石灰石－石膏湿法脱硫方案 2.1工艺简介 石灰石－石膏湿法脱硫工艺是目前世界上应用最为广泛和可靠的工艺。该工艺以石灰石浆液作为吸收剂，通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤，发生反应，以去除烟气中的SO2，反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸钙（石膏）。 图2.1 石灰石－石膏湿法脱硫工艺流程图 工艺流程图如图2.1所示，该工艺类型是：圆柱形空塔、吸收剂与烟气在塔内逆向流动、吸收和氧化在同一个塔内进行、塔内设置喷淋层、氧化方式采用强制氧化。 与其他脱硫工艺相比，石灰石－石膏湿法脱硫工艺的主要特点为： ·脱硫效率高，可达95％以上； ·吸收剂化学剂量比低，脱硫剂消耗少； ·液/气比（L/G）低，使脱硫系统的能耗降低； ·可得到纯度很高的脱硫副产品－石膏，为脱硫副产品的综合利用创造了有利条件； ·采用空塔型式使吸收塔内径减小，同时减少了占地面积； ·采用价廉易得的石灰石作为吸收剂； ·系统具有较高的可靠性，系统可用率可达97％以上；
3×160t/h 垃圾焚烧炉循环流化床半干法烟气脱硫方案设计 摘要：本文根据某垃圾焚烧厂3×160 t/h 垃圾焚烧厂锅炉具体情况，进行了循环流化床半干法烟气脱硫工程的工艺设计。本工艺利用原有的静电除尘器作为预除尘系统，采用“一电场预除尘+循环流化床半干法烟气脱硫+布袋除尘器”的工艺流程，采用一炉一塔设计，单塔塔径3.1m，塔高22m。脱硫时，设计处理量约为260000 Nm3/h。预计脱硫效率90%，SO2 排放浓度≤80 mg/Nm3，烟尘排放浓度≤20 mg/Nm3。 关键词：烟气脱硫；循环流化床半干法；方案设计。 SDFGD engineering design program for 3×160t/h waste incineration boiler Abstract: In this paper, according to the 3×160t/h waste incineration plant boiler of a factory, a process design of the circulating fluidized bed semi-dry flue gas desulfurization project is proposed. In this program, the original electric field is retained as a pre-precipitator electrostatic precipitators, and the process can be described as “a pre-electric dust + SDFGD + bag filter”. The design is used the one-boiler-and-one-tower process. The single tower diameter is 3.1m. It’s height is 22 m. The capacity is designed for 260000 Nm3/h. Desulfurization effect is expected to 84%. SO2 concentration ≤80mg/Nm3, dust emission concentration≤ 20mg/Nm3. Key words: flue gas desulfurization; circulating fluidized bed semi-dry flue gas desulfurization; design program. 1引言 1.1 设计背景和意义 我国是燃煤大国，连续多年SO2 排放总量超过2000万t，已成为世界上最大的SO2排放国。烟气脱硫是控制SO2 排放最有效、最经济的手段。目前，我国大型火电厂烟气脱硫主要采用国外应用较成熟、业绩较多的石灰石/石膏湿法工艺，但由于湿法工艺系统复杂、投资较大、占地面积大、耗水较多、运行成本较高。而国内诸多中小型企业迫切需要投资少、运行成本低、效率高的脱硫技术。德国鲁奇能捷斯集团(LLAG)公司在上世纪70年代末率先将循环流化床工艺用于烟气脱硫，开发了一种循环流化床烟气脱硫工艺(Circulating Fluidized Bed Flue Gas Desulfurization，简称CFB-FGD；)。经过近30年的不断改进(主要是在90
3×75t锅炉 烟气脱硫除尘工程总承包 技术方案 业主方： 总包方：山东先进能源科技有限公司 二○一八年三月
目录 1、技术规范 (2) 工程范围 (2) 设计范围： (2) 设计内容 (2) 设备制造及供货 (4) 设备及系统安装 (25) 设计基础资料 (26) 锅炉主要特性 (26) 厂址气象和地理条件 (28) 土建设计基础资料 (29) 脱硫剂（生石灰）品质要求 (29) 工程方案 (29) 工艺设计 (29) 主要设计原则, (30) 方案设计 (30) 性能保证值 (34) 总包方提供的基本参数 (35) 设备清册（设备厂家供参考、设备选型以初设选型为准） (41) 2业主人员培训 (48) 培训内容 (48) 培训方式 (48) 设计联络会 (49) 3 监造、检验和性能验收试验 (51) 概述 (51) 工厂检验 (51) 设备监造 (52)
1、技术规范 工程范围 山东临沂电厂位于位于临沂市以南，距市区约3公里，在大菜园村以南，许家冲村以西地区，北距临沂火车站3公里，东距沂河5公里，位于临沂市规划区范围以内。 为改善电厂周围及临沂地区的大气环境，根据临沂发电厂二氧化硫治理规划和环保要求，临沂电厂将继续对剩余锅炉进行脱硫技改工作，本期工程将先行对5#、6#锅炉加装脱硫装置。综合各方面情况考虑，临沂电厂机组设计含硫量为%。 本工程为改造工程，采用循环流化床（干法）脱硫工艺，其装置在60%－100％BMCR工况下进行全烟气脱硫，脱硫效率不低于90％。 本工程包括脱硫除尘岛内系统正常运行、紧急情况处理及检修等所必需具备的工艺系统设计、设备选择、采购、运输及储存、制造及安装、土建建（构）筑物的设计、施工、调试、试验及检查、试运行、考核验收、消缺、培训和最终交付投产等方面的内容。总包应对脱硫除尘岛的性能负全部责任。 设计范围： 本脱硫技改工程包括脱硫岛内5#、6#机组锅炉脱硫除尘岛内所有土建、机务、电气、控制等设计。（业主方提供建设场地内地质勘探及勘探结果、设计基础参数。）制定初步设计方案及设计范围的各分项详细方案, 编制设计文件、施工图纸等资料, 现场设计施工交底。 设计内容 土建项目 本工程所有设备、设施基础
烟气循环流化床（CFB－FGD）干法脱硫工艺 gaojilu 发表于2006-2-20 20:40:31 工艺流程 从工艺流程图表明一个典型的 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。 来自锅炉的空气预热器出来的烟气温度一般为 120～180℃左右，通过一级除尘器（当脱硫渣与粉煤灰须分别处理时），从底部进入吸收塔，在此处高温烟气与加入的吸收剂、循环脱硫灰充分预混合，进行初步的脱硫反应，然后通过吸收塔底部的文丘里管的加速，吸收剂、循环脱硫灰受到气流的冲击作用而悬浮起来，形成流化床，进行第二步充分的脱硫反应。在这一区域内流体处于激烈的湍动状态，循环流化床内的Ca/S值可达到40～50，颗粒与烟气之间具有很大的滑落速度，颗粒反应界面不断摩擦、碰撞更新，极大地强化了脱硫反应的传质与传热。 在文丘里出口扩管段设一套喷水装置，喷入的雾化水一是增湿颗粒表面，二是使烟温降至高于烟气露点20℃左右，创造了良好的脱硫反应温度，吸收剂在此与SO2充分反应，生成副产物CaSO3·1/2H2O，还与SO3、HF和HCl 反应生成相应的副产物CaSO4·1/2H2O、CaF2、CaCl2等。净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出，然后进入脱硫除尘器（可根据需要选用布袋除尘器或电除尘器），通过引风机排入烟囱。由于排烟温度高于露点温度20℃左右，因此烟气不需要再加热，同时整个系统无须任何的防腐。 经除尘器捕集下来的固体颗粒，通过再循环系统，返回吸收塔继续反应，如此循环，少量脱硫灰渣通过物料输送至灰仓，最后通过输送设备外排。
附件2脱硫系统组成 脱硫除尘岛主要由烟气系统、一级除尘器、脱硫塔、脱硫布袋除尘器、脱硫灰循环系统、吸收剂供应系统、烟气系统、工艺水系统、流化风系统等组成。 1.烟气系统 从锅炉空气预热器出来的原烟气经一级除尘器后，从底部进入脱硫塔进行脱硫，脱硫后的烟气进入脱硫除尘器除尘，经净化后的烟气经引风机通过烟囱排往大气。脱硫除尘后的SO2浓度、粉尘浓度达到环保排放要求。 2. 一级除尘器 脱硫反应器前设置一级除尘器，除了考虑利用预除尘器收集粉煤灰，提高粉煤灰的综合利用外，主要是考虑机组燃煤中灰分的含量对脱硫反应的影响。若在脱硫反应器前不设置预电除尘器，大量的粉煤灰直接进入脱硫反应器并在脱硫系统内富集，由于反应器内的物料量是一定的，当大量的无效粉煤灰占据了脱硫反应空间，反应器内有效的吸收剂成分自然就要降低，这种情况的直接后果一是脱硫率降低；二是大量吸收剂与多余的物料一起排到系统外，造成吸收剂的严重浪费，运行成本急剧提高。 因此，一级除尘器通常采用静电除尘器（BEL型），除尘效率大约在80%即可。 3.脱硫塔 脱硫塔是一个有7个文丘里喷嘴的空塔结构，主要由进口段、下部方圆节、文丘里段、锥形段、直管段、上部方圆节、顶部方形段和出口扩大段组成，全部采用钢板焊接而成。塔内完全没有任何运动部件和支撑杆件，也无需设防腐内衬。脱硫塔采用钢支架进行支撑，并在下部设置两层满铺平台。 脱硫塔进口烟道设有均流装置，出口扩大段设有温度、压力检测装置，以便控制脱硫塔的喷水量和物料循环量。塔底设紧急排灰装置，并设有吹扫装置防堵。
4. 脱硫布袋除尘器 脱硫布袋除尘器具有除尘效率高、对粉尘特性不敏感的特点，本工程所配的脱硫除 尘器为鲁奇型低 压回转脉冲布袋除尘器，下面具体说明这种布袋除尘器的设计特点: LPJJFF 型布袋除尘器的设计技术特点介绍如下: 图2-1脱硫布袋除尘器示意图 1) 采用上进风方式，降低入口粉尘浓度，提高滤袋的使用寿命。 烟气从脱硫塔进入布袋除尘器，采用上进风方式。这一结构既可减小烟气的运行阻 力，又可以充分 利用重力，使粗颗粒的粉尘直接进入灰斗，减少滤袋的负荷，提高滤袋 的使用寿命。 2) 采用经特殊表面处理的聚苯硫醚(PPS )改性滤料。 采用经特殊表面处理的进口 PPS 改性滤料，可很好地适应长期使用要求，持续运行 温度为75C ? 160C ，瞬间可耐190C 。 选择合理的气布比，以同时适合脱硫和不脱硫两种工况。 3) 采用不间断回转的脉冲清灰方式，减少了脉冲阀数量，大大降低了维护工作量。 1、净气室 2、出风烟道 3、进风烟道 T i 5、花板 6、滤袋 7、检修平台 8、灰斗 IO 占 4、进口风门
半干法脱硫工艺的特点： 一、工艺原理描述 锅炉尾气在CFB半干法烟气净化系统中得以净化，该系统主要是根据循环流化床理论和喷雾干燥原理，采用悬浮方式，使 吸收剂Ca(OH) 2在吸收塔内悬浮、反复循环，与烟气中的SO 2 等酸性气体充分接触、反应来实现脱除酸性气体及其它有害物质的 一种方法。烟气脱硫工艺分7个步骤：⑴吸收剂存储和输送；⑵烟气雾化增湿调温；⑶脱硫剂与含湿烟气雾化颗粒充分接触混合；⑷二氧化硫吸收；⑸增湿活化；⑹灰循环；⑺灰渣排除。⑵、⑶、⑷、⑸四个步骤均在吸收塔中进行，其化学、物理过程如下所述。 A．化学过程： 当雾化水经过双流体雾化喷嘴在吸收塔中雾化，并与烟气充分接触，烟气冷却并增湿，氢氧化钙粉颗粒同H 2O 、SO 2 、H 2 SO 3 反应生成干粉产物，整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应，反应步骤及方程式如下： ⑴SO 2 被液滴吸收；
SO 2(气)+H 2 O→H 2 SO 3 (液) ⑵吸收的SO 2 同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙； Ca(OH) 2(液)+H 2 SO 3 (液)→CaSO 3 (液)+2H 2 O Ca(OH) 2(固)+H 2 SO 3 (液)→CaSO 3 (液)+2H 2 O ⑶液滴中CaSO 3 达到饱和后，即开始结晶析出 CaSO 3(液)→CaSO 3 (固) ⑷部分溶液中的CaSO 3 与溶于液滴中的氧反应，氧化成硫酸钙 CaSO 3(液)+1/2O 2 (液)→CaSO 4 (液) ⑸CaSO 4 (液)溶解度低，从而结晶析出 CaSO 4(液)→CaSO 4 (固)
⑹对未来得及反应的Ca(OH) 2 (固)，以及包含在CaSO 3 (固)、 CaSO 4 (固)内的Ca(OH) 2 (固)进行增湿雾化。 Ca(OH) 2 (固) →Ca(OH) 2 (液) SO 2(气)+H 2 O→H 2 SO 3 (液) Ca(OH) 2 (液)+H 2 SO 3 (液)→CaSO 3 (液)+2H 2 O CaSO 3(液)→CaSO 3 (固) CaSO 3(液)+1/2O 2 (液)→CaSO 4 (液) CaSO 4(液)→CaSO 4 (固) ⑺布袋除尘器脱除的烟灰中的未反应的Ca(OH) 2 (固)，以及包含在CaSO 3 (固)、 CaSO 4 (固)内的Ca(OH) 2 (固)循环至吸收塔 内继续反应。 Ca(OH) 2 (固) →Ca(OH) 2 (液)
循环流化床半干法脱硫降低运行成本探讨 摘要本文通过对活性灰与脱硫灰混合制浆的实验叙述，并对实验结果进行分析，阐述了活性灰与脱硫灰混合制浆的可行性与经济性。 关键字循环硫化床；脱硫；活性灰；脱硫灰；混合制浆 The Running cost reducing of Circulating Fluid Bed-flue Gas Desulfurization YANG JianMingMA LiMin Panzhihua Steel City Groap Cooperation Branch Office617023 Abstract Throng the mixed pulping expriment of activated carbon and FGD residues，and analyzinng the expriment results，the article expatiates the feasibility and affordability of mixed pulping expriment of activated carbon and FGD residues. Keywords circulating fluidbed;desulfurization;activated carbon;FGD residues; mixed pulping 0 引言 环境保护在当下既是建设和谐社会的一项理念和政策，又是建设可持续发展的一项制度和技术，已广受世人关注[1]。近年来我国SO2排放量逐年上升，已成为制约经济和社会发展的重要因素。而烟气脱硫是控制SO2排放最有效的手段[2]。循环流化床烟气脱硫采用脱硫、除尘一体化工艺，具有系统简单、造价低、维护费用低、脱硫效率高等优点，是我国应用最多的半干法脱硫技术。攀钢钒有限公司烧结机脱硫系统也是采用此技术进行脱硫，工艺流程如图1。 图1 脱硫工艺流程图 烟气通过脱硫塔底部的文丘里管的加速，进入循环流化床，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，不断反应后的脱硫产物和未反应的脱硫剂，经旋风分离器回收装置回收，返回脱硫塔内继续循环利用。脱硫后的烟气经布袋除尘器净化后排出大气。
半干法脱硫技术介绍 一、概述 循环流化床烟气脱硫工艺是八十年代末德国鲁奇(LURGI)公司开发的一种新的半干法脱硫工艺，这种工艺以循环流化床原理为基础以干态消石灰粉Ca（OH）2作为吸收剂，通过吸收剂的多次再循环，在脱硫塔内延长吸收剂与烟气的接触时间，以达到高效脱硫的目的，同时大大提高了吸收剂的利用率。通过化学反应，可有效除去烟气中的SO2、SO3、HF与HCL等酸性气体，脱硫终产物脱硫渣是一种自由流动的干粉混合物，无二次污染，同时还可以进一步综合利用。该工艺主要应用于电站锅炉烟气脱硫，单塔处理烟气量可适用于蒸发量75t/h～1025t/h之间的锅炉，SO2脱除率可达到90%～98%，是目前干法、半干法等类脱硫技术中单塔处理能力最大、脱硫综合效益最优越的一种方法。 二、CFB半干法脱硫系统工艺原理 Ca（OH）2+ SO2= CaSO3 + H2O Ca（OH）2+ 2HF= CaF2 +2H2O Ca（OH）2+ SO3= CaSO4 + H2O Ca（OH）2+ 2HCl= CaCl2 + 2H2O CaSO3+ 1/2O2= CaSO4 三、流程图 四、CFB半干法脱硫工艺系统组成 1. 脱硫剂制备系统 2. 脱硫塔系统 3. 除尘器系统 4. 工艺水系统 5. 烟气系统
6. 脱硫灰再循环系统 7. 脱硫灰外排系统 8. 电控系统 五、CFB半干法脱硫工艺技术特点 1. 脱硫塔内烟气和脱硫剂反应充分，停留时间长，脱硫剂循环利用率高； 2. 脱硫塔内无转动部件和易损件，整个装置免维护； 3. 脱硫剂和脱硫渣均为干态，系统设备不会产生粘结、堵塞和腐蚀等现象； 4. 燃烧煤种变化时，无需增加任何设备，仅增加脱硫剂就可满足脱硫效率； 5. 在保证SO2脱除率高的同时，脱硫后烟气露点低，设备和烟道无需做任何防腐措施； 6. 脱硫系统适应锅炉负荷变化范围广，可达锅炉负荷的30%～110%； 7. 脱硫系统简单，装置占地面积小； 8. 脱硫系统能耗低、无废水排放； 9. 投资、运行及维护成本低。
干法脱硫技术 摘要：本文主要论述了干法脱除烟气中SO2的各种技术应用及其进展情况，对烟气脱硫技术的发展进行展望，即研究开发出优质高效、经济配套、性能可靠、不造成二次污染、适合国情的全新的烟气污染控制技术势在必行。 关键词：烟气脱硫二氧化硫干法 前言：我国的能源以燃煤为主，占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO2是温室气体，SOx可导致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能源消费占世界的8%～9%，SO2的排放量占到世界的15.1%，燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87%。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨，SO2的年排放量为2000多吨，预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨，如果不采用控制措施，SO2的排放量将达到3300万吨。据估算，每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右，到2010年，要保持中国目前的SO2排放量，投资接近1千亿元，如果想进一步降低排放量，投资将更大[1]。为此1995年国家颁布了新的《大气污染防治法》，并划定了SO2污染控制区及酸雨控制区。各地对SO2的排放控制越来越严格，并且开始实行SO2排放收费制度。随着人们环境意识的不断增强，减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视，寻求解决这一污染措施，已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量，既需要国家的合理规划，更需要适合中国国情的低费用、低耗本的脱硫技术。 烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。 湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2。常用方法为石灰/石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等，湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。但由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点，所以限制了它的发展速度。 干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点，但存在着钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。 自20世纪80年代末，经过对干法脱硫技术中存在的主要问题的大量研究和不断的改进，现在已取得突破性进展。有代表性的喷雾干燥法、活性炭法、电子射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床技术、炉内喷钙循环流化床技术等一批新的烟气脱硫技术已成功地开始了商业化运行，其脱硫副产物脱硫灰已成功地用在铺路和制水泥混合材料方面。这一些技术的进步，迎来了干法、半干法烟气脱硫技术的新的快速发展时期。 传统的石灰石/石膏法脱硫与新的干法、半干法烟气脱硫技术经济指标的比较见表1。表1说明在脱硫效率相同的条件下，干法、半干法脱硫技术与湿法相比，在单位投资、运行费用和占地面积的方面具有明显优势，将成为具有产业化前景的烟气脱硫技术。 3、电子射线辐射法烟气脱硫技术电子射线辐射法是日本荏原制作所于1970年着手研究，1972年又与日本原子能研究所合作，确立的该技术作为连续处理的基础。1974年荏原制作所处理重油燃烧废气，进行了1000Nm3/h规模的试验，探明了添加氨的辐射效果,稳定了脱硫脱硝的条件，成功地捕集了副产品和硝铵。80年代由美国政府和日本荏原制作所等单位分担出资在美国印第安纳州普列斯燃煤发电厂建立了一套最大处理高硫煤烟气量为
附件一附件一 循环流化床干法脱硫工艺描述循环流化床干法脱硫工艺描述 1. 循环流化床干法脱硫循环流化床干法脱硫系统系统系统（（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德国鲁奇能捷斯捷斯捷斯公司公司公司（（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；
福建龙净环保循环流化床干法脱硫除尘一体化工艺描述 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；
第三节干法和半干法脱硫工艺 喷雾干燥法脱硫工艺 喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaS03，烟气中的SO2被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂呈干燥颗粒状，随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择，一种为旋转喷雾轮雾化，另一种为气液两相流。 喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点，脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围（8%)。脱硫灰渣可用作制砖、筑路，但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑[9]。 烟气循环流化床脱硫工艺 该工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，也可采用其它对SO2有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。 未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里管后速度加快，并在此与很细的的吸收剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床，在喷人均匀水雾降低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的SO2反应生成CaSO3和CaSO4。 脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进人再循环除尘器，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环达百次之多，故吸收剂利用率较高。 此工艺的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaS03、 CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。