循环流化床干法脱硫工艺描述

附件一循环流化床干法脱硫工艺描述

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：

1.1 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一一多依奇公式，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;

2002年底，福建龙净通过竞标获得山西华能榆社电厂 2X 300MV机组脱硫除尘岛总

包合同，该项目已于2004年10月正式投入运行，2005年7月，华能国际委托东北电力科学院进行验收测试，各项技术指标均达到设计要求，使之成为中国同时也是世界上目前最大的、真正运行的300MW机组等级烟气循环流化床干法脱硫项目。2006年4月20 日，该项目顺利通过有关权威部门的鉴定，鉴定专家一致认为该技术在引进国外技术消化、吸收的基础上再创新，开发的大型火电机组循环流化床烟气脱硫系统技术和成套装置，总体技术水平达到国际先进，部分技术国际领先。

特别是2007年11月，龙净环保成功承揽华能邯峰电厂一期2X 660MW机组烟气脱硫技改工程，该项目现已正式启动。中国国家科技部在中国环保总局的推荐下，已经将 600MW机组等级配套的半干法烟气脱硫工艺，列为中国“ ^一五”期间的“ 863”重点研究课题。

龙净自承揽的榆社电厂2X 300MW机组循环流化床干法脱硫项目成功投运以来，已承接了包括华能邯峰电厂一期2X 660MW 机组烟气脱硫技改工程、华能榆社电厂一期2X00MW 机组两炉一塔以及出口巴西、印度在内的近六十台套烟气循环流化床干法脱硫系统工程合同。

1.2 工艺流程及原理说明

一个典型的CFB-FGD系统由预电除尘器、吸收剂制备及供应、脱硫塔、物料再循环、工艺水系统、脱硫后除尘器以及仪表控制系统等组成，其工艺流程见图1-1:

图1-1. CFB-FGD 工艺流程示意图

首先从锅炉的空气预热器出来的烟气温度一般为 120〜180C 左右，通过预除尘器后 从底部进入脱硫塔(当脱硫渣与粉煤灰须分别处理时，设置预除尘器，提高粉煤灰的综 合利用)，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，在这一区域主要完成吸收剂与 HCI 、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，SO 2充分反应。这种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，喷入的雾化水用以降低脱硫反应器内的烟温， 使烟温降至高于烟气露点20E 左右，从而使得SO 2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 CaSO 3 1/2H 2O ，此外还有与 SO 3、HF 和HCI 反应生成相应的副产物 消石灰 除尘器 烟气

CFB

吸收塔

渭洁烟气

副产品

CaSC4 1/2H2O、CaF2、CaCb Ca(0H)2 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。

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与氢氧化钙之间的反应速度主要取决于 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。

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，脱硫反应塔内能否获得气固最大滑落速度，是衡量一个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工艺能否达到较高脱硫率的一个重要指标。当气流速度大于10m/s 时，气固间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。

喷入的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，SO3全部得以去除，加上排烟温度始

终控制在高于露点温度20C以上，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脱硫塔顶部侧向排出，然后转向进入脱硫后除尘器进行气固分离，再通过引风机排入烟囱。经除尘器捕集下来的固体颗粒，通过除尘器下的脱硫灰再循环系统，返回脱硫塔继续参加反应，如此循环。多余的少量脱硫灰渣通过气力输送至脱硫灰库内，再通过罐车或二级输送设备外排