烟气循环流化床脱硫CFB-FGD技术使用简介
烟气循环流化床(CFB-FGD)干法脱硫优化调整
C HE N L i a,S HI Ho n g ,Z HANG Yi n g
( H u b e i E l e c t r i c P o w e r R e s e a r c h I n s t i t u t e , Wu h a n 4 3 0 0 7 7 , C h i n a )
艺 。在 这 种形 势下 ,干 法脱硫 工 艺应运 而 生 。
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 ,
f e si a b i l i t y o f o p i t iz m a i t o n nd a a d j u s t m e n t d u r i n g t h e r u n n i n g p r o c e s s f o C F B — F G D s y s t e m.
1 概 述
火 电厂排 放 的二 氧 化硫形 成 的酸雨 已严 重危 害
的 区别 就在 于其所 使 用 的脱 硫 剂是 以干 粉形 态进 入 吸收 塔 ,而 非像 湿法 脱硫一 样使 用 吸收 剂 的浆液 进 行脱 硫 。C F B - F G D基 本工 艺原 理 为 :
烟气循环流化床(CFBFGD)干法脱硫工艺介绍.
2.5
%
CaCO3 etc
2.3
%
Ca(OH)2
0.4
%
CaCl2·2H2O
0.3
%
CaF2
0.1
%
飞灰和中性成分
85.9
%
自由水分
0.5
%
成分为估计值,并随飞灰,SO3和CaO中的中性成分的量的变化 而变化。
谢谢观赏!
撰写:郑彬,万驰
6.09
Vol%
备注 标准、湿 标准、干
4.3 烟气中有害成分量 (相对于含氧6%,标准,干基)
SO2 SO3 HCl HF 灰分
原烟气 净化烟气 单位 效率 (-%)
2251
225
90
0
mg/m3
99
50
2.5
mg/m3
95
20
1
mg/m3
95
30000
200
mg/m3
99.9
4.4消耗量
参数
三 循环流化床脱硫技术特点及其运用范围
1) 塔内没有任何运动部件,磨损小,设备使用寿 命长维护量小。
2) 脱硫效率高、运行费用低。 3) 加入吸收塔的消石灰和水是相对独立的,没有
喷浆系统及浆液喷嘴,便于控制消石灰用量及喷 水量,容易控制操作温度。 4) 负荷适应性好。由于采用了清洁烟气再循环技 术,以及脱硫灰渣循环等措施,可以满足不同的 锅炉负荷要求。锅炉负荷在10%~110%范围内变 化,脱硫系统可正常运行。
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.
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),再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。
循环流化床烟气脱硫工艺
吊顶是现代家庭装修常见的装饰手法。 吊顶既具有美化空间的作用,也是区分室 内空间一种方法。很多情况下,室内空间不能 通过墙体、隔断来划分,那样就会让空间显得 很拥挤,很局促。设计上可以通过天花与地面 来对室内空间进行区分,而天花所占的比例又 很大。吊顶材料可以分为面板和架构龙骨。吊 顶面板分为普通石膏板和防水防潮类面板。龙 骨分为金属龙骨与木龙骨。
现代房产大多是清水房,因此家庭装修的 一个很大的项目就是包门窗套、安装室内门。 中国过去的房子,大多以实用为主,随着室内 装饰的兴起,人们越来越关注房屋空间的美化 和装饰。因此,在门框的基础上,发展成为门 套,即将安装门后剩余的墙壁给包起来,一则 美观漂亮,二则起到对墙壁的保护作用。
2.对已建电厂典型的CFD-FGD工艺布置方式:
1.对新建电厂典型的CFD-FGD工艺布置方 式:
锅炉空气预热器 一级除尘 循环流化床吸收 塔 脱硫除尘器 引风机 烟囱。
一级除尘的目的是:可回收部分经济效益 高的粉煤灰‘减少脱硫灰量。效率可达 70%~90%。
• 在CFD-FGD工艺布置中。通常有以下两 种情况:
• 场地较宽裕时:一级除尘器两个进出口, 吸收塔一个进出口,二级(脱硫除尘器) 两个进出口,或引风机布置在二级除尘 器与引风机之间。
典型工艺系统流程
一个典型的循环流化床烟气脱硫系统是由预除尘 器、吸收剂制备、脱硫塔、脱硫灰再循环、注 水系统、脱硫除尘器以及仪表控制系统等组成。
影响系统脱硫效率的主要因素
• 床料循环倍率 • 流化床床料浓度(一般在5~塔操作温度
CFD-FGD工艺布置
本章小结
烟气循环流化床脱硫CFB-FGD技术简介
烟气循环流化床脱硫CFB-FGD技术简介1. 概况烟气循环流化床(CFB)脱硫技术在最近几年中已有所发展,不但用户增多,而且系统的烟气处理能力也比过去增大了,达到950,000Nm3/h,用于300MW机组的烟气脱硫系统。
目前,已达到工业化应用的主要有三种流程, 它们是:1.由德国Lurgi公司开发的烟气CFB脱硫技术;2.由德国Wulff公司在Lurgi技术基础上进行改进后的RCFB脱硫技术;3.由丹麦F.L.Smith公司开发的GSA烟气脱硫技术。
早在七十年代初,擅长于冶金工业工程建设的德国Lurgi公司就采用了烟气循环流化技术对炼铝设备的尾气进行处理。
八十年代中期,由于开始对环境质量的严格控制以及政府的有关法规的强行规定,德国的动力工业对烟气脱硫设备有了巨大的需求。
Lurgi公司在原来用于炼铝尾气处理的技术的基础上开发了一种新的适用于锅炉和其它燃烧设备的干法烟气脱硫工艺,即烟气循环流化床脱硫工艺。
这种工艺以循环流化床原理为基础,通过吸收剂的多次再循环,使吸收剂与烟气接触时间增加,一般可达30分钟以上,从而大大提高了吸收剂的利用效率。
这种工艺不但具有干法工艺的许多优点,如流程简单、占地少、投资低以及脱硫副产品呈干态,因而易于处理或综合利用,而且能在很低的钙硫比的情况下(Ca/S=1.1-1.2)达到与湿法工艺相近的脱硫效率(95%)。
德国Wulff公司是一个成立较晚的设计和建造烟气CFB脱硫工程的小型企业。
它的创始人R. Graf原是Lurgi公司在烟气CFB脱硫技术开发方面的主要负责人。
脱离Lurgi公司后自建了Wulff公司,专门从事烟气CFB脱硫技术的开发工作,在Lurgi技术的基础上开发研制了一种叫做回流式烟气循环流化床的烟气CFB脱硫技术,对烟气CFB脱硫技术作了较大的改进,使之更加适用于动力工业(详见后)。
F.L.Smith公司是丹麦最大的工业企业,在水泥工业及散装物料输送机械制造方面享有很高的声誉。
循环流化床烟气脱硫技术
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。
烟气脱硫工程 FGDDCFGD
【技术】“单塔双循环”脱硫技术在实现燃煤电厂超低排放中的研究及应用北极星节能环保网来源:中国国电作者:陈振宇李晓金2016/5/18 8:40:04 我要投稿所属频道: 大气治理关键词:超低排放脱硫单塔双循环北极星节能环保网讯:1.单塔双循环基本原理目前国内很多火电厂有进行脱硫装置改造的需要,改造后的脱硫效率都要求达到97.5%以上,已经超出了单纯使用石灰石作为脱硫剂的单循环石灰石-石膏湿法脱硫技术的临界效率(技术经济合理)。
而单塔双循环脱硫技术在不改变石灰石作为脱硫剂的条件下,能够充分利用原有脱硫装置,有效提高脱硫效率,减少二氧化硫和粉尘排放量,社会经济效益显著。
单塔双循环技术是一种石灰石-石膏湿法脱硫技术,其基本流程见图1。
图1单塔双循环吸收塔工艺流程图如图1所示,烟气首先进入一级吸收塔,烟气首先与一级循环浆液逆流接触,经冷却、洗涤脱除部分SO2后,通过碗状二级浆液收集盘后,流入二级吸收区,烟气在这里与二级循环喷淋的浆液进一步反应,SO2几乎被完全脱除。
脱硫后的清洁烟气经除雾器除去雾滴后,由吸收塔上侧引出,排入烟囱。
烟气中的SO2分两级完成,二级循环收集盘将脱硫分割为上下两个循环回路,一级循环回路由吸收塔浆池、一级循环喷淋组成;二级循环由二级循环收集盘、二级循环浆液箱、二级循环喷淋层组成;本技术是采用单座吸收塔使得两级烟气串联吸收,两级循环分别设有独立的循环浆池,喷淋层,根据不同的功能,每个循环具有不同的运行参数:烟气首先经过一级循环,此级循环的脱硫效率一般在30-80%,循环浆液pH控制在4.6-5.2,此级循环的主要功能是保证优异的亚硫酸钙氧化效果,和充足的石膏结晶时间,根据资料显示,在酸性环境下pH=4.5时,氧化效率是最高的。
一级循环中的反应为(pH值范围为4.5-5.2,温度50-60度)经过一级循环的烟气经过二级循环收集碗和导流锥后直接进入二级循环,此级循环实现主要的脱硫洗涤过程,由于不用考虑氧化结晶的问题,二级循环惰性物质大幅减少,所以二级循环pH值可以控制在非常高的水平,达到5.8-6.2,这样可以大幅降低循环浆液量。
CFB系列循环流化床烟气脱硫系统
CFB系列循环流化床烟气脱硫系统系统简介循环流化床烟气脱硫技术(Circulating Fluidized Bed Flue Gas Desulfurization,简称CFB-FGD),采用消石灰或石灰作为脱硫剂。
CFB系列循环流化床烟气脱硫装置是国电南自自主开发的干法脱硫装置,该技术国电南自具有自主知识产权,循环流化床烟气脱硫技术(简称CFB-FGD),是采用消石灰或石灰作为脱硫剂,安装在空气预热器和除尘器之间。
工艺原理与工艺流程循环流化床烟气脱硫技术,在空气预热器和除尘器之间安装循环流化床系统,烟气从流化床反应器下部布风板进入反应器,与消石灰颗粒充分混合,SO2、SO3及其它有害气体,如HCl、HF等与消石灰发生反应,生成CaSO3·1/2H2O、CaSO4·1/2H2O和CaCO3等。
反应器内的脱硫剂呈悬浮的流化状态,反应表面积大,传热/传质条件很多,且颗粒之间不断碰撞、反应。
随后夹带着大量粉尘的烟气进入除尘器中,被除尘器收集下来的固体颗粒大部分又返回流化床反应器中,继续参加脱硫反应过程,同时循环量可以根据负荷进行调节。
由于脱硫剂在反应器内滞留时间长,因此使得脱硫效果和吸收剂的利用率大大提高。
另外,工业水用喷嘴喷入反应器下部,以增加烟气湿度降低烟温,从而提高了脱硫效率。
循环流化床烟气脱硫系统主要包括给料系统、反应器系统、物料循环系统、喷水系统、旁路烟道。
技术特点★ 脱硫系统流程简单、占地面积较少。
★ 脱硫工艺适用于已确定的煤种条件并适应燃煤含硫量在一定范围内可能的变动;可满足锅炉负荷从30%到120%范围内变化。
★ 系统运行费用低。
★ 采用易于取得且价廉的石灰石或消石灰作为脱硫剂,且在较低的钙硫比下(钙硫比为1.1~1.2),脱硫效率可达90%以上,系统运行费用低。
★ 采用具有自主产权的干式消化器,保证了脱硫剂的活性。
★ 由于脱硫剂的给料及硫化产物均为干态,设备不存在腐蚀现象。
“循环流化床吸收塔(CFB-FGD)”工艺进行烟气脱硫技术
“循环流化床吸收塔( CFB-FGD)”工艺进行烟气脱硫技术摘要:干法烟气脱硫装置所采用的技术是在引进国外先进的干法脱硫工艺循环流化床干法烟气脱硫(CFB-FGD)技术的基础上经不断完善、改进,形成了适合我国国情的干法脱硫技术,它具有结构简单、运行可靠、脱硫效率高(大于90%)、投资小的特点。
循环流化床烟气干法脱硫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唯一一种干法烟气脱硫技术。
关键词:干法烟气脱硫;循环流化床吸收塔(CFB-FGD);烟气脱硫技术脱硫反应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。
喷入的用于降低烟气温度的水[1],以激烈湍动的、拥有巨大的表面积的颗粒作为载体,在塔内得到充分的蒸发,保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动状态。
由于流化床中气固间良好的传热、传质效果[2],绝大部分SO2得以去除,加上排烟温度始终控制在高于露点温度20℃以上,因此排烟不需要再加热,同时系统无需采取特殊的防腐处理。
净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出,然后转向进入脱硫除尘器[3],再通过引风机排入烟囱。
经除尘器捕集下来的固体颗粒,通过除尘器下的再循环系统,返回吸收塔继续参加反应,如此循环,多余的少量脱硫灰渣通过物料输送至脱硫灰仓内,再通过罐车运出厂外综合利用。
在循环流化床吸收塔中,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=CaSO3·1/2 H2O +1/2 H2OCa(OH)2+ SO3=CaSO4·1/2 H2O +1/2 H2OCaSO3·1/2 H2O+ 1/2O2=CaSO4·1/2 H2OCa(OH)2+ CO2=CaCO3 + H2OCa(OH)2+ 2HCl=CaCl2·2H2O(~75℃)(强吸潮性物料)2Ca(OH)2+ 2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O(>120℃)Ca(OH)2+ 2HF=CaF2 + 2H2O(从上述化学反应方程式可以看出,Ca(OH)2应尽量避免在75℃左右与HCl 反应)具有以下工艺及结构特点:1)去除重金属、有机污染物等有害物质利用吸附剂及塔内物料的巨大比表面积,使烟气中的重金属、有机污染物(主要是二噁英(PCDD)和呋喃(PCDF))等大部分被去除。
烟气循环流化床脱硫技术介绍
(1)采用流线型的底部进气结构,保证了吸收塔入口气流分布均匀 为了适应单塔处理大烟气量,必须采用多文丘里管的结构,采用多个文丘里管的
吸收塔,要求进入塔内的烟气流场分布较为均匀,否则因各个文丘里管流速差异较大, 可能导致固体颗粒物从某个喷嘴向下滑落。
为了解决布气不均匀造成塔内固体颗粒分布不均匀的问题,吸收塔进气方式采用 流线型的底部进气结构(见下图 1),避免了两股气流对撞产生涡流,从而保证了吸收 塔入口气流分布均匀。
1 发展历史
德国鲁奇能捷斯公司(LLAG)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 于上世纪七十年代初, 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)用于工业烟气脱硫, 直至九十年代初,是世界上唯一拥有循环流化床干法脱硫技术的公司,经过三十多年 不断完善和提高,目前其烟气循环流化床干法脱硫技术居于世界领先水平。
3) 降低系统运行压降,吸收塔的压降由烟气压降和固体颗粒压降两部分组 成(见下图 3)。由于循环流化床内的固体颗粒浓度(或称固-气比)是保证流化 床良好运行的重要参数,在运行中只有通过控制吸收塔的压降来实现调节床内的固 -气比,以保证反应器始终处于良好的运行工况,从而保证了床内脱硫反应所需的 固体颗粒浓度。
(2) 吸收塔的流化床中巨大表面积的、激烈湍动的颗粒,为注水的快速汽化和
2
快速可控的降温提供了根本保证,从而创造了良好的化学反应温度条件(露点以上 20~30°C),使二氧化硫与氢氧化钙的反应转化为瞬间完成离子型反应,如果没有循环 流化床中大量颗粒的参与,注入的水需要数十倍的空间来完成水份充分的挥发。
CFB—FGD半干法脱硫技术的应用
CFB—FGD半干法脱硫技术的应用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根底以干态消石灰粉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,以到达高效脱硫的目的,同时大大提高了吸收剂的利用率。
一、背景介绍尼龙科技公司位于某省***市叶县工业园内,Ⅰ期安装2台30MW背压式汽轮发电机组,配2台260t/h高温高压循环流化床锅炉,于20**年10月建成投产。
设计之初考虑二氧化硫污染日益严重,秉着高度的社会责任感,为适应不断严格的二氧化硫排放标准及企业自身发展的需求,提出3个选用脱硫工艺的原则:(1)脱硫后排烟中的SO2应符合国家排放标准的规定和新建机组环境评价要求;(2)脱硫设施的经济性高;(3)脱硫设施能稳定运行,脱硫率稳定,维修工作量小。
二、CFB-FGD半干法烟气脱硫技术原理典型的CFB-FGD系统由烟气系统、吸收塔系统、布袋除尘器系统、工艺水系统、吸收剂制备系统及供给系统、物料循环系统及电气仪表系统等组成。
来自锅炉的空气预热器的烟气从吸收塔底部进入吸收塔。
在此处高温烟气与参加的吸收剂、循环脱硫灰充分预混合,开展初步的脱硫反应,在这一区域主要完成吸收剂与HCl、HF的反应。
然后烟气通过脱硫塔下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;脱硫塔顶部构造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,SO2充分反应。
在文丘里的出口扩管段设有喷水装置,喷入的雾化水用以降低脱硫反应器内的烟温,使烟温降至高于烟气露点20℃左右,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。
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。
CFB—FGD在大型燃煤电站锅炉烟气净化中的应用
图2 即一炉二塔工艺 。旁路布置使得锅炉和脱硫两个系统互 灰或消石灰为脱硫 剂。 所示为典型的循环流化床脱硫
摘 要: 通过循环 流化床 干法烟 气脱硫 除 尘一体化 装置在华 能邯峰 电厂 2 6M 机组脱硫技 改工程 中 6 0W x
的成功投运 ,详 细介绍 了CB FD F- G技术 的工艺特点和运行 情况 ,为 大型燃煤 电站锅 炉烟 气净化和 节能环保
开拓 了一条全新 的路线 。 关键词 : 循环流化床; 法烟气脱硫 ; 干 脱硫 除尘一体化; 燃煤 电站
地 区 ,以及兼具除尘 和多种 污染 物 ( 多种酸性污染物 如 传统的石灰 石, 石膏湿法脱硫工艺 ,必须对原有 的电除尘
S O 、HF C ,重金 属如 汞 ,二 嚼英等 )治理 要求 的 器进行大规模 的改造 。但 由于场地紧张加上需要长时 间 、H 1
领域 ,都具 有非常好的技术经济性【 3 、 。
一
五 ” 国家 高技 术 研 究 发展 计 划 ( 6 计 划 )项 目课 燃煤 电站半干法脱硫除尘一体化技术 与装 备”课 题所推 83
题 —— 6 O 0 MW燃煤 电站半 干 法脱硫 除尘 一体 化技术 与 荐 的新 型节 能 、节水型烟气循环流化床脱硫 除尘 一体化 装备 ( 课题 号 :2 0 A 0 10 )的依 托工程 。该装 置 的工艺方案 。该方案改造工期和停炉 时间较短 ,投资费 07 A 686 于2 0 年 1 月顺利通 过 “ 6 ”小 时试运行 ,各项性 能 用可节省 近5 0万元 ,每年还可降低运行成本 10 多万 08 2 18 00 00
FGD脱硫系统简介
FGD脱硫系统简介烟气脱硫系统一般采用浆液循环、塔内强制氧化方式的石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺。
吸收剂采用325目95%通过的石灰石浆液,副产物为石膏(二水硫酸钙);石膏浆液先采用一级水力旋流器进行初脱水,然后采用真空皮带脱水机脱水至含水量小于10%,再采用气流干燥设备将石膏烘干至含水量小于4%。
在MBCR工况条件下,全烟气脱硫效率不低于95%。
主要工艺流程为原烟气经增压风机升压,通过吸收塔烟气入口进入吸收塔,进入吸收塔的烟气向上流动并与逆向喷淋下降的循环浆液的小液滴相遇,在喷淋区烟气与碱性石灰石浆液得到充分的接触反应,脱除烟气中的二氧化硫后,经除雾器除去烟气中的雾滴,再经由烟囱排出;石灰石浆液由设置在吸收塔内喷淋母管上的多个喷嘴喷出,与烟气接触发生中和反应脱除烟气中的二氧化硫后,流入吸收塔浆池内。
吸收浆液中的HSO3-,被鼓入浆池中的空气强制氧化成 HSO4-。
最终反应生成二水硫酸钙(CaSO4.2H2O)浆液即石膏浆液。
脱硫系统主要工艺设备参数石灰石卸料储存系统及石灰石浆液制备系统主要设备振动给料机(1台)处理量:0-80t/h 电机380v/1.1kw金属分离器 (1台) 电机380v/2.2kw挡边皮带输送机(1台)输送量:65-80t/h 电机380v/22kw皮带长88m 带宽0.8m 带速1.0m/s 倾角75度石灰石仓(1台)(钢筋混凝土)贮仓有效容量:1073m3 贮存量1392t贮仓尺寸:φ10×12m皮带称重式给料机(2台)每台出力:0~25t/h 电机380v/3kw输送距离:11m称重精度:±1%湿式球磨机系统(2套)每台出力:15t/h给料粒度0—20mm出料粒度325目,通过率95%。
石灰石浆液水力旋流器(二套FGD共享二台)外理能力: 110m3/h入口含固量: 45%底流含固量: 52.5%溢流含固量: 30%石灰石浆液箱(1台)石灰石浆液箱用于配制浆及储存浆液。
循环流化床技术
以循环流化床原理为基础,使吸收剂在反应器内多次再循环,延长了吸收剂与烟气的接触时间,从而大大提高了吸收剂的利用率。
它不但具有一般干法脱硫工艺的许多优点,如流程简单、占地少、投资低以及副产品可以综合利用等,而且能在钙硫比很低(Ca/S=1.1~1.2)的情况下达到与湿法脱硫工艺相当的脱硫效率,即95%左右。
循环流化床用于脱硫的优点⏹ 气固传质速率快,反应充分;⏹ 对脱硫剂的粒度要求较宽;⏹ 只要一个给料点;⏹ 负荷调节比例大、负荷调节快;⏹ 脱硫剂循环多次,利用率高;⏹ 断面风速高,床体瘦长,占地很小。
PPT 循环流化床烟气脱硫工艺循环流化床烟气脱硫工艺(CFB —FGD )是一种半干法烟气脱硫技术。
223222342232242()0.50.5()0.50.50.50.50.5Ca OH SO CaSO H O H OCa OH SO CaSO H O H OCaSO H O O CaSO H O+→++→++→典型的循环流化床烟气脱硫系统是由预除尘器(回收部分经济效益高的粉煤灰‘减少脱硫灰量。
效率可达70%~90%。
)、吸收剂制备、脱硫塔、脱硫灰再循环、注水系统、脱硫除尘器以及仪表控制系统等组成。
影响系统脱硫效率的主要因素床料循环倍率流化床床料浓度(一般在5~10 kg/m3)烟气停留时间Ca/Sa) 脱硫塔操作温度 (若循环流化床脱硫过程中运行温度离露点较为接近, 那么烟气中水蒸气分压较大, 使得浆滴中水的蒸发困难, 这就使反应速率大的部分反应时间延长, 从而使反应效果更好, 提高脱硫率. 同时, 在较低温度下,SO2气体在水中的溶解度将提高,从而提高脱硫率)通常选取的脱硫塔出口温度高于烟气的露点温度10℃~20℃。
Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2OCa(OH)2 + SO3 → CaSO4 + H2OCa(OH)2 + SO2 + 1/2 O2 → CaSO4 + H2OCa(OH)2 +2HCl → CaCl2 + 2H2OCa(OH)2 +2HF → CaF2 + 2H2O在循环干法工艺的循环流化床内,Ca (OH )2粉末、烟气及喷入的水分,在流化状态下充分混合,并通过Ca(OH)2粉末的多次再循环,使得床内参加反应的Ca(OH)2的量远大于新投入的量,即实际反应的吸收剂于酸性气体的摩尔比远远大于表观摩尔比,从而使得HCl、HF、SO2、SO3等酸性气体能被充分的吸收,实现高效脱硫。
CFB-FGD
烟气脱硫技术FGD:Flue Gas Desulfurization;循环流化床锅炉CFB:Circulating Fluidized BedCFB-FGD(循环流化床烟气脱硫技术)工艺是八十年代末由德国鲁奇(LURGI)公司首先提出的一种新颖的干法脱硫工艺。
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制备和输送系统,用简单的空气斜槽就可以输运,大大简化了工艺流程。
这种工艺的创新之处在于,它以循环流化床原理为基础,使吸收剂在反应器内多次再循环,延长了吸收剂与烟气的接触时间,从而大大提高了吸收剂的利用率。
它不但具有一般干法脱硫工艺的许多优点,如流程简单、占地少、投资低以及副产品可以综合利用等,而且能在钙硫比很低(Ca/S=1.1~1.2)的情况下达到与湿法脱硫工艺相当的脱硫效率,即95%左右。
CFB-FGD技术目前已在国外发展地非常成功。
如在德国Borken电厂100MW电站锅炉上(烟气量为620000m3/h)已经有了多年的稳定运行时间和经验,并在许多中小锅炉上得到应用。
CFB-FGD脱硫工艺由吸收剂添加系统、吸收塔、再循环系统以及自动控制系统组成。
烟气从流化床下部布风板进入吸收塔,与消石灰颗粒充分混合,SO2、SO3及其他有害气体如HCl和HF与消石灰反应,生成CaSO3·1/2H2O、CaSO4·1/2H2O和CaCO3。
反应产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经空气斜槽送回循环床吸收塔,灰渣循环量可以根据负荷进行调节。
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。
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水露点温度,从而提高脱硫效率。
CFB-FGD工艺的吸收剂可以用生石灰在现场干消化所得到的氢氧化钙(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,既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。
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。
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锅炉的两个装置的基本情况。
2.烟气CFB脱硫工艺简介
无论是Lurgi公司的CFB工艺, Wulff公司的RCFB工艺还是F.L. Smith的GSA工艺,它们在工作原理上都是很类似的。因此我们以Lurgi公司的CFB工艺为基础对烟气CFB脱硫工艺作简单的介绍。
要一台干消化器用来制备消石灰粉,然后用空气斜槽进行输送就可以了,从而
大大简化了工艺流程。
在各种负荷条件下,CFB烟气脱硫系统都能很好地适应.当负荷从100%变化到10%,系统称仍能很好地工作,这使得CFB工艺既能由于调峰机组,又能用于带基本负荷的机组。
CFB工艺所产生的脱硫副产品呈干粉状,非常便于处置。其化学组成与喷雾干燥工艺的副产品相类似,主要CaSO3、CaSO4以及未反应完的吸收剂(Ca(OH)2)等构成。脱硫副产品中是否含有大量的飞灰,则取决于在CFB烟气脱硫系统强是否安装了前级除尘器。CFB烟气脱硫系统的脱硫副产品的处置方法也与喷雾干燥的副产品基本相同。CFB工艺的副产品在加水后会硬化,硬化后的屈服强度可达15-18N/mm2,压实密度为1.28g/cm3,而其渗透率则与黏土类似,约为3X10-11。由此可见该副产品的强度与混凝土接近,很适合作矿井回填、道路基础。如能进一步加以开发,可能成为良好的建材工业的原料。
德国Wulff公司是一个成立较晚的设计和建造烟气CFB脱硫工程的小型企业。它的创始人R. Graf原是Lurgi公司在烟气CFB脱硫技术开发方面的主要负责人。脱离Lurgi公司后自建了Wulff公司,专门从事烟气CFB脱硫技术的开发工作,在Lurgi技术的基础上开发研制了一种叫做回流式烟气循环流化床的烟气CFB脱硫技术,对烟气CFB脱硫技术作了较大的改进,使之更加适用于动力工业(详见后)。
F.L.Smith公司是丹麦最大的工业企业,在水泥工业及散装物料输送机械制造方面享有很高的声誉。该公司的子公司F.L.Smith Mill专门从事环保设备设计和环境工程建设,在静电除尘器及烟气脱硫方面有不少业绩。它们独自开发的气体悬浮吸收(GSA)烟气脱硫技术在工作原理上和Lurgi工艺十分类似,并且已在一些垃圾焚烧设备和中小动力锅炉的烟气处理装置上得到了应用。GSA工艺还作为美国能源部主持的清洁煤技术项目的第二阶段中的一种试验技术在美国的一个10MW燃烧装置上进行了试验。
烟气CFB脱硫工艺流程由吸收剂制备,吸收塔,吸收剂再循环,除尘器以及仪表控制系统等部分组成,其流程图见图1。
烟气CFB脱硫工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,在特殊情况下也可采用其它对二氧化硫气体有吸收能力的干粉或浆液作吸收剂。
由锅炉排出的未经处理的烟气从流化床的底部进入,如果考虑到综合利用的需要,不希望脱硫的副产品与飞灰混在一起,那么必须在吸收塔之前安装一个预除尘器。 流化床吸收塔的底部为一个文丘里装置。烟气流经文丘里装置后速度加快,并与很细的吸收剂粉末互相混合。它们之间的相对滑移速度很大,加上吸收剂颗粒的密度很大,因此颗粒之间、气体与颗粒之间有着剧烈的摩擦,对SO2的吸收反应的传热传质过程十分有利。
吸收剂与烟气中的SO2反应,生成亚硫酸钙,经脱硫后带有大量固体颗粒的烟气由吸收塔的顶部排出。排出的烟气进入再循环除尘器中,再循环除尘器实
图1.烟气CFB脱硫工艺流程
际上是一个机械式除尘器,也可以是一个安装在电气除尘器前面的机械式预除尘器。烟气中的大部分固体颗粒都被再循环除尘器分离出来,被分离出来的颗粒则经过一个中间灰仓返回到吸收塔。由于大部分的颗粒都被循环多次,因此,固体吸收剂在脱硫系统中的滞流时间很长,一般可达三十分钟以上。
这种工艺以循环流化床原理为基础,通过吸收剂的多次再循环,使吸收剂与烟气接触时间增加,一般可达30分钟以上,从而大大提高了吸收剂的利用效率。这种工艺不但具有干法工艺的许多优点,如流程简单、占地少、投资低以及脱硫副产品呈干态,因而易于处理或综合利用,而且能在很低的钙硫比的情况下(Ca/S=1.1-1.2)达到与湿法工艺相近的脱硫效率(95%)。
烟气循环流化床脱硫CFB-FGD技术简介
1.概况
烟气循环流化床(CFB)脱硫技术在最近几年中已有所发展,不但用户增多,而且系统的烟气处理能力也比过去增大了,达到950,000Nm3/h,用于300MW机组的烟气脱硫系统。
目前,已达到工业化应用的主要有三种流程,它们是:
1.由德国Lurgi公司开发的烟气CFB脱硫技术;
CFB工艺的吸收剂是以石灰在现场进行干消化所得到的干的氢氧化钙细粉。由于消石灰粉颗粒很细,一般在10微米以下,因此不需要进行磨细,既节省了
购买磨机等大型设备的投资费用,也减少了能源消耗,使运行费用大为降低。
同时因为CFB工艺是一种干法流程,所以不象湿法、半干法那样需要有许多庞
大的存储罐和易磨损的浆液输送泵等组成的复杂的吸收剂制备、输送系统,只
2.由德国Wulff公司在Lurgi技术基础上进行改进后的RCFB脱硫技术;
3.由丹麦F.L.Smith公司开发的GSA烟气脱硫ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ术。
早在七十年代初,擅长于冶金工业工程建设的德国Lurgi公司就采用了烟气循环流化技术对炼铝设备的尾气进行处理。八十年代中期,由于开始对环境质量的严格控制以及政府的有关法规的强行规定,德国的动力工业对烟气脱硫设备有了巨大的需求。Lurgi公司在原来用于炼铝尾气处理的技术的基础上开发了一种新的适用于锅炉和其它燃烧设备的干法烟气脱硫工艺,即烟气循环流化床脱硫工艺。
中间灰仓出灰装置根据吸收剂的供给量以及除尘效率,按比例排出固体颗粒进入再循环回路。
从再循环除尘器排出的烟气如不能满足排放标准的要求,则需要再安装一个除尘器(静电除尘器或布袋除尘器)。经除尘后的洁净烟气通过引风机、烟囱排入大气。
以干粉的形式输入流化床吸收塔的吸收剂,同时还要喷入一定量的水以提高气体和固体物的反应能力。对脱硫效率来说,一个很重要的因素是烟温与水露点温度之差,该差值越小则系统的脱硫效率越高。由于吸收剂是干的,所以注水量与加入的吸收剂的量、烟气的温度以及烟气中的SO2浓度无关。这样就可以使喷水后的烟气温度与水露点十分接近,使得CFB烟气脱硫工艺可以适用于燃料含硫量从0.3%-6.5%的各种锅炉(包括燃煤锅炉和燃油锅炉),并在各种运行条件下均有很高的脱硫效率。