浅谈湍流式循环流化床干法脱硫工艺和优化运行

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1、浅谈湍流式循环流化床干法脱硫工艺和优化运行［摘要］目前，我国仍是燃煤为主的能源结构国家,2012年煤的产量可达36亿吨，居世界的第一位，煤炭占一次能源消费的70%以上。燃煤造成的大气污染主要是粉尘、SO2、NOX和C02等，随着煤碳消费的不断增长，燃煤排放的二氧化硫也不断的增加，以连续多年超过2000万吨，已居世界前列，致使我国的酸雨和二氧化硫污染日趋严重。按污染工业的部门排序是火电厂，化工厂和冶炼厂，而燃煤火电厂的污染物排放量占全部工业排放总量的60%左右。［关键字］湍流式循环流化床干法脱硫工艺优化运行［中

2、图分类号］TM623.3［文献码］B［文章编号］1000-405X(2013)-5-297-3本文主要介绍浑江发电公司2X200MW机组配套的湍流式循环流化床干法脱硫工艺及在实际运行中的优化。目前，我国仍是燃煤为主的能源结构国家，2012年煤的产量可达36亿吨，居世界的第一位，煤炭占一次能源消费的70%以上。燃煤造成的大气污染主要是粉尘、S02、N0X和CO2等，随着煤碳消费的不断增长，燃煤排放的二氧化硫也不断的增加，以连续多年超过2000万吨，已居世界前列，致使我国的酸雨和二氧化硫污染日趋严重。按污染工业的

3、部门排序是火电厂，化工厂和冶炼厂，而燃煤火电厂的污染物排放量占全部工业排放总量的60%左右。二氧化硫(S02)是煤中可燃性硫经在锅炉中高温燃烧,大部分氧化为二氧化硫，其中只有0.5〜5%再氧化成三氧化硫。在大气中二氧化硫氧化成三氧化硫的速度非常缓慢，但在相对湿度较大，有颗粒物存在时，可发生催化氧化反应。此外在太阳光紫外线照射并有氧化氮存在时，可发生光化学反应生成三氧化硫和硫酸酸雾，这些气体对人体和动、植物均非常有害。大气中二氧化硫是造成酸雨的主要原因。中国遭受酸雨污染的农田已达4000万亩，每年造成的农业损失

4、在15亿元以上。为了清洁生产，提高资源利用效率，减少和避免污染物的产生，保护和改善环境，保障人体健康，促进经济和社会的可持续发展，国务院制定了，中华人民共和国清洁生产促进法，规范了燃煤电厂的清洁生产标准，明确了火力发电厂大气污染排放标准。所以减少火电厂排放的二氧化硫至关重要。当今世界上普遍采用的商业化脱硫工艺为钙法，占比例为90%以上，按脱硫吸收剂及脱硫产物在脱硫过程的干湿状态可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。本文主要介绍浑江发电公司2X200MW机组配套的湍流式循环流化床干法脱硫工艺及在实际运行中

5、的优化。1概况浑江发电公司2X200MW机组烟气脱硫改造工程，于2008年开始施工,2010年开始投入生产运行，采用湍流式循环流化床干法脱硫工艺，湍流式循环流化床干法脱硫技术是引用奥地利能源及环境公司（AEE）Turbosorp工艺技术，关键设备的工艺水高压回流式喷嘴由国外进口，在国外有较多的运行业绩，成熟可靠，设计烟气脱硫效率不低于85%（设计煤种,锅炉BMCR工况下），设计煤种下出口烟尘量小于50mg/Nm3o2工艺原理及过程2.1工艺原理锅炉排烟在反应塔内通过以脱硫剂为主要床料的循环流化床；烟气通过反应

6、塔底部的文丘里喷嘴与脱硫剂、循环灰在湍流床内充分混合；烟气中的S02被脱硫剂吸收并转化为亚硫酸钙和硫酸钙；通过高压回流式喷嘴喷水控制床层中烟气最佳反应温度；床内粒子碰撞，使吸收剂颗粒表面发生磨损、腐蚀、不断去除吸收剂表面的反应物，暴露出新的反应面；通过床料在床内返混及外置循环可实现颗粒多次循环，以提高脱硫剂的利用率（见脱硫吸收塔结构示意图）。2.2工艺过程湍流式循环流化床干法脱硫工艺主要由吸收剂制备及输送、吸收塔、再循环灰、DCS控制、工艺水等系统组成。烟气从吸收塔流化床下部经文丘里喷嘴进入吸收塔，在塔内与消

7、石灰颗粒充分混合，S02、S03及其它有害气体如HCI和HF与消石灰反应，生成CaS03.1/2H20、CaS04.2H20和CaC03o工艺水用喷嘴喷入吸收塔下部，以增加烟气湿度降低烟温，使反应温度尽可能接近烟气露点温度，从面提高脱硫效率。反应物由烟气从吸收塔上部携带出去，经除尘器分离，分离下来的固体灰渣及未完全发生反应的消石灰分二路排出，一路经空气斜槽送回吸收塔循环；一路经输灰仓泵排至终产物仓，送入塔内的灰渣量可根据负荷调整。在文丘里缩径处所形成的高速烟气流与循环灰和脱硫剂固体颗粒及液体雾滴迅速混合，在反

8、应器中形成气一固一液三相流，吸收剂的再循环延长了脱硫反应时间，提高了脱硫剂的利用率。吸收剂可以用生石灰(Cao)在经消化器消化得到氢氧化钙【Ca(OH)2】细粉，由于制得的消石灰颗粒已经足够细，可以满足脱硫要求，因此无须再磨，即节省了购买球磨机等大型设备的投资费用，又减少了能耗，降低了运行费用。该工艺是一种干法流程，所以也不象湿法、半干法工艺需要为数众多的贮存罐，易磨损的浆液输送泵等复杂的吸收剂设备