循环流化床锅炉喷钙脱硫技术研究及应用

第42卷增刊

煤炭科学技术

Vol.42Supplement 2014年

4月

Coal Science and Technology

Apr．

2014

循环流化床锅炉喷钙脱硫技术研究及应用

李强，仝令钦，赵秋月

（枣庄矿业（集团）付村煤业有限公司，山东微山277605）

摘

要：针对钠钙双碱法炉外湿法脱硫及炉外添加石灰石脱硫工艺易发生结垢堵塞等问题，研究并应

用了循环流化床锅炉喷钙脱硫系统，取得了较好的社会效益和经济效益，具有广阔的推广前景。关键词：资源综合利用；炉内喷钙脱硫；湿法脱硫；双碱法脱硫中图分类号：TK229文献标志码：B 文章编号：0253－2336（2014）S0－0307－03

Ｒesearch and Application on Circulating Fluidized Bed

Limestone Injection Desulfurization Technology

LI Qiang ，TONG Ling-qin ，ZHAO Qiu-yue

（Fucun Coal Mine ，Zaozhuang Coal Mining Group Co .，Ltd .，Weishan 277605，China ）

收稿日期：2014－03－02；责任编辑：王晓珍作者简介：李

强（1976—），

男，山东枣庄人。E －mail ：qiangli2008@ 0引言

近年来，国内外火电厂使用较多的烟气脱硫工艺有石灰－石膏湿法烟气脱硫工艺、双碱法脱硫工艺、循环流化床炉内喷钙烟气脱硫、电子束烟气脱硫工艺以及湿式氨法烟气脱硫工艺等。其中炉内喷钙脱硫技术主要适用于燃煤发电厂中小型锅炉脱硫，该系统主要分为物料输送、计量、送粉量调节、炉内喷射等，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SO 2进行反应实现炉内脱硫。炉内喷钙脱硫在保证脱硫效率的前提下能有效降低脱硫系统的运行费用，且自动化程度高、操作简单，符合国家的节能减排要求。因此，对循环流化床锅炉喷钙脱硫技术及系统进行了研究与应用。

1循环流化床喷钙脱硫技术原理

循环流化床喷钙脱硫技术广泛应用于中小型循

环流化床锅炉，其基本原理是将干的吸收剂（石灰石粉、消石灰或白云石等）直接喷到锅炉炉膛的气流中，炉膛内的热量将吸收剂煅烧成具有活性的CaO 粒子，灰以较大的表面积散布。这些粒子与烟气中的SO 2反应生成CaSO 4和CaSO 3，含有废物颗粒、残留石灰和飞灰的固体物在烟气的夹带下进入惯性分离器和旋风分离器，分离捕捉下来的颗粒通过返料器又被送回循环流化床内。由于固体物的循

环部分还能部分反应，即循环石灰的未反应部分还

能与烟气中的SO 2反应，

通过循环使石灰的利用率提高到最大。去除了SO 2后的烟气经分离器后，通

过烟道引入电除尘器，除去粉尘和灰粒，净化的烟气通过烟囱排入大气。粉尘和灰粒经除渣系统、除灰系统运往灰厂综合利用。

2现有脱硫工艺存在的问题

资源综合利用电厂原来采用钠钙双碱法炉外湿法脱硫及炉外添加石灰石脱硫工艺，钠钙双碱法脱硫工艺运行控制较复杂，控制参数多，各项参数控制要求严格按照标准执行。吸收液的pH 值、吸收塔底液pH 值、石灰乳和钠碱投加量的控制尤为重要。这些参数控制不合理，极易发生脱硫塔内部结垢、结晶，喷淋管道的结垢、结晶，造成系统的阻力增加，增加了锅炉引风机的负荷，严重时影响系统的运行。脱硫塔内部除雾器在脱硫塔进口烟气尘含量高的情况下，易发生结垢堵塞，必须定期检查清理。双碱法脱硫工艺中，采用熟石灰来使钠碱再生循环使

用，生成CaSO 3，CaSO 3经氧化后，生成CaSO 4，即石膏。脱硫副产物石膏产量较大，利用困难，因此，脱

水石膏的利用成为了电厂的一大难题。

经过湿法脱硫系统后，脱硫烟气含水率较锅炉原烟气高，且经过脱硫后烟气温度降低，通过烟囱排放时易结露对烟囱本体造成腐蚀，影响烟囱的使用

7

03

2014年增刊煤炭科学技术第42卷

寿命。因此需对烟囱重新进行防腐处理，湿法脱硫还会产生一定量的废水，利用较为困难。针对上述问题，研究并采用了循环流化床锅炉喷钙脱硫系统。

3循环流化床喷钙脱硫系统的研制与应用

煤质分析数据如下：

M

t

/%16.17

A

ar

/%43.22

V

daf

/%29.27ω（C ar）/%32.4

ω（H ar）/% 2.24

ω（N ar）/%0.76

ω（O ar）/% 3.62

ω（S t，）/% 1.5

Q

net，ar

/（MJ·kg－1）11.77主要设计参数如下：设计钙硫摩尔比1.5 2.5，石灰石粉仓有效容积不小于200m3，脱硫效率

80% 95%，SO

2

排放质量浓度小于200mg/m3，石灰石粉堆积密度1.3t/m3。

3.1循环流化床喷钙脱硫系统组成

循环流化床喷钙脱硫系统包括1个石灰石粉仓，粉仓有2个出口，出口配置石灰石粉气力输送系统。石灰石粉仓的物料由散装罐车运来送入石灰石粉仓内。每台锅炉设置2个给料阀，一用一备，物料通过插板门进入给料阀，给料阀与流化风机的流化风连通，料仓与输送气源压力平衡，下料稳定均匀。下料仓内的物料，进入变频给料阀，可以在一定范围内调节给料量。在给料阀的出料口与输送压缩空气混合，输送到输送管道内，将石灰石粉送至单台锅炉的2个给料口。给料阀工作时，靠罗茨风机的气源推动物料前进，达到输送的目的，流化风机提供助推风源，防止物料在弯道处堵塞。给料阀变频根据锅

炉出口SO

2

变化调节控制。

3.2循环流化床喷钙脱硫系统优点

1）解决喷钙工艺脱硫效率相对较低的问题。资源综合利用电厂循环流化床锅炉喷钙脱硫技术的关键是解决原有炉内干法脱硫效率低的问题。循环流化床锅炉喷钙脱硫技术根据循环流化床锅炉的运行实际炉膛温度及干法脱硫工艺的脱硫原理，合理选择第三级二次风喷嘴作为锅炉内喷钙的喷入点，根据炉膛截面积、形状选择了从炉膛左右同时喷入钙粉，同时对喷入点的二次风喷嘴进行技术改造，增强了喷入点二次风的穿透力，使脱硫反应能够在有效的炉膛温度下及尽可能大的范围内进行，从而提高了喷钙脱硫技术的脱硫效率。

2）解决喷钙脱硫工艺操作自动化程度低的问题。同时该系统配备DCS控制系统，配备自动计量装置及锅炉出口烟气监测系统，能够根据锅炉出口二氧化硫浓度自动调节系统的给料量，形成报表，自动化程度高、操作简单。

3）解决喷钙脱硫工艺易堵管道、磨损大的问题。除配备通常配用的疏通风外，根据喷钙运行的实际，在工艺上1台锅炉配置了2套输送系统，能做到互为备用，确保了系统的稳定性，对于易磨损的弯头处，采用了耐磨陶瓷弯头，减缓磨损，减少维修量。

4）解决资源综合利用电厂煤质较差，耗用脱硫剂量较大，运行成本较高的问题。根据循环流化床锅炉的燃烧实际，合理选择钙粉的颗粒度，选择0.099 0.123mm（120 150目）的钙粉，有效降低了钙硫比。钙硫比为1.5 2.5时，脱硫效率大于通常的60%，保证80%以上，最高可以达到90%，节约了脱硫剂的使用量，降低了成本。

4结语

原来采用的钠钙双碱法炉外湿法脱硫及炉外添加石灰石的脱硫工艺，年运行费用701万元；循环流化床喷钙脱硫技术年运行费用308万元，年节约运行费用为393万元。经济效益非常好。循环流化床锅炉喷钙脱硫技术的研究与应用解决了部分燃用中低硫煤的循环流化床锅炉脱硫的难题，解决了使用湿法脱硫工艺带来的问题，推广前景广阔，符合国家的节能减排的方针政策，符合科学发展观要求

檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶

。（上接第306页）

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