循环流化床锅炉炉内喷钙工艺介绍
炉内喷钙的脱硫原理

炉内喷钙的脱硫原理炉内喷钙是一种常见的炉内脱硫技术,被广泛应用于能源领域,特别是煤炭燃烧过程中的烟气脱硫。
它采用钙基吸收剂将炉内废气中的二氧化硫(SO2)转化为无害的石膏,以达到减少环境污染和保护设备的目的。
喷钙的脱硫原理主要涉及两个关键步骤:吸收和转化。
在炉内,当煤燃烧产生的烟气中含有高浓度的SO2时,喷钙系统通过喷洒钙基吸收剂,如石灰石(CaCO3)或石膏(CaSO4),使其与SO2发生反应。
首先,通过喷洒器将细小的钙基吸收剂颗粒均匀地喷洒到炉内废气中,在喷洒过程中,石灰石或石膏颗粒与烟气中的SO2发生接触与吸收作用。
此时,SO2与钙基吸收剂中的碱土金属阳离子(如钙)反应,生成点状或块状的无害钙基硫酸盐。
接下来,石灰石或石膏中的钙基硫酸盐会与其他废气中的成分反应,形成石膏(CaSO4)。
这是一个重要的步骤,因为石膏是一种无害的化合物,可以进行高效的处理和回收利用,减少对环境的负担。
炉内喷钙技术的优点在于其操作相对简单,可以方便地与燃烧设备集成。
此外,喷钙可以在较低的温度下进行,因此可以减少能源损失。
而且,钙基吸收剂通常易得且经济实惠,可以大规模应用。
然而,炉内喷钙也有一些需要注意的问题。
首先,喷钙过程会产生大量的石膏,需要妥善处理和处置。
其次,在喷钙过程中,需要有精确的控制和监测系统,以确保钙基吸收剂的喷洒量和喷洒效果,从而达到脱硫效果的最佳化。
总的来说,炉内喷钙是一种生动、全面并且具有指导意义的炉内脱硫技术。
通过吸收和转化作用,炉内喷钙系统可以高效地将炉内废气中的SO2转化为无害的石膏,保护环境和设备。
同时,需要注意合理处理产生的石膏和确保喷钙过程的精确控制。
这种技术在能源领域具有重要的应用价值,并可为环保工作做出贡献。
炉内喷钙脱硫工艺
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炉内喷钙脱硫工艺
炉内喷钙脱硫工艺是一种常用的烟气脱硫方法,主要适用于燃煤炉发电厂锅炉脱硫用。
该系统主要任务是完成物料输送、计量、送粉量调节、炉内喷射,从而使石灰石粉在炉内锻烧分解,利用生成的CaO与炉内烟气中的SO2进行反应实现炉内脱硫。
炉内喷钙脱硫石灰石粉喷射输送系统以罗茨风机为动力源,采用输粉机(料封泵,也叫低压连续气力输送泵)气源射流原理,利用高速气流的引射作用来输送粉状物料。
炉内喷钙脱硫工艺具有以下优点:
1.工艺简单,设备可靠,脱硫效率高,运行稳定;
2.无需建设烟气再热系统,投资和运行费用较低;
3.脱硫剂选择范围广,可根据当地资源选择合适的吸收剂;
4.脱硫产物为硫酸钙,可资源化利用或直接排放;
5.可与其他脱硫技术结合使用,提高整体脱硫效率。
需要注意的是,炉内喷钙脱硫工艺对吸收剂的粒度和反应活性要求较高,需要经过专门的加工和处理。
同时,该工艺对炉内温度和反应条件要求较高,需要严格控制反应条件,以保证脱硫效率和设备安全。
炉内喷钙脱硫工艺石灰石粉输送系统技术方案
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130t/h循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫工艺石灰石粉输送系统技术方案编制单位:编制日期:目录1工程概况 12炉内喷钙脱硫技术 33、输送系统技术要求及技术保证 54规程和标准 135质量保证及考核试验 146设计界限及接口 157、包装、运输和储存 188技术服务和设计联络 199、运行费用及效益分析 2010、工程投资估算 2111、系统工艺流程图(附图) 231工程概况1.1概述业主方现有1台130t/h循环流化床锅炉,锅炉采用向炉内添加石灰石粉脱硫工艺。
本方案设计的石灰石粉输送系统,是指将石灰石粉由炉前日用石灰石粉仓输送至锅炉炉膛石灰石粉接口的输送系统,单台炉为一个单元,设一个日用石灰石粉仓,输送气源由罗茨风机提供。
本技术方案适用于1×130t/h循环流化床锅炉所配套的石灰石粉输送系统工程。
该系统的功能、设计、结构、性能、安装和调试等方面说明满足相应的技术要求。
1.2设备运行环境气象特征与环境条件1.3 石灰石粉成份(煅烧前)石灰石成份分析如下:1.4 炉内喷钙脱硫系统设计指标(按常规130t循环流化床锅炉计算)2炉内喷钙脱硫技术2.1概述干法烟气脱硫技术是指脱硫吸收和产物处理均在干燥状态下进行的烟气脱硫技术,目前,发展了多种工艺,包括吸收剂喷射技术、电法干式脱硫技术及干式催化脱硫技术,炉内喷钙是其中一种应用较广泛的吸收剂喷射技术。
炉内喷钙是把干的吸收剂(石灰石粉、消石灰或白云石等)直接喷到锅炉炉膛的气流中去,炉膛内的热量将吸收剂煅烧成具有活性的CaO粒子,这些粒子与烟气中的SO2反应生成硫酸钙(CaSO4)和亚硫酸钙(CaSO3),这些反应产物和飞灰一起被除尘设备所捕获。
2.2工艺原理将石灰石粉磨至150目左右,用压缩空气喷射到炉内最佳温度区,并使脱硫剂石灰石与烟气有良好的接触和反应时间,石灰石受热分解成氧化钙和二氧化碳,再与烟气中二氧化硫,反应生成亚硫酸钙和硫酸钙,最终被氧化成硫酸钙。
锅炉炉内喷钙脱硫施工方案
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锅炉炉内喷钙脱硫施工方案1. 引言锅炉炉内喷钙脱硫是一种常见的脱硫方法,通过在锅炉燃烧区域喷射钙基脱硫剂,可以有效去除燃烧产生的硫氧化物,减少对大气环境的污染。
本文将介绍锅炉炉内喷钙脱硫的施工方案,包括工艺流程、施工步骤、注意事项等内容。
2. 工艺流程锅炉炉内喷钙脱硫的工艺流程主要包括下面几个步骤:1.准备工作:确认锅炉停机,确保锅炉内无火焰和高温状态,清理炉内杂物,确保施工安全。
2.脱硫剂配制:按照厂家提供的配方,将钙基脱硫剂与稀释剂按照一定比例混合,制备喷钙脱硫液。
3.喷射施工:使用专用设备将喷钙脱硫液喷射到炉内燃烧区域,覆盖硫氧化物生成区域,促使其与钙基脱硫剂发生反应形成水溶性化合物。
4.喷射结束后,停留一段时间,让脱硫剂充分反应。
5.清理工作:将喷射过程中产生的积灰、残留物清理干净,恢复锅炉正常运行状态。
3. 施工步骤具体的施工步骤如下:1.停机检查:确认锅炉已经停机,并检查锅炉内部是否有残留的高温物质。
2.清理炉内:清理炉内的杂物、积灰等,确保施工环境干净整洁。
3.配制脱硫剂:按照厂家提供的配方,将钙基脱硫剂与稀释剂按照一定比例混合,充分搅拌均匀。
4.喷射施工:使用专用设备将喷钙脱硫液喷射到锅炉燃烧区域,均匀喷射覆盖整个区域。
5.喷射结束后,停留时间:根据工艺要求和脱硫剂反应时间,使脱硫剂充分反应。
6.清理工作:将喷射过程中产生的积灰、残留物清理干净,以免影响锅炉的正常运行。
4. 注意事项在进行锅炉炉内喷钙脱硫施工时,需要注意以下几点:•安全第一:施工前需要检查锅炉的停机情况,确保锅炉内无火焰和高温物质,避免施工过程中发生意外事故。
•施工环境清洁:清理锅炉炉内的杂物和积灰,确保施工环境干净整洁。
•配制脱硫液:按照厂家提供的配方,准确计量脱硫剂和稀释剂,充分搅拌均匀。
•喷射均匀:使用专用设备进行喷射,保证喷钙脱硫液均匀喷射到燃烧区域,覆盖面积广,确保脱硫效果。
•停留时间:根据工艺要求和脱硫剂反应时间,合理控制喷射后的停留时间,使脱硫剂充分反应。
循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫技术的应用
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循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫技术的应用【摘要】介绍了炉内喷钙干法脱硫工艺和反应原理,总结了改造后的主要成果,对产生的社会和环境效益进行了分析。
炉内喷钙脱硫技术在循环流化床锅炉上的应用效果良好。
【关键词】炉内喷钙;循环流化床;干法山东兖矿国际焦化有限公司地处国家二氧化硫两控区,随着国家、地方环保政策的逐步调控,对二氧化硫排放指标要求越来越严,浓度、总量双达标已事关企业的生存与发展。
公司锅炉系统原配套脱硫装置设计简单,为在皮带上添加碎石硝,脱硫成本高、效率低、操控难度大。
为降低锅炉烟气二氧化硫排放浓度,保证锅炉烟气稳定达标排放,结合公司循环流化床锅炉的特点,公司采用炉内喷钙干法脱硫技术对锅炉脱硫系统进行了改造。
本文介绍了该技术在循环流化床锅炉上的应用和实践。
1.原脱硫设计工艺在锅炉的动力煤存放地共有两个下料口,一个用来下煤,另一个用来下细石灰石(石硝)。
当锅炉上煤时,同时开启两个下料口的振动给料机,煤和细石灰石落在同一条皮带上---1#皮带,根据细石灰石含钙量,人工控制按钙硫比4左右比例添加。
经1#皮带后,煤与细石灰石依次经过自冷除铁器、振动筛、破碎机充分混合后再依次经过2#皮带、3#皮带、煤仓,然后经给煤机进入锅炉燃烧。
公司锅炉为3台UG-75-3.82-450-41M型号的循环流化床锅炉,运行方式为两开一备。
工艺主要缺陷:1.1脱硫效率低。
脱硫剂为细石灰石,颗粒大(1-3mm),混合不均,造成脱硫效果不稳,超标现象时有发生(二氧化硫浓度指标为900mg/Nm3)。
1.2脱硫剂添加人工控制,易造成脱硫剂的浪费,为保证排放不超标,钙硫比通常保持较高水平(4左右),甚至更高。
1.3煤和脱硫剂下料口各只有一个,断煤或脱硫剂添加不及时出现问题后会影响锅炉运行和排烟浓度控制。
2.炉内喷钙脱硫工艺2.1系统基本组成包括:石灰石钢粉仓系统、石灰石输送系统、辅助设备及程控系统等。
石灰石粉(细度要求250目)由罐车运至钢粉仓附近,钢粉仓附带的快换接头与罐车连接,完毕后打开手动蝶阀,石灰石粉由罐车气源送至钢粉仓。
炉内喷钙脱硫技术方案
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炉内喷钙脱硫技术方案1. 引言在煤炭、电力、冶金等工业领域中,烟气中的二氧化硫(SO2)是一种常见的大气污染物。
高浓度的二氧化硫排放不仅对环境造成严重影响,也对人体健康构成威胁。
因此,发展高效、低成本的脱硫技术对于减少二氧化硫排放和保护环境具有重要意义。
炉内喷钙脱硫技术利用炉内的高温和燃烧炉的炉排气温度来进行脱硫。
本文将介绍炉内喷钙脱硫技术的原理、工艺流程以及该技术的优点和应用前景。
2. 原理炉内喷钙脱硫技术利用炉内高温下,钙的氧化物与燃烧产生的二氧化硫进行反应,生成硫酸钙,并最终形成石膏。
该反应可以在较低温度下进行,从而减少了能耗和设备成本。
喷钙脱硫的关键是选择适当的喷钙方式和喷钙剂。
常用的喷钙方式包括干式喷钙和湿式喷钙,喷钙剂则可选择氧化钙、氢氧化钙等。
3. 工艺流程炉内喷钙脱硫技术主要由以下几个步骤组成:3.1 炉内喷钙设备安装首先,需要在燃烧炉的炉腔内设置喷钙设备。
喷钙设备通常由喷钙器、输送管道和喷钙气流控制装置组成。
喷钙器的位置要使其能够充分覆盖燃烧产生的烟气,确保喷钙效果。
3.2 炉内喷钙过程在燃烧过程中,喷钙剂通过喷钙器喷入炉腔内,并与烟气中的二氧化硫发生反应。
喷钙剂与二氧化硫反应生成的硫酸钙会在炉腔内冷却下来,并形成石膏。
3.3 石膏收集与处理石膏是炉内喷钙脱硫技术中的副产物,需要进行收集和处理。
一种常见的处理方法是将石膏进行脱水和干燥,然后用作建材工业的原料。
4. 优点炉内喷钙脱硫技术相比其他脱硫技术具有以下优点:•节能高效:利用炉内高温进行脱硫,减少了能耗和设备成本。
•低成本:喷钙剂的成本相对较低,且喷钙剂可以选择多种低成本材料。
•适应性强:炉内喷钙脱硫技术适用于各种类型的燃烧炉,包括煤炭燃烧炉和重油燃烧炉等。
•副产物可利用:石膏是炉内喷钙脱硫的副产物,可用作建材工业的原料,具有较高的价值。
5. 应用前景炉内喷钙脱硫技术在煤炭、电力、冶金等工业领域广泛应用,对减少二氧化硫排放和保护环境具有重要意义。
循环流化床锅炉多粒度多流态炉内喷钙脱硫技术
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炉床温 均匀 且较低 ( 一 般在 8 5 0 o C 一9 5 0 o C) , 恰好 处
基金项 目: 国家科技支撑计 划项 日( 2 0 1 2 B A A 0 2 B 0 1 ) ; 科技部 国际合作项 目( 2 0 1 1 D F A 6 0 3 9 0 ) 作者简介 : 李竟芨( 1 9 9 0 一) , 男, 黑龙江哈尔滨人 , 博士研究生. 通讯作者 : 杨 海瑞( 1 9 7 2一) , 男, 北 京人 , 教授 , 博士, 主要从 事循环流化锅 炉燃烧技术方面 的研究
1 0 0 mg / Nm ( 以N O: 计, 折算 为干基 、 6 % O2 浓度) 的 S O 排放 标 准 。循 环 流化 床 ( C F B) 锅 炉作 为一 种 清 洁 高效 的燃 煤 技术 , 在 我 国劣质 煤 利 用 领 域 得 以 大 规模 推广 … 。而且 , 其 通常 采 用 向炉 内添 加 廉 价 的 钙 基脱 硫剂 ( 以石 灰 石 为 主 ) 的脱 硫 方 式 , 相 比于 炉 外 脱 硫 , 具 有 占地面 积少 、 初 投 资 和 运行 成 本 低 、 不耗 水 、 无 副
根 据 最新 颁 布 实施 的《 火 电厂 大气 污 染物 排 放标
气 固流态 研究 的积 累 , 提 出 了一 种 多粒 度 多 流态 炉 内 喷 钙脱硫 技 术 , 并在某 3 3 0 MWe C F B 机 组 上 成 功 进
行 了工程 验证 。
准》 ( G B 1 3 2 2 3 — 2 0 1 1 ) , 大部分现役火 电机组需达 到
摘 要: 在 现有循环流化床 ( C F B) 锅 炉炉 内脱硫技术的基础上 , 通过分析石灰石粒度对脱硫 效率的影响 , 提 出了一种 基
循环流化床锅炉炉内喷钙工艺介绍

循环流化床锅炉炉内喷CaO尾部增湿脱硫工艺介绍一、工艺概述循环流化床燃烧技术是一种新型有效的燃烧方式,它具有和煤粉炉相当的燃烧效率,并且其燃烧特点十分适用于炉内喷钙脱硫,原因如下:1.燃烧温度低(850℃~900℃),正处于炉内脱硫的最佳温度段,因而在不需要增加设备和较低的运行费用下就能较清洁地利用高硫煤。
2.烟气分离再循环技术的应用,相当于提高了脱硫剂在床内的停留时间,也提高了炉内脱硫剂的浓度,同时床料间,床料与床壁间的磨损、撞击使脱硫剂表面产物层变薄或使脱硫剂分裂,有效地增加了脱硫剂的反应比表面积,使脱硫剂的利用率得到了相应的提高。
理论上一般认为,在850℃~900℃的炉膛温度,Ca/S摩尔比为1.5~2.5,石灰石的粒度小于2mm(通常为0.1~0.3mm)时,炉内脱硫效率可达85~90%。
但是循环流化床锅炉实际运行中,还存在着一些问题,使得脱硫效率达不到理论脱硫效率,具体原因主要有以下四点:1.国外的循环流化床锅炉循环倍率一般为50~80,而国内一般低于30,低循环倍率下达到高脱硫效率是不现实的。
2.为了降低飞灰的含碳量,提高燃烧效率及热效率,实际运行时往往适当提高锅炉的燃烧温度,燃烧温度提高使得炉内脱离了最佳的脱硫温度范围,使炉内脱硫效率降低。
3.目前国内循环流化床锅炉的脱硫方法,大部分是采用煤直接掺混石灰石的做法,掺混不均匀使石灰石无法完全发挥功效。
4.在炉内硫酸盐化过程中,由于石灰颗粒孔隙的堵塞,阻碍了脱硫剂与二氧化硫接触。
以上原因使得国内循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫效率仅为50%左右。
由于循环流化床锅炉炉内喷钙的高钙硫比和低脱硫效率,使得飞灰中含有大量的未被利用的氧化钙,直接排放造成脱硫剂的巨大浪费,使运行成本增高。
鉴于以上因素,为了进一步提高循环流化床锅炉炉内喷钙的脱硫效率和脱硫剂利用率,可以采取四个措施。
1.以生石灰粉(CaO)代替石灰石粉(CaCO)喷入炉内。
3是否有必要?可以产生多大的功效?增加运行成本?目前,炉内喷钙的脱硫剂大多采用石灰石微粒,石灰石微粒在炉内煅烧的过程中,其中所含的杂质包裹在生成的CaO表面,阻碍CaO与SO2的接触,即使炉内存在着较强的物料碰撞磨损,也无法有效地清除杂质,对脱硫效率和脱硫剂的利用率有较大的负面影响。
炉内喷钙在循环流化床锅炉的作用
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炉 内石 灰 石脱硫 时 ,发生 的化 学反 应 吸放 热 为
C a C O 3 - - -  ̄ C a O + C O 2( 1 )- 1 8 7 1 . 5 k J / k g ,
S O。 排 放 量 / ( mg / Nm3 )
1 0 7 3 7 74
7 24 7 75
脱硫 效 率 / %
82 . 5 87. 3
90, 6 90. 1
石粉仓的下部手动插板阀,通过气动进料阀进入混
合器 ,利用压缩空气或罗茨风机将物料吹送到锅炉
炉膛 。
4 炉 内石灰 石脱硫 的 脱硫效 率
Ms % = 2 x Kx B g x( 1 - q 4 / t o o ) S J I O 0 =
2 x O . 9 ×1 7 . 0 6 × ( 1 — 4 / l O 0 ) x O . 3 2 5 / 1 0 0 = 0 . 0 9 6 t / h .( 4 )
折算 为为 1 0 3 0 m r d m , 。按 现在标 准排放 浓度
1 0 0 m g / m 3 计 算 ,脱硫 效 率 为 9 0 . 6 % ( 即C a / S为
2 . 5 )时可满足当前环保排放要求。在此热质下 ,当 含硫量超过 0 . 3 5 %时 ,炉 内脱硫脱去其绝 大部分 , 炉后 采 用 简单 的增 湿或 半 干法 脱硫 可 满 足环 保 排放
器能将被气流带出的固体颗粒分离出来 。再将其送
回炉膛 底部 ,以维持 炉膛 内床料 总量 不 变 的连续 工
作 状态 。
灰
水
Ay
炉内喷钙的脱硫原理(一)

炉内喷钙的脱硫原理(一)炉内喷钙的脱硫引言炉内喷钙是一种常用的脱硫方法,能够有效降低烟气中的含硫排放。
本文将从原理、应用和效果三个方面介绍炉内喷钙的脱硫技术。
原理炉内喷钙的脱硫基于以下原理: - 硫在燃料中以硫酸盐或硫化物的形式存在,燃烧时生成SO2; - 喷射石灰石(CaCO3)或生石灰(CaO)到炉内,与燃烧产生的SO2反应; - 反应生成的CaSO3或CaSO4固体颗粒,随烟气一起被排出。
应用炉内喷钙的脱硫应用广泛,主要用于以下行业: - 炉窑行业:钢铁、水泥、玻璃等行业中的高温炉窑设备; - 发电行业:火电厂、燃煤电厂等燃煤发电设备。
效果炉内喷钙的脱硫能够达到以下效果: - 优良的脱硫效率:石灰石或生石灰与SO2反应后,形成固体颗粒,能够在烟道中有效捕捉硫化物; - 降低环境污染:通过脱硫处理,减少了SO2的排放,降低大气污染; - 提高设备使用寿命:减少了烟气中的硫化物含量,减轻了对设备的腐蚀。
总结炉内喷钙是一项十分有效的烟气脱硫技术,通过在燃烧过程中喷射石灰石或生石灰,能够捕捉和固化硫化物,从而降低烟气中的SO2排放量。
该技术应用广泛,效果显著,对于减少大气污染、保护环境和提高设备使用寿命都具有积极意义。
操作步骤炉内喷钙的脱硫通常需要以下步骤: 1. 准备石灰石或生石灰:选择适用于具体应用场景的石灰石或生石灰,确保其成分纯度和活性适宜。
2. 设计喷钙系统:根据实际情况设计合适的喷钙系统,包括喷钙设备、喷钙位置和喷钙量等。
3. 控制喷钙时机:根据燃烧过程和硫含量,控制喷钙的时机,确保最佳的脱硫效果。
4. 进行喷钙操作:在适当的时机将石灰石或生石灰喷射到炉内,与燃烧产生的SO2进行反应。
5. 监测脱硫效果:通过监测烟气中的SO2排放量和炉内硫含量,评估脱硫效果,并根据需要进行调整。
特点与优势炉内喷钙的脱硫技术具有以下特点和优势: - 执行简单:相对于其他脱硫方法,炉内喷钙操作简单,不需要大规模的设备改造。
炉内喷钙脱硫工艺原理
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炉内喷钙脱硫工艺原理炉内喷钙脱硫工艺是一种常见的烟气脱硫方法,主要用于燃煤锅炉和工业炉窑中的烟气脱硫。
其原理是通过喷射石灰浆或石膏浆等含钙化合物的溶液,将烟气中的二氧化硫(SO2)转化为钙硫化物(CaS),从而达到脱硫的目的。
炉内喷钙脱硫工艺的主要步骤包括石灰浆的制备、喷射和反应、产物的分离和处理等。
石灰浆的制备是炉内喷钙脱硫的关键步骤之一。
石灰浆的制备通常采用石灰石和水反应得到,制备过程中需要控制好石灰石与水的比例,以及搅拌的时间和速度。
制备好的石灰浆应具有一定的浓度和流动性,以便于喷射到烟气中。
石灰浆的喷射和反应是炉内喷钙脱硫的核心步骤。
在燃烧过程中,将制备好的石灰浆通过喷嘴喷射到燃烧室或烟道中,使石灰浆与烟气充分接触和混合。
在接触和混合的过程中,石灰浆中的钙氢氧化物(Ca(OH)2)与烟气中的二氧化硫发生反应,生成钙硫化物。
这个反应是一个吸热反应,同时伴随着水的蒸发和石灰浆的干燥。
产物的分离和处理是炉内喷钙脱硫的最后一步。
经过喷射和反应后,石灰浆中的钙硫化物与烟气中的固体颗粒、灰渣等杂质一起被捕集下来,在除尘器中进行分离和收集。
分离后的钙硫化物可以通过后续的处理方式得到回收利用或安全处理。
炉内喷钙脱硫工艺的原理是基于钙化合物与二氧化硫的反应。
在喷射和反应过程中,石灰浆中的钙氢氧化物与烟气中的二氧化硫发生反应,生成钙硫化物。
这个反应是一个化学吸收过程,通过将二氧化硫转化为钙硫化物,从而实现烟气中二氧化硫的脱除。
钙硫化物是一种固体物质,能够与其他固体颗粒一起被捕集下来,从而达到脱硫的效果。
炉内喷钙脱硫工艺具有操作简便、投资成本低、脱硫效率高等优点。
然而,也存在着石灰浆制备和喷射、产物的分离和处理等方面的技术难题,需要进一步研究和改进。
此外,炉内喷钙脱硫工艺对燃煤锅炉和工业炉窑的烟气特性有一定的要求,需要根据实际情况进行调整和优化。
炉内喷钙脱硫工艺是一种常见的烟气脱硫方法,通过喷射石灰浆或石膏浆等含钙化合物的溶液,将烟气中的二氧化硫转化为钙硫化物,从而达到脱硫的目的。
循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫与炉外石灰石—石膏湿法脱硫配合运行中出现的问题与应对措施
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循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫与炉外石灰石—石膏湿法脱硫配合运行中出现的问题与应对措施循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫与炉外石灰石-石膏湿法脱硫配合运行,使得最终的SO2排放浓度完全能够达到环保要求的排放标准。
但在运行中也出现了很多问题,需要逐一应对解决。
标签:炉内喷钙脱硫;炉外石灰石-石膏湿法脱硫;脱硫效率;氯离子浓度1 概况神华乌海能源公司西来峰发电厂(以下简称“西来峰发电厂”)一期工程两台200MW超高压发电机组,锅炉采用循环流化床锅炉。
为了满足环保对SO2排放浓度的要求,西来峰发电厂采用了循环流化床炉内喷钙脱硫(以下简称炉内脱硫)和炉外石灰石-石膏湿法脱硫(以下简称炉外脱硫)相结合的脱硫方式,其中炉内脱硫为第一级脱硫,炉外脱硫为第二级脱硫。
炉内脱硫采用喷入石灰石粉的脱硫方式,每台锅炉均设置了单独的石灰石粉仓和石灰石输送系统,石灰石粉仓至石灰石输送系统采用可调频的星形给料机给料。
炉外脱硫采用两炉一塔,带GGH、增压风机的设计方式,吸收塔采用逆流喷淋空塔,塔内设置三层喷淋层和二级除雾器,设计进口SO2浓度为1411mg/m3,设计脱硫效率95%。
设计炉内脱硫脱除总含硫量的80%,剩余的20%由炉外脱硫进行处理,两级脱硫总的脱硫效率达到98%。
在实际运行过程中,遇到了一些炉内脱硫与炉外脱硫配合运行方面的问题,文章将对遇到的问题逐一进行总结,同时根据日常的运行经验提出相应的应对措施。
2 遇到的问题与应对措施2.1 炉外脱硫系统的脱硫效率波动大,不能很好的反应炉外脱硫系统的运行状况2.1.1 问题情况介绍。
由于炉内脱硫受到石灰石输送管路堵塞、给煤机断煤等因素的影响,导致炉外脱硫进口的SO2浓度变化较大,常规的波动范围在100mg/m3-400mg/m3之间,最大波动值可达600mg/m3(波动量达到炉外脱硫设计进口SO2浓度的42%),使得脱硫效率值难以稳定,分析如下:首先,ηSO2=CSO2,in-CSO2,out/CSO2,in其次,烟气流向决定了当炉外脱硫进口的SO2浓度发生变化时,炉外脱硫出口的SO2浓度数据晚于其进口SO2浓度数据的变化,此时脱硫效率计算值已经变化,但显示的脱硫效率却不能很好的反应出此时的脱硫效率。
炉内喷钙脱硫工艺石灰石粉输送系统技术方案

130t/h循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫工艺石灰石粉输送系统技术方案编制单位:编制日期:目录1工程概况 (1)2炉内喷钙脱硫技术 (3)3、输送系统技术要求及技术保证 (5)4规程和标准 (13)5质量保证及考核试验 (14)6设计界限及接口 (15)7、包装、运输和储存 (18)8技术服务和设计联络 (19)9、运行费用及效益分析 (20)10、工程投资估算 (21)11、系统工艺流程图(附图) (23)1工程概况1.1概述业主方现有1台130t/h循环流化床锅炉,锅炉采用向炉内添加石灰石粉脱硫工艺。
本方案设计的石灰石粉输送系统,是指将石灰石粉由炉前日用石灰石粉仓输送至锅炉炉膛石灰石粉接口的输送系统,单台炉为一个单元,设一个日用石灰石粉仓,输送气源由罗茨风机提供。
本技术方案适用于1×130t/h循环流化床锅炉所配套的石灰石粉输送系统工程。
该系统的功能、设计、结构、性能、安装和调试等方面说明满足相应的技术要求。
1.2设备运行环境气象特征与环境条件(煅烧前)石灰石成份分析如下:1.4 炉内喷钙脱硫系统设计指标(按常规130t循环流化床锅炉计算)2炉内喷钙脱硫技术2.1概述干法烟气脱硫技术是指脱硫吸收和产物处理均在干燥状态下进行的烟气脱硫技术,目前,发展了多种工艺,包括吸收剂喷射技术、电法干式脱硫技术及干式催化脱硫技术,炉内喷钙是其中一种应用较广泛的吸收剂喷射技术。
炉内喷钙是把干的吸收剂(石灰石粉、消石灰或白云石等)直接喷到锅炉炉膛的气流中去,炉膛内的热量将吸收剂煅烧成具有活性的CaO粒子,这些粒子与烟气中的SO2反应生成硫酸钙(CaSO4)和亚硫酸钙(CaSO3),这些反应产物和飞灰一起被除尘设备所捕获。
2.2工艺原理将石灰石粉磨至150目左右,用压缩空气喷射到炉内最佳温度区,并使脱硫剂石灰石与烟气有良好的接触和反应时间,石灰石受热分解成氧化钙和二氧化碳,再与烟气中二氧化硫,反应生成亚硫酸钙和硫酸钙,最终被氧化成硫酸钙。
CFB锅炉炉内喷钙脱硫系统工艺优化word精品文档5页
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CFB锅炉炉内喷钙脱硫系统工艺优化循环流化床燃烧是一种在炉内使高温运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触,并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程;在炉外分离设备将绝大部分高温固体颗粒同步捕集,并将它们送回炉膛继续参与燃烧。
该燃烧技术具有分级燃烧有效降低NOx排放、低成本脱硫、煤种适应性强、灰渣易于综合利用、负荷调节范围大、燃烧稳定等特点。
炉内喷钙脱硫与煤粉燃烧锅炉尾部烟气脱硫技术相比,在脱硫经济性、脱硫能力上占有优势。
1 循环流化床锅炉脱硫机理循环流化床锅炉通过向炉内添加石灰石控制SO2排放。
其在炉内的脱硫反应过程一般分为两步:第一步,CaCO3的煅烧反应,即石灰石在高温下分解生成CaO和CO2。
化学方程式:CaCO3→CaO + CO2 (煅烧反应)第二步,煅烧生成的多孔状CaO在氧化性气氛中遇到SO2就会发生化合反应生成CaSO4。
化学反应方程式:CaO+ SO2+1/2O2→ CaSO4(化合反应)石灰石煅烧及化合反应过程中微观结构发生改变,如图1所示。
2 循环流化床锅炉炉内脱硫的影响因素2.1 燃料和石灰石粒径的影响循环流化床锅炉对燃料和石灰石粒度及粒径分布有严格要求。
燃料平均颗粒度过大,会造成锅炉床料大颗粒积聚,床料分层,流化变差,排渣设备堵塞,严重时导致炉膛结焦停炉。
石灰石平均粒度过大,脱硫气固反应表面积减小,扩散阻力增加,石灰石利用不充分。
但是,燃料和石灰石粒度太小时,会增大其飞灰形式的逃逸量,旋风分离器捕捉不到,使脱硫效率下降,飞灰含炭量升高。
故一般采用0~2 mm,平均100~500 μm的石灰石粒度。
2.2 Ca/S摩尔比的影响CaCO3摩尔体积为CaO的1.79倍,CaCO3煅烧过程中自然孔隙扩大,形成的多孔隙结构有利于CaO与SO2反应。
理论上,硫的盐化反应中CaO 与SO2按照等摩尔比进行。
但是实际反应中由于脱硫产物CaSO4的摩尔体积是CaO的2.43倍,CaO的表面生成一层致密的CaSO4薄膜,这层膜减缓SO2与CaO颗粒反应速率,致使短时间内石灰石颗粒内部CaO无法充分反应。
炉内喷钙脱硫工艺
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炉内喷钙脱硫工艺炉内喷钙脱硫工艺是一种常用的烟气脱硫方法。
它通过在锅炉烟道内喷射钙质吸收剂,将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙并固定下来,从而达到减少二氧化硫排放的目的。
炉内喷钙脱硫工艺主要包括喷钙系统和脱硫反应过程两个部分。
喷钙系统是炉内喷钙脱硫的关键。
它由喷钙设备、输送系统和控制系统组成。
喷钙设备一般采用高压喷嘴,通过压缩空气将钙质吸收剂喷射到烟气通道中。
输送系统一般采用螺旋输送机或气力输送系统,将钙质吸收剂从储存仓库中输送到喷钙设备。
控制系统则负责控制喷钙设备的喷射量和频率,以满足不同工况下的脱硫要求。
脱硫反应过程是炉内喷钙脱硫的核心。
当烟气中的二氧化硫与喷射的钙质吸收剂接触时,会发生化学反应。
二氧化硫与钙质吸收剂中的氧化钙反应生成硫酸钙。
硫酸钙会与烟气中的水蒸气和氧反应生成硫酸和水。
硫酸是一种易溶于水的物质,可以被烟气带走并固定下来。
脱硫反应过程中,钙质吸收剂会逐渐被转化为石膏,因此需要定期补充新的钙质吸收剂。
炉内喷钙脱硫工艺具有以下优点:炉内喷钙脱硫工艺适用范围广。
不论是燃煤锅炉还是燃气锅炉,都可以采用此工艺进行脱硫处理。
无论是新建的锅炉还是改造的锅炉,都可以方便地引入喷钙系统。
炉内喷钙脱硫工艺具有高效的脱硫效果。
钙质吸收剂喷射到烟气中后,能够迅速与二氧化硫发生反应,并将其转化为硫酸钙,从而达到脱硫的效果。
实际应用中,炉内喷钙脱硫工艺可以将二氧化硫的排放浓度降低到国家排放标准以下。
炉内喷钙脱硫工艺具有运行成本低的优点。
钙质吸收剂价格低廉,且易于获取。
喷钙设备的投资和运行成本相对较低。
此外,炉内喷钙脱硫工艺不需要额外的吸收塔和循环泵等设备,节省了工程投资和运行维护成本。
炉内喷钙脱硫工艺对烟气系统影响小。
喷钙系统可以方便地安装在锅炉烟道上,不需要额外的烟气处理设备。
此外,炉内喷钙脱硫工艺对烟气阻力影响小,不会对锅炉的正常运行产生明显的影响。
炉内喷钙脱硫工艺是一种经济、高效的烟气脱硫方法。
它通过喷钙系统将钙质吸收剂喷射到烟气通道中,将二氧化硫转化为硫酸钙并固定下来。
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循环流化床锅炉炉内喷CaO尾部增湿脱硫工艺介绍一、工艺概述循环流化床燃烧技术是一种新型有效的燃烧方式,它具有和煤粉炉相当的燃烧效率,并且其燃烧特点十分适用于炉内喷钙脱硫,原因如下:1.燃烧温度低(850℃~900℃),正处于炉内脱硫的最佳温度段,因而在不需要增加设备和较低的运行费用下就能较清洁地利用高硫煤。
2.烟气分离再循环技术的应用,相当于提高了脱硫剂在床内的停留时间,也提高了炉内脱硫剂的浓度,同时床料间,床料与床壁间的磨损、撞击使脱硫剂表面产物层变薄或使脱硫剂分裂,有效地增加了脱硫剂的反应比表面积,使脱硫剂的利用率得到了相应的提高。
理论上一般认为,在850℃~900℃的炉膛温度,Ca/S摩尔比为1.5~2.5,石灰石的粒度小于2mm(通常为0.1~0.3mm)时,炉内脱硫效率可达85~90%。
但是循环流化床锅炉实际运行中,还存在着一些问题,使得脱硫效率达不到理论脱硫效率,具体原因主要有以下四点:1.国外的循环流化床锅炉循环倍率一般为50~80,而国内一般低于30,低循环倍率下达到高脱硫效率是不现实的。
2.为了降低飞灰的含碳量,提高燃烧效率及热效率,实际运行时往往适当提高锅炉的燃烧温度,燃烧温度提高使得炉内脱离了最佳的脱硫温度范围,使炉内脱硫效率降低。
3.目前国内循环流化床锅炉的脱硫方法,大部分是采用煤直接掺混石灰石的做法,掺混不均匀使石灰石无法完全发挥功效。
4.在炉内硫酸盐化过程中,由于石灰颗粒孔隙的堵塞,阻碍了脱硫剂与二氧化硫接触。
以上原因使得国内循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫效率仅为50%左右。
由于循环流化床锅炉炉内喷钙的高钙硫比和低脱硫效率,使得飞灰中含有大量的未被利用的氧化钙,直接排放造成脱硫剂的巨大浪费,使运行成本增高。
鉴于以上因素,为了进一步提高循环流化床锅炉炉内喷钙的脱硫效率和脱硫剂利用率,可以采取四个措施。
1.以生石灰粉(CaO)代替石灰石粉(CaCO)喷入炉内。
3是否有必要?可以产生多大的功效?增加运行成本?目前,炉内喷钙的脱硫剂大多采用石灰石微粒,石灰石微粒在炉内煅烧的过程中,其中所含的杂质包裹在生成的CaO表面,阻碍CaO与SO2的接触,即使炉内存在着较强的物料碰撞磨损,也无法有效地清除杂质,对脱硫效率和脱硫剂的利用率有较大的负面影响。
采用生石灰粉代替石灰石粉喷入炉内,此问题将得到很好的解决。
{“CaCO3的煅烧分解温度与炉内CO2的浓度有关,一般炉内CO2的浓度为14%,此时CaCO3的煅烧分解温度为765℃。
[1]”“采用压力消化石灰代替石灰石,钙硫比为1.5时,脱硫效率达到80%(煤粉炉)。
这是因为用加压水化,在快速缺压出料中,水合物爆裂,形成高速分散的微粒,并且微粒具有较大的比表面积,有利于钙硫的接触。
[2]”}2.在烟道尾部适当部位(一般在空气预热器和除尘器之间),设置增湿活化,进一步脱硫。
反应器,使未反应的CaO在活化反应器内水合成Ca(OH)2在增湿活化反应器内,飞灰颗粒被雾化液滴捕捉后,水分渗透过颗粒表面的,吸收剂颗粒膨反应产物层,与未反应的CaO内核生成摩尔体积较大的Ca(OH)2胀使致密的颗粒外壳破裂,暴露出内部的CaO,并使颗粒内部空隙率及比表面积进一步增加,有利于CaO与SO2充分接触。
当颗粒中含水量达到一定程度,在颗粒表面会形成液膜,这时的脱硫反应机理相对于干燥状态时已经发生了显著变化,反应是在溶液中进行的,反应速度快、反应彻底。
3.增设脱硫灰再循环系统,将活化反应器底部和尾部除尘器收集的脱硫灰以干粉或灰浆的状态加入活化器,再循环利用,增大活化器内的脱硫剂浓度,脱硫效率得到相应提高。
4.将新鲜生石灰粉加入增湿活化反应器,增大活化反应器内脱硫剂浓度,优化脱硫剂质量,新鲜脱硫剂的加入使脱硫效率进一步提高。
二.工艺流程工艺主要有四步构成,如图1、2、3、4。
1.向炉内喷射生石灰粉;2.炉后活化反应器内用水或灰浆增湿活化;3.干灰或湿灰再循环。
4.灰循环系统中添加新鲜生石灰粉。
图 1 工艺流程图(无灰循环方式)图 2 工艺流程图(干灰循环方式)图 3 工艺流程图(湿灰循环方式)图4 工艺流程图(灰循环系统中加入新鲜生石灰粉)第一步,将生石灰粉用气力输送方法从生石灰仓喷射到炉膛内,CaO立即与烟气中的SO2和少量SO3反应,生成硫酸钙。
反应为:4342221CaSO SO CaO CaSO O SO CaO =+=++ 脱硫剂在循环流化床锅炉内循环往复,循环流化床锅炉炉内喷钙(石灰石粉)的脱硫效率可以达到78%,脱硫剂的利用率达到40%,钙硫比约为1:1.6。
[3]炉内喷入生石灰粉,脱硫效率将达到70%。
第一步投资占整个脱硫系统总投资的10%左右,对于脱硫效率要求不高、排放标准低的循环流化床锅炉机组,单独的炉内喷生石灰已足以满足要求,无需再进行尾部增湿。
第二步,在安装于空气预热器与除尘器之间的增湿活化反应器内完成,如图1。
在活化器内,炉膛内未反应的CaO 与喷入的水反应生成Ca(OH)2,SO 2与生成的新鲜的Ca(OH)2快速反应生成CaSO 3,然后又部分的被氧化为CaSO 4。
反应为:42323222221)()(CaSO O CaSO O H CaSO SO OH Ca OH Ca O H CaO =++=+=+由于烟气自身较高温度的蒸发作用,该过程的反应产物呈干粉状态。
趋近绝热饱和温度值Δt 和烟气在活化器内的滞留时间是影响着脱硫效率的重要因素。
增加尾部增湿活化器之后,整个脱硫系统的脱硫效率将达到90%以上。
加水增湿活化部分的投资约占整个系统总投资的85%。
第三步,活化器内的反应完成后,大部分的CaSO 3、CaSO 4和未反应的CaO 、Ca(OH)2与飞灰一起进入除尘器被捕集,其余部分从活化器底部分离出来,与除尘器捕集物中的一部分以干粉的状态返回到活化器内,循环利用,以提高脱硫剂的利用率,如图2。
也可以将除尘器捕集的部分物料加水制成灰浆喷入活化器内增湿活化,如图3。
经除尘器捕集未反应的CaO 加水后,在灰浆中预先形成Ca(OH)2,由灰浆泵打入活化器。
与干灰循环的过程相比,Ca(OH)2与SO 2可以更迅速更完全的发生反应,使系统的脱硫效率进一步提高。
同时,灰浆中含有的水可以起到增湿活化再循环干灰的作用,无需再向活化器内喷水。
灰浆循环系统增加的投资约占整个脱硫系统总投资的5%。
第四步,如果燃烧煤种的含硫量较高,增加活化塔和灰循环系统也无法将SO2的排放浓度控制在要求范围内,可以将部分生石灰粉加入灰循环系统,随循环灰一起进入活化反应器,如图4。
新加入的生石灰粉与炉膛中未反应的CaO共同与水反应生成Ca(OH)2,增大塔内脱硫剂的浓度,提高脱硫剂的活性,使脱硫剂与SO2更容易发生反应。
以上几步可以分步实施,每增加一步,则投资和脱硫效率相应增加,运行费用则相应降低。
分步实施可以在原有装置上进行,不需要更换原有设备,这可以使用户在计划自己的投资和满足今后更加严格的排放标准方面有很好的灵活性;同样,在选择所使用的燃料方面也更为灵活。
三.工艺系统组成1.生石灰粉系统包括生石灰粉的制备、计量、运输、储存、分配和喷射等设备。
生石灰粉可以购买成品,也可以建设生石灰粉厂提供,储存于生石灰仓中。
为适应锅炉负荷和煤种的变化,生石灰粉喷射器沿炉高分多层布置。
生石灰粉经计量仓称量后,通过气力输送到分配器再进入各个喷射器。
为保证生石灰粉能与炉膛内烟气均匀混台,还需空气预热器来的热风做二次风。
在喷射系统出现堵塞故障或设备检修时,通过专用的气力吹扫管道进行清扫。
一部分生石灰粉从生石灰仓输送到活化反应器的灰循环系统中,随循环灰进入活化反应器内参与反应。
2.增湿活化反应器系统包括活化水的雾化、烟气与水混合反应下部碎渣与除渣、器壁防结垢等设备。
烟气从活化器下部进入,顶部排出。
烟气从下部穿过气液二相流形成的水雾区(液滴直径约为5O~100μm),水与烟气中CaO接触发生反应。
塔体底部采用文丘里结构,使进入塔体的烟气更加均匀地与水雾接触。
活化器中一些粗大颗粒会落入活化器底部,即所谓活化器底渣。
底渣中一些较大的颗粒不能随烟气带走,落人烟道下部的料斗中排出,用汽车外运等方式处置。
为了清除活化器壁上可能产生的结垢,在活化器壁上可安装气动振打器。
3.脱硫灰再循环系统包括活化器底渣回送,除尘器下部集获、贮存、输送等装置。
在活化器底渣中,含有未反应的CaO和Ca(OH),故可将此底渣经过破碎输2送到烟道中,依靠烟速携带再次进入活化器,进行再循环。
除尘器收集的飞灰,通过负压集中方式收集在的集灰库内,库底设有气化装置,以改善脱硫灰的流动性能。
集灰库收集的飞灰,由风机吹入活化器进口烟道,实现再循环。
如采用湿灰循环方式,则需在集灰库之后安装灰浆制备系统,再由灰浆泵打入增湿活化器内。
再循环灰量可根据负荷变化或活化器工况的需要进行在线调节。
4.辅助系统包括压缩空气系统、雾化水系统、电器系统和自动控制系统等。
四.工艺特点1.脱硫效率高,脱硫剂利用率高。
由于脱硫剂在循环流化床锅炉内和增湿活化器内的循环利用,可以达到很高的脱硫效率和脱硫剂利用率。
2.煤种、锅炉容量适用广。
根据整个脱硫系统的分步实施,可以很好的适用于各种硫含量的煤种和各种容量的锅炉。
3.投资及运行费用低。
与湿法脱硫工艺比较,本工艺系统简单、电耗及维修费用低,虽然钙消耗量湿法工艺大,但总体考量,其投资及运行费用都比湿法工艺低很多。
4.系统占地面积小,安装增湿活化器时可不影响锅炉运行,适用于改造现有电厂锅炉机组。
5.由于活化反应器时在高于露点的温度条件下运行,因此其固态反应产物是干粉,没有泥浆或污水排放。
其排放的脱硫灰可回收利用,用作建筑或筑路材料。
6.有如下缺点。
钙在炉膛内一般不会结焦,对尾部受热面磨损不大,但是易引起积灰,需要增加吹灰次数;锅炉总的热损失有所增加,锅炉效率会有较小的下降;由于钙的喷入及再循环,使粉尘量增加,除尘器除尘能力应增加;厂用电耗有所增加。
[1] 《工业脱硫技术》,P67[2] 《工业脱硫技术》,P116[3] 《工业脱硫技术》,P95。