尾部烟气脱硫除尘改造运行维护

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1、尾部烟气脱硫除尘改造运行维护脱硫工艺原理介绍福建龙净的新型烟气循环流化床半干法脱硫除尘一体化工艺（简称LJD-FGD），是福建龙净研发的一种适用于火电厂烟气脱硫工艺。该工艺具有脱硫效率高、投资运行费用低、可靠性高、占地面积小、无废水产生、副产物易处理等优点。现将这种工艺简要介绍如下：燃料中的硫在燃烧过程中与空气中的氧发生反应生成硫氧化物（SO2和SO3），本工艺所要脱除的就是尾气中的有害气体SO2和SO3。一个典型的LJD-FGD工艺系统由吸收塔、脱硫除尘器、脱硫灰循环及排放、吸收剂制备及供应、工艺水以及电气仪控系统等组成，其工艺流程见下图1-1。图1-

2、1LJD-FGD工艺流程示意图锅炉引风机出口的原烟气温度一般为130～150℃左右，汇合后的烟气从底部进入吸收塔，在吸收塔的进口段，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，在这一区域主要完成吸收剂与HCl、HF的反应。烟气通过吸收塔底部的文丘里管的加速，进入循环流化床床体，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，形成类似循环流化床锅炉所特有的内循环颗粒流，使得气固间的滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍；吸收塔

3、顶部结构的惯性分离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及Ca/S。这样的一种气固两相流机制，通过气固间的混合，极大地强化了气固间的传质与传热，为实现高脱硫率提供了根本的保证。在文丘里的出口扩管段设有喷水装置，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15℃左右，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反应生成相应的副产物CaSO4·1/2H2O等。无论火电厂锅炉烟气负荷如何变化，烟气在文丘里以

4、上的塔内流速均保持在4～6m/s之间，为满足脱硫反应的要求，烟气在该段的停留时间至少为3秒以上，通常设计时间在8秒左右。烟气在上升过程中，颗粒一部分随烟气被带出吸收塔，一部分因自重重新回流到流化床中，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。从化学反应工程的角度看，SO2与Ca(OH)2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Ca(OH)2反应的速度主要取决于SO2在Ca(OH)2颗粒表面的扩散阻力，或说是Ca(OH)2表面气膜厚度。当滑落速度增加时，由于摩擦程度的增加，Ca(OH)2颗粒表面的气膜厚度减小，SO2

5、进入Ca(OH)2的传质阻力减小，传质速率加快，从而加快SO2与Ca(OH)2颗粒的反应。只有在循环流化床这种气固两相流动机制下，才具有最大的气固滑落速度。同时，脱硫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。如果滑落速度很小，或只在脱硫塔某个局部具有滑落速度，要达到很高的脱硫率是不可能的。喷入用于降低烟气温度的水，以激烈湍动的、拥有巨大的表面积的颗粒作为载体，在塔内得到及时的、充分的蒸发，保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的

6、流动状态。由于SO3全部得以去除，烟气露点将大幅度下降，一般下降到50℃左右，而排烟温度始终控制设定值左右，因此烟气不需要再加热，同时整个系统也无须任何的防腐处理。净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出，然后转向向下进入脱硫除尘器。经脱硫除尘器捕集下来的固体颗粒，大部分通过脱硫灰循环系统，返回吸收塔继续参加反应，如此循环可达数百次，多余的少量脱硫灰渣则通过气力输送至脱硫灰仓，再通过罐车或二级输送设备外排。脱硫灰大量循环，脱硫除尘器的入口烟气粉尘浓度为500～1000g/Nm3，带有大量脱硫灰的烟气经布袋除尘器进行除尘，净化后的清洁烟气经脱硫引风机排入烟囱。

7、塔内生成的脱硫灰的主要成分为CaSO3·1/2H2O、CaSO4·1/2H2O、CaCO3、CaF2、CaCl2及未反应的Ca(OH)2和杂质等。这些脱硫灰目前的主要用途为废矿井填埋、高速公路路基、吸声材料、水泥掺合料等。1.主要化学反应在脱硫塔中，消石灰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=CaSO3·1/2H2O+1/2H2O吸收过程CaSO3·1/2H2O+1/2O2=CaSO4·1/2H2O氧化过程Ca(OH)2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2O

8、吸收过程Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O吸收过程2Ca(OH)2+2H