2、循环流化床燃烧脱硫法解析
循环流化床烟气脱硫工艺
03
CATALOGUE
循环流化床烟气脱硫工艺的应用
在不同类型电厂的应用
大型煤电基地
循环流化床烟气脱硫工艺适用于大型煤电基地，能够满足 高硫煤的脱硫需求，降低烟气中SO2的排放量。
02
副产物的处理与回收是工艺中 不可或缺的一环，通常采用脱 水、干燥、煅烧等工序将其转 化为有价值的产物。
03Leabharlann 部分副产物可作为建筑材料、 化工原料等再利用，从而实现 资源循环利用。
控制系统
控制系统是循环流化床烟气脱硫工艺的 神经中枢，负责监测、控制整个工艺流 程。
控制系统通常包括传感器、执行器、控制器 等组成部分，能够实现自动化控制和优化操 作。
智能化控制技术
利用先进的传感器、控制 系统和人工智能技术，实 现工艺过程的智能监控和 优化控制。
未来市场前景与竞争格局
市场需求增长
随着环保要求的提高和燃煤发电的增加，循环流化床烟气脱硫工 艺的市场需求将持续增长。
技术竞争加剧
随着技术的进步，竞争将更加激烈，企业需要不断提升技术水平和 创新能力。
跨国合作与技术引进
通过跨国合作和技术引进，推动循环流化床烟气脱硫工艺的国际交 流与合作。
对环境的影响与可持续发展
减少污染物排放
01
循环流化床烟气脱硫工艺能够有效降低SO2等污染物的排放，
减轻对环境的压力。
资源回收与利用
02
通过脱硫副产物的资源化利用，实现资源的有效回收和循环利
用。
节能减排与低碳发展
03
循环流化床烟气脱硫工艺的发展有助于推动节能减排和低碳经
循环流化床脱硫工艺原理说明
循环流化床脱硫工艺与现有的其它脱硫技术相比，具有脱硫效率高、建设投资较少、占地小、结构简单、易于操作，运行费用低，兼有高效除尘功能，适用于在中小型火力发电厂及相关产业的燃煤系统上安装使用。
循环流化床脱硫工艺原理锅炉排烟通过以脱硫剂为主要床料的循环流化床;热烟气与脱硫剂在湍流床内混合;SO2被脱硫剂吸收并转化成亚硫酸钙和硫酸钙;通过喷水控制最佳反应温度;床内粒子碰撞，使吸收剂颗粒表面发生碰撞、磨蚀，不断地去除反应剂表面的反应产物，暴露出新的反应面;通过床料在床内反混及外置分离器可实现颗粒多次循环，以提高脱硫剂的利用率。
循环流化床脱硫工艺反应机理CaO+H2O→Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2→CaSO3•1/2H2O+1/2H2OCa(OH)2+SO3→CaSO4+H2OCaSO3•1/2H2O+3/2H2O+1/2O2→CaSO4 •2H2OCa(OH)2+CO2→CaCO3+H2OCa(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2OCa(OH)2+2HF→CaF2+2H2O循环流化床脱硫工艺过程来自锅炉的烟气，通过烟道进入反应器底部弯头，经文丘里管进入反应器。
在文丘里管的缩径处，来自水系统的水经压缩空气雾化喷入反应器，使烟气降温至70℃左右。
与此同时，循环灰和脱硫剂从反应器底部的一侧、文丘里管缩径的上面循环到反应器入口处，在文丘里管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雾滴迅速混合，在反应器中形成气-固-液三相流。
循环灰及脱硫剂是以固体颗粒的形式循环流动，并产生高度返混，在外循环的同时，在反应器内形成内循环，提高了脱硫效率。
在反应器中，烟气与脱硫剂充分接触，脱硫剂与二氧化硫的反应将二氧化硫脱除。
由于循环流化使脱硫剂整体形成非常大的反应表面，脱硫剂与烟气中的酸组分充分接触，所以脱硫效率很高。
烟气离开反应器后进入旋风分离器，在此将循环灰分离出来，温度降至65～75℃的烟气进入电除尘器。
除硫方法汇总[整理版]
![除硫方法汇总[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/6f8f2f750a1c59eef8c75fbfc77da26925c596e8.png)
循环流化床锅炉SOx的脱除技术在广义的脱硫范围内，脱硫方法有燃料级预脱硫、燃烧过程脱硫以及烟气脱硫三种。
对于循环流化床锅炉所涉及的燃煤燃烧过程而言，上述三种方法都可以使用，但是，显然对于燃料使用单位，一般后面两种脱硫方法比较多。
以下分别予以介绍。
一、预脱除法预脱除法按照工作过程及使用脱除的机械原理的不同可以分为:物理脱除法、化学脱除法以及微生物脱除法。
根据日本学者新井纪男的归纳和整理，物理脱除法中还可以重力沉降法、水流动法、表面物理化学性质差异法、浮选法、溶剂分离法、静力法、添油选择造粒法、电磁力发分选法等;化学脱除法可以分为固体和溶液反应脱硫法和固体与气体反应脱硫法两种;微生物脱除法也可以分为浸取工艺过程法和表面处理工艺过程法两种。
重力沉降法是采用液体旋流原理，根据煤、液体以及硫分的密度差异进行脱硫过程的。
其具有分选效率高和容易推广的优点。
但精炭回收率和与脱硫处理能力成反比。
目前尚未到合适和经济的重介质。
浮选法的主要原理是利用固体颗粒的亲水性和疏水性的差异进行脱硫的。
使用的特点是在20—200um内的颗粒的脱硫过程，在技术和经济上均有很大的优势。
目前进行分选剂的进一步试验研究，目的是扩大浮选的颗粒直径范围。
目前的研究发现，黄铁矿要比灰分的分离更困难。
添油选择造粒法的主要原理是利用煤炭的亲水性和无机矿物表面润湿性的差异，粒的机理十分复杂。
使煤炭颗粒发生凝聚，实现脱硫过程的。
磁力和静电分离法是利用煤炭和无机矿物质的磁性和带电特性的差异实现分离过程的。
一般该过程在干式无水条件下进行，对煤炭中磁性的要求较高。
目前正在开发大型高功率和超导磁选机。
其中的颗粒直径和煤灰尘防爆问题正在研究过程中。
化学脱除法是指采用氧化还原、热解、加氢和气化等化学反应过程进行脱硫的方法，其可以同时适用于燃料中的有机硫和无机硫的脱除。
目前，国外正在研究和开展应用的另一种方法是微生物脱除法。
其基本原理是采用微生物吸附和代谢的特点，脱除无机硫。
循环流化床半干法脱硫工艺优化
循环流化床半干法脱硫工艺优化摘要：半干法烟气脱硫属于燃烧后的烟气脱硫技术，技术成熟、工艺可靠，具有耗水量少、无污水排放和85%以上脱硫效率等优点；但是也存在煤种适应少、脱硫灰不利于综合利用等缺点。
该技术主要用于建材生产工艺中的脱硫、燃用中低硫煤的小型发电机组（200 MW 以下），亦适用于缺水地区的大型发电机组（300 MW及以上）。
关键词：循环流化床；半干法；脱硫工艺1 脱硫系统概述某电厂一台300 MW循环流化床锅炉机组，烟气脱硫系统分为炉内石灰石脱硫和尾部烟气半干法脱硫两个部分。
烟气半干法脱硫系统是为实现超低排放的要求而设置，进口烟气SO2质量浓度一般小于400 mg/m3，出口SO2质量浓度不超过30 mg/m3。
该脱硫工艺原设计采用电厂工业水作为脱硫工艺水，以消石灰为吸收剂。
锅炉机组整体的脱硫过程如图1所示。
2 二级脱硫系统的改进黑色线条及其区域代表的设备和系统是机组初始建设的构造，在炉内实现脱硫过程（一级脱硫）；蓝色线条和区域代表的设备和系统是为适应超低排放要求而增加的半干法脱硫系统，即二级脱硫系统。
因二级脱硫而新增的末级除尘器即二级除尘器，控制烟尘排放达到环保要求。
脱硫系统投运后，存在的主要问题是脱硫灰的流动性较差，容易因系统结构发生灰循环故障；灰的综合利用性能差，脱硫灰的后续处理有一定的困难。
再者，脱硫消耗的工业水约40 t/h，而另一方面，电厂产生的大量工业废水需要处理。
综合考虑这些因素，决定对二级脱硫系统进行一些改进和优化，拟采用脱硫灰的回燃技术，并以浓盐水（高含盐浓度的工业废水）为工艺水取代工业水。
具体的做法是：1）搭建脱硫灰除尘器至锅炉炉膛的灰循环回路；2）搭建一级除尘器旁路烟道；3）改用适于浓盐水的雾化设备，以浓盐水取代工业水作为二级脱硫的工艺水。
这些新增设备和系统在图1中以红色线条区分。
改进的主要目标是：1）改善脱硫灰的流动性，保障灰循环的可靠；2）改善脱硫灰的综合利用性能；3）减少废水处理，节约电厂水耗量。
循环流化床燃烧技术
循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧技术是最近20多年来发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃烧技术，也是目前商业化程度最好，应用前景最广的洁净煤燃烧技术，它的燃烧技术比较简单，当进炉的燃料粒度循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构使其具备有许多独特的优点。
1、燃料适应性甚广这是循环流化床锅炉的主要优点之一。
在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1％～3％，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣或砂。
循环流化床锅炉的特殊流体动力特性使得气～固和固～固混合非常好，因此燃料进人炉膛后很快与大量床料混合，燃料被迅速加热至高于着火温度，而同时床层温度没有明显降低。
只要燃料的热值大于加热燃料本身和燃烧所需的空气至着火温度所需的热量，上述特点就可以使得循环流化床锅炉不需辅助燃料而燃用任何燃料。
循环流化床锅炉既可燃用优质煤，也可燃用各种劣质燃料，如高灰煤、高硫煤、高灰高硫煤、高水分煤、煤矸石、煤泥，以及油页岩、泥煤、石油焦、尾矿、炉渣、树皮、废木头、垃圾等。
2、冷却效率高循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高，燃烧效率通常在97.5％～99.5％范围内，可与煤粉锅炉相媲美．循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点：气～固混合良好；燃烧速率高，特别是对粗粒燃料；绝大部分未燃尽的燃料被再循环至炉膛。
与齿槽流化床锅炉相同，循环流化床锅炉能够在较宽的运转变化范围内维持低的冷却效率，甚至燃用细粉含量低的燃料时也就是如此。
循环流化床锅炉的脱硫比鼓泡流化床锅炉更加有效。
典型的循环流化床锅炉达到90％脱硫效率时所需的脱硫剂化学当量比为1.5～2.5，鼓泡流化床锅炉达到90％脱硫效率则需脱硫剂化学当量比为2.5～3，甚至更高，有时即使ca／s比再高，鼓泡流化床锅炉也不能达到90％的脱硫效率。
与冷却过程相同，烟气反应展开得较为缓慢。
为了并使氧化钙（研磨石灰石）充份转变为硫酸钙，烟气中的二氧化硫气体必须与脱硫剂存有充份短的碰触时间和尽可能小的面积。
循环流化床烟气脱硫工艺设计 资料
1、前言循环流化床燃烧是指炉膛内高速气流与所携带的稠密悬浮颗粒充分接触，同时大量高温颗粒从烟气中分离后重新送回炉膛的燃烧过程。
循环流化床锅炉的脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，与石油焦中的硫份反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。
较低的炉床温度（850°C〜900°C）,燃料适应性强，特别适合较高含硫燃料，脱硫率可达80%〜95%，使清洁燃烧成为可能。
2、循环流化床内燃烧过程石油焦颗粒在循环流化床的燃烧是流化床锅炉内所发生的最基本而又最为重要的过程。
当焦粒进入循环流化床后，一般会发生如下过程：①颗粒在高温床料内加热并干燥；②热解及挥发份燃烧；③颗粒膨胀及一级破碎；④焦粒燃烧伴随二级破碎和磨损。
符合一定粒径要求的焦粒在循环流化床锅炉内受流体动力作用，被存留在炉膛内重复循环的850C〜900C的高温床料强烈掺混和加热，然后发生燃烧。
受一次风的流化作用，炉内床料随之流化，并充斥于整个炉膛空间。
床料密度沿床高呈梯度分布，上部为稀相区，下部为密相区，中间为过渡区。
上部稀相区内的颗粒在炉膛出口，被烟气携带进入旋风分离器，较大颗粒的物料被分离下来，经回料腿及J阀重新回入炉膛继续循环燃烧，此谓外循环；细颗粒的物料随烟气离开旋风分离器，经尾部烟道换热吸受热量后，进入电除尘器除尘，然后排入烟囱，尘灰称为飞灰。
炉膛内中心区物料受一次风的流化携带，气固两相向上流动；密相区内的物料颗粒在气流作用下，沿炉膛四壁呈环形分布，并沿壁面向下流动，上升区与下降区之间存在着强烈的固体粒子横向迁移和波动卷吸，形成了循环率很高的内循环。
物料内、外循环系统增加了燃料颗粒在炉膛内的停留时间，使燃料可以反复燃烧，直至燃尽。
循环流化床锅炉内的物料参与了外循环和内循环两种循环运动，整个燃烧过程和脱硫过程就是在这两种形式的循环运动的动态过程中逐步完成的。
3、循环流化床内脱硫机理循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，石油焦和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。
循环流化床技术
循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧(CFBC）技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下,即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术.循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入.石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。
气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃煤烟气中的SO2与氧化钙接触发生化学反应被脱除。
为了提高吸收剂的利用率,将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧室参与循环利用.钙硫比达到２～２．５左右时，脱硫率可达９０％以上。
流化床燃烧方式的特点是：１．清洁燃烧，脱硫率可达８０％～９５％，NO x排放可减少５０%；２．燃料适应性强,特别适合中、低硫煤；３.燃烧效率高，可达９５％～９９%;４．负荷适应性好。
负荷调节范围３０%～１００%.循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。
其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分;气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分；对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分.循环流化床锅炉属低温燃烧。
燃料由炉前给煤系统送入炉膛，送风一般设有一次风和二次风，有的生产厂加设三次风，一次风由布风板下部送入燃烧室,主要保证料层流化；二次风沿燃烧室高度分级多点送入，主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬;三次风进一步强化燃烧. 燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下,发生剧烈扰动，部分固体颗料在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛,其中较大颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流动，一些较小颗料随烟气飞出炉膛进入物料分离装置，炉膛内形成气固两相流，进入分离装置的烟气经过固气分离，被分离下来的颗料沿分离装置下部的返料装置送回到燃烧室,经过分离的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后,离开锅炉。
因为循环流化床锅炉设有高效率的分离装置,被分离下来的颗料经过返料器又被送回炉膛，使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度,因此循环流化床锅炉不同于常规锅炉炉膛仅有的辐射传热方式,而且还有对流及热传等传热方式,大大提高了炉膛的传导热系数,确保锅炉达到额定出力.循环流化床锅炉概述循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能产品.自问世以来，在国内外得到了迅速的推广与发展.但由于循环流化床锅炉自身的特点，在运行操作时不同于层燃炉和煤粉炉，如果运行中不能满足其对热工参数的特殊要求，极易酿成事故。
循环流化床在脱硫技术中的应用
本工艺流程 由排烟预除尘、 烟气冷却 、 氨的充 人、电子束照射和副产品捕集等工序所组成 。锅 炉烟气经过除尘器粗滤处理之后进人冷却塔 ，冷
脱硫成本中等 ；
却塔 内喷射冷却水将烟气冷却 到适合于脱硫 、脱
硝处理的温度（ ７ ℃） 约 Ｏ 。在反应器进 口处将一定 的氨气 、压缩空气和软水混合 喷人，冷却后的烟
１ 烟气 循环 流化 床技 术 ． ２
为液体氮肥出售。
２ ６
１ 喷雾干 燥法脱 硫工艺 ． ４
新疆化工
２１ ０ ０年第 ２ 期
（） ３ 丹麦 Ｆ ． ｉ 公司开发的气体悬浮吸收 ．Ｓ ｔ Ｌ ｍｈ
喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂， 石
灰 经消化 加 水制 成消 石灰乳 ，消石灰 乳在 吸收塔 内被 雾化成 细小 液滴 ，与烟 气 中的 Ｓ ２ ０ 发生化学 反应 生成 Ｃ Ｓ ３ Ｃ Ｓ ， ａ Ｏ 和 ａＯ４达到脱 除烟气 中的 Ｓ ２ Ｏ
（Ｓ ） Ｇ Ａ 烟气脱硫技术。
２１ 工艺特 点 ．
Ｃ Ｂ 工 艺具 有 以下 主 要 特点 ：脱 硫 率 高 Ｆ （ ａ ＝ ．～１ 时 ， ８％ ，与湿法相接近 ， Ｃ／ １ Ｓ ２ ． ５ ＞５ ） 容易 选择最佳的 Ｃ Ｂ 操作气速 ，使得气固两相流在 Ｆ
的 目的。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂 以干 燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔 ， 进人除尘器 被收集下来 。除尘后的烟气经烟囱排放 。
的 １益严格 ， ３ 大气污染控制技术应越来受到关注 ， 洁净燃烧技术是在燃烧过程中减少污染物排放与 提高燃料利用效率的加工、转化和污染排放控制 等技术的总称 ，以下对洁净燃烧技术——循 环流 化床结合脱硫技术进行分析。
据 资料 介 绍 ，该 技 术 可 配锅 炉 容 量 为 ２０ ２
循环流化床锅炉炉内脱硫原理
循环流化床锅炉炉内脱硫原理关键词：循环流化床脱硫剂脱硫效率循环流化床燃烧技术作为沸腾燃烧的一种，是近几年发展起来的一种新型高效清洁燃烧技术。
与其他燃烧方式相比循环硫化床锅炉具有煤种适应性广、燃烧效率高、负荷调节性能好、低负荷稳燃性好、灰渣利于综合利用等特点，尤其是它的炉内脱硫效果明显是国际上公认的洁净燃煤技术，在国外电力行业已经有了相当的应用规模。
在国内特别是经过将近30年的应用和技术发展，已经证明是目前我国燃煤技术领域内最符合国情的高效低污染燃烧技术。
但由于多方面的原因，我国的循环流化床锅炉脱硫现状还存在很大争议。
一种说法是循环流化床锅炉炉内石灰石干法脱硫效率低，而且不可能高于90%,目前投运的锅炉中有许多都不能达到国家SO2排放标准，要求需要进行尾部烟气的二次脱硫造成锅炉运行成本增加;不同看法则认为只要掌握循环流化床锅炉的运行温度在合理的Ca/S条件下其脱硫效率完全可以达到90%,甚至更高.根据煤种选择设计的锅炉结构完全可以实现炉内脱硫没有必要再进行尾部烟气的脱硫处理。
我国的燃煤分类及对SO2排放标准理解1燃煤分类我国是能源生产和消费大国。
在所有能源的消费中煤占的比例最大根据地矿部门的勘查中国预测资源总量为40017亿吨标准煤其中煤炭资源占85以上因此我国以燃煤为主的能源格局将长期存在。
我国的动力用煤按照挥发酚的高低大致分为无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤等由于它们的成分和燃烧特性不同在燃烧后所产生的烟气特性也不同。
燃烧后产生的烟气中SO2含量的高低与煤中含硫量的大小有直接关系一般来讲地域的差别影响了煤中含硫量的高低。
在我国北方煤大都比南方煤含硫量要高一些以国家标准烟煤为例安徽淮南标准烟煤含硫量只有0.46%而山东良庄标准烟煤的含硫量却高达1.94%。
根据煤中含硫量的高低煤又分为高硫煤、中硫煤、低硫煤三种;分类指标煤种名称等级代号分级界限鉴定方法全硫Sd.t,低硫煤:1级S1S1≤1%,煤中全硫的测定方法GB214-77;中硫煤2级S21S2≤2.8%,煤中全硫的测定方法GB214-77;高硫煤3级S3>2.8煤中全硫的测定方法GB214-77。
循环流化床法烧结烟气脱硫系统.
循环流化床法烧结烟气脱硫系统一、引言SO2主要来自能源的燃烧，燃料中的硫化铁和有机硫，在750℃温度下，90%受热分解氧化释放，同时将其中的硫分90%转化为SO2排入大气。
在我国，能源结构中煤占3/4。
我国煤产量的4/5用于直接燃烧。
根据环境年鉴资料，我国2000年SO2排放总量已达到1995万吨，为世界之冠。
SO2排放是构成我国酸雨污染的主要因素。
一般来说，在人为中排放的SO2总量中，火电厂约占一半，工业企业占1/3，其余属于交通运输工具移动源和广泛分散的商用民用炉灶。
未来10年将是我国经济持续高速发展时期，如不采取有效措施，SO2污染可能制约发展的速度。
SO2控制的办法很多，除了采用无污染或少污染的原燃料和清洁生产工艺外，还有高烟囱扩散稀释和烟气脱硫。
对于火电厂和烧结厂来说，在今后相当长的时期内，烟气脱硫仍然是首选的SO2减排技术。
目前，我国已在燃煤电厂实施烟气脱硫工程，以循环流化床为代表的半干法脱硫工艺和以石灰石/石膏法为代表的湿法脱硫工艺得到广泛应用。
国家环保局于2005年10月1日正式发布实施了《火电厂烟气脱硫工程技术规范—烟气循环流化床法》和《火电厂烟气脱硫工程技术规范—石灰石/石膏法》标准，该两种脱硫工艺技术得到国内业界一致认可。
二、烧结烟气脱硫技术和工艺推荐2．1 国内外烧结烟气脱硫现状2．1．1 国外烟气脱硫现状国外烧结烟气脱硫的总体状况和技术水平，以日本、美国和德国为代表。
由于日本环保法规严厉，烧结废气含硫较高的各类生产厂几乎都设有废气脱硫装置，因此其烧结烟气脱硫工艺的应用程度高于美国和德国。
日本烧结厂比较重视环境保护，自20世纪70年代以来，日本烧结厂对含硫高的废气采用了各种脱硫装置，有的还采用了废气脱氮装置，并采取了回收利用除尘系统收集的风尘以及噪音防治等措施。
日本烧结行业环保技术有很多在世界上属于一流，在废气脱硫方面，日本在20世纪70年代就已开发了各种烧结废气脱硫技术。
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。
流化床燃烧脱硫技术详解
度内上下左右运
动。
6
§1流化床燃烧技术概述
二、流化床锅炉的特点
优 点
8
➢对燃料适应性特别好：可以烧劣质煤—高灰煤、高硫 煤、煤矸石、油页岩、石油焦、煤泥、生物质、垃圾等。 ➢燃烧效率高，可达90—99% ➢截面热强度高 ➢低污染：脱硫：流化床燃烧温度一般900 ～ 1000℃， 炉内脱硫效果好（石灰石在1200℃以上脱硫效果变差）。 脱氮：流化床一般采用配风，燃烧温度不高，NOx的生 成量显著减少 ➢负荷调节性能好 ➢灰渣可综合利用
流化床燃烧脱硫技术详解
§0 引言
1960s德国人发明，化工处理技术,再被移 植到锅炉燃烧领域 流化床燃烧技术是一种清洁燃烧技术； 流化床中，煤和脱硫剂一起进入炉膛， 燃烧后煤中硫生成SO2，在燃烧过程中， 与脱硫剂反应而被固定。 流化床燃烧温度低，脱硫剂不会失活。 流化床燃烧温度低，NOx生成量较少。 2
§1流化床燃烧技术概述
缺
➢流化床锅炉磨损大，设备大修周期短；
点
➢流化床锅炉要采用高压送风，其电耗高、
噪音大；
➢原始排烟粉尘浓度大。
9
§1流化床燃烧技术概述
三、流化床锅炉的组成与分类
浓相床（沸腾层） 稀相层（悬浮段）
床内受热面 布风装置
10
锅循 炉环 组流 成化
床 的
尾部受热面 高温分离器 回料装置
19
§2流化床的基本性质
三、流态化的基本性质 1. 流态化的各种状态
各种流化状态是以不同的流 化速度下床层的阻力特性为 特征的。由于流化床的膨胀， 空隙率增加，因而每米床高 的压降是逐渐下降的。
20
§2流化床的基本性质
(1) 鼓泡床
➢在起始流态化下，气速对umf的微小增量将使床层进入流化 状态，而导致床内循环作用; ➢对细颗粒或均匀颗粒床，随u增加，床层膨胀; ➢当床层膨胀到一定状态（细颗粒床膨胀一定值后，对粗颗 粒床u>ucf后，就出现鼓泡）后，就进入鼓泡床状态; ➢鼓泡床可以看作二相流;
火电脱硫工艺
火电脱硫工艺一、燃烧前脱硫燃烧前脱硫通常采用物理或化学方法去除原煤中的硫分，以降低燃煤烟气中二氧化硫的排放。
常用的燃烧前脱硫技术包括：1. 洗煤技术：通过物理方法去除原煤中的部分硫分和杂质，常用的洗煤方法有重介质洗煤、浮选洗煤等。
2. 煤的脱硫技术：采用化学方法将原煤中的硫分转化为可分离的形态，常用的脱硫技术有氧化还原脱硫、化学链脱硫等。
二、燃烧中脱硫燃烧中脱硫即在燃烧过程中向炉内添加脱硫剂，以降低二氧化硫的排放。
常用的燃烧中脱硫技术包括：1. 循环流化床燃烧技术：通过向炉内添加石灰石等脱硫剂，利用循环流化床的特殊燃烧方式，使燃料和脱硫剂在炉内充分混合燃烧，提高脱硫效率。
2. 炉内喷钙技术：通过向炉内喷洒石灰石等钙基脱硫剂，利用高温燃烧产生的硫酸钙等物质，将二氧化硫转化为硫酸钙等物质，从而达到脱硫目的。
三、燃烧后脱硫燃烧后脱硫即对燃煤烟气进行脱硫处理，以进一步降低二氧化硫的排放。
常用的燃烧后脱硫技术包括：1. 湿法脱硫技术：利用碱性溶液（如石灰石、氧化镁等）吸收烟气中的二氧化硫，生成硫酸盐或亚硫酸盐，再将吸收液进行氧化、结晶、脱水等处理，最终得到硫磺或硫酸等产品。
常用的湿法脱硫技术有石灰石-石膏法、氧化镁法等。
2. 干法脱硫技术：利用干态的吸附剂（如活性炭、分子筛等）吸附烟气中的二氧化硫，达到脱硫目的。
常用的干法脱硫技术有活性炭吸附法、分子筛吸附法等。
3. 电子束照射法：利用高能电子束照射烟气，使二氧化硫和氮氧化物转化为硫酸和硝酸，再与氨反应生成硫酸铵和硝酸铵，从而达到脱硫脱硝的目的。
4. 脉冲电晕法：利用高压脉冲电源产生高能电子，激活烟气中的氧气和水分子，产生强氧化性自由基，将二氧化硫和氮氧化物转化为硫酸和硝酸，再与添加的氨反应生成硫酸铵和硝酸铵。
四、烟气处理对烟气进行除尘、脱硝、脱汞等处理，以降低烟气中有害物质的排放。
常用的烟气处理技术包括：1. 除尘技术：通过物理或化学方法去除烟气中的粉尘颗粒物，常用的除尘技术有机械除尘、静电除尘、袋式除尘等。
循环流化床锅炉炉内喷钙工艺介绍4(07.09.17)
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。
循环流化床技术脱硫脱硝的试验
经济效益
虽然该技术的一次性投资相对较高，但由于 其高效的脱硫脱硝性能，使得运行过程中的 维护成本大大降低，从而在长期运行中具有 良好的经济效益。
05
循环流化床技术脱硫脱硝 的改进与展望
技术改进措施与建议
01
提高脱硫效率
为了进一步提高循环流化床技术脱硫效率，可以采用更先进的脱硫剂，
优化脱硫剂的使用量和投加方式，同时改进反应器的结构和流场设计，
循环流化床技术脱硫脱硝的 试验
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目 录
• 循环流化床技术概述 • 脱硫脱硝技术介绍 • 循环流化床技术脱硫脱硝试验设计 • 循环流化床技术脱硫脱硝试验结果分析 • 循环流化床技术脱硫脱硝的改进与展望
01
循环流化床技术概述
循环流化床技术原理
气固流动特性
循环流化床通过特定的气流设计 ，使固体颗粒在床内呈现类似流 体的流动状态，实现高效的气固 接触和传热传质。
试验目的与意义
探究循环流化床技术在脱 硫脱硝方面的性能
通过试验来验证循环流化床技术在脱硫脱硝 方面的效果，以确定其在实际应用中的可行 性。
为工业应用提供参考数据
通过试验获取的数据可以为工业应用提供重 要参考，有助于推动该技术在环保领域的广
泛应用。
试验装置与流程设计
试验装置
循环流化床反应器、脱硫剂、脱硝剂、供气系统、温度控制 系统、检测系统等。
绿色低碳发展
在全球应对气候变化的背景下，循环流化床技术将更加注重绿色低碳发展。通过优化能源 结构、提高能源利用效率等措施，降低脱硫脱硝过程的能耗和碳排放。
对环境保护和产业发展的意义
要点一
推动环境保护
要点二
促进产业发展
循环流化床技术作为一种高效、环保的脱硫脱硝技术，对 于推动环境保护具有重要意义。通过广泛应用这一技术， 可以降低大气污染物排放，改善空气质量，保障人民群众 身体健康。
流化床燃烧脱硫技术详解
➢ 煤的可燃成分是CH化合物，CH化合物受热后，一部分
CH化合物链会断裂，释放分子量较小的气态链状，环状
烃挥发出来，形成挥发份。
➢ 同一种煤，挥发分的多少与加热速率有关（流化床Vr少）。
➢ 挥发分的析出贯穿整个燃烧过程，但以初期释放较猛：
dv dt
k (Vmax
V)
40
K K 0 e E / RT
26
§2流化床的基本性质
➢气流若增加到将所有颗粒携带出去时，快速流化状态破坏， 进入气力输送状态； ➢快速流化床与气力输送的区别：
a.返混量大； b.气固滑移速度大 27
§2流化床的基本性质
2. 颗粒特性对流化特性的影响 颗粒的粒径与密度是对流 化特性影响较大的二个因 素，一般颗粒分成四类。
28
35
§2流化床的基本性质
4. 布风板区域的气固混合 ➢布风板上形成小而众多的气泡对气固反应有利，一 般选用多孔眼布置； ➢要保证孔眼风速要高于颗粒的水平沉积速度。
36
3 流化床燃烧
一、流化床燃烧特点 1.流化床燃烧又称沸腾燃烧 2. 特点
➢低温850～1050℃，比层燃、室燃温度要低，燃烧温度 取决于煤的灰熔点； ➢容积热强度大，达到(6.28～7.54)×103MJ/m3.h (1.74～ 2.09)MW/m3。相当于煤粉炉的5～8倍，链条炉的5倍。
§2流化床的基本性质
二、固定床及起始流态化下的气体动力特性
1、几个基本概念
（1） u—空截面速度（空塔速度）
u qv Ab
(m / s) (Nm / s)
qv—单位时间内（1秒内）通过床层的气体体积流量） (m3) (Nm3) Ab—流化床的截面积 (mm) (m)
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三、影响脱硫的主要因素
2、燃烧温度 对于常压流化床锅炉，有一最佳脱硫温度范 围，为800—850℃左右。 3、运行压力 在增压鼓泡流化床中，往往采用易于煅烧的 白云石。而在增压循环流化床中，则通常从 炉膛下部加入石灰石让其煅烧，煅烧后的石 灰石在主燃烧区进行脱硫。
三、影响脱硫的主要因素
4、床深及气流速度 增大床深或减小气体流速可提高脱硫效果， 这两个参数的作用大体相等，但影响方式相 反。 通常定义一个“表观气体停留时间”ts(即 床深与表观气体流速之比)来表示它们的影 响。
课题二
循环流化床燃烧脱硫技术
循环流化床燃烧脱硫技术
流化床技术简介 流化床燃烧脱硫的化学过程 影响脱硫效果的主要参数 改进流化床燃烧脱硫的措施
一、流化床燃烧脱硫技术应用概况
（一）应用概况 流化床技术首先是作为一种化工处理技术于 20世 纪 20年代由德国人发明的。 将流化床技术应用于煤的燃烧的研究始于20世纪 60年代。 由于流化床燃烧技术具有煤种适应性宽、易于实现 炉内脱硫和低NOx排放等优点。 在能源和环境等诸方面显示出鲜明的发展优势。 如今，流化床燃烧作为更清洁、更高效的煤炭利用 技术之一，正受到世界各国的普遍关注。
三、影响脱硫的主要因素
6、脱硫剂的孔隙直径分布 小孔能在单位脱硫剂重量下提供大的孔隙表 面积，但其入口容易堵塞； 大孔可提供通向脱硫剂内部的便利通道，却 又不能提供大的反应表面。 良好的脱硫剂应在大、小孔之间找到适当的 平衡，并提供很大的孔隙容积。
三、影响脱硫的主要因素
7、脱硫剂种类 目前普遍采用天然石灰石和白云石作脱硫剂 。 （１）常压运行时，倾向于采用石灰石作脱硫剂； （２）增压鼓泡流化床锅炉采用白云石较好。增 压循环流化床锅炉，可在炉膛下部加入石灰石， 使其在还原性气氛中预先煅烧。 （３）脱硫剂的来源也直接制约着脱硫剂的选择。
二、流化床燃烧脱硫的化学机理
有机硫燃于 1350º C），在通常的流化床锅炉温度下一 般不会分解。 煤中硫释放比碳的燃烧要快。SO2的释放主 要发生在850℃以下。
二、流化床燃烧脱硫的化学机理
在流化床燃烧过程中，由于燃烧温度较低， 一般不存在高温分裂的氧原子与SO2反应生 成SO3。 在受热面积灰和氧化膜的催化作用下，有少 量SO2会转化为SO3 。 一般常压流化床锅炉中， SO3占总SOx的 0．5％～2％。 增压流化床SO3可占3％～ 5％。
一、流化床燃烧脱硫技术应用概况
（三）脱硫剂的使用概况： 广泛采用的脱硫剂是石灰石（CaCO3）和 白云石（CaCO3· Mg CO3），它们大量存 在于自然界中，而且易于采掘。当它们投加 到炉内时，煅烧分解为可与 SO2作用的多 孔 CaO或CaCO3。
二、流化床燃烧脱硫的化学机理
（一）煤燃烧过程中 SOx的形成 煤中硫主要以黄铁矿(FeS2）、有机硫 (CxHySz）和硫酸盐（MSO4）三种形式 存在。 在燃烧条件下，黄铁矿和氧反应如下：
（三）部分煅烧 当投加的脱硫剂为白云石时，煅烧过程稍复 杂些。 首先是热分解。它在约620℃下发生，结果 生成碳酸钙和碳酸镁的混合物：
二、流化床燃烧脱硫的化学机理
无论是常压，还是增压流化床燃烧情况，碳 酸镁是不稳定的，并进行快速煅烧：
这就是所谓白云石“部分煅烧”。 氧化镁在整个流化床温度区与SO2的反应 非常缓慢，几乎可以视为惰性。
二、流化床燃烧脱硫的化学机理
（四）硫酸盐化
（五）逆向硫酸盐化 超过一定温度时，硫酸盐会分解：
二、流化床燃烧脱硫的化学机理
（六）脱硫剂的再生 1100℃以上
870—930℃
三、影响脱硫的主要因素
1、Ca / S比 Ca / S比（脱硫剂所含钙与煤中硫之摩尔 比）是表示脱硫剂用量的一个指标。 在一定条件下，它是可以调节二氧化硫排放 量的惟一因素。 一般地，要达到 90%的脱硫率，常压鼓泡 流化床、常压循环流化床和增压流化床的 Ca/S比分别为 3．0～3．5、 1.8～2.5 和 1.5～2.0。
二、流化床燃烧脱硫的化学机理
（二）煅烧 石灰石或白云石中的CaCO3遇热先煅烧分 解为多孔状CaO：
由于煅烧时二氧化碳的析出会产生并扩大石 灰石中的孔隙，从而为连续的硫酸盐化反应 准备更大的反应表面。
二、流化床燃烧脱硫的化学机理
脱硫剂煅烧及其硫酸盐化示意图：
二、流化床燃烧脱硫的化学机理
三、影响脱硫的主要因素
表观气体停留时间ts 对Ca / S 的影响：
三、影响脱硫的主要因素
5、脱硫剂颗粒尺寸 小颗粒脱硫剂硫酸盐化之后，剩下的未反应 核较小。因此，硫酸盐化程度反比于颗粒直 径。
三、影响脱硫的主要因素
循环流化床的物料回收特性使得它可以使用 颗粒尺寸仅为100μm左右的脱硫剂 ； 鼓泡流化床为了防止夹带过多不得不采用 1000μm左右的颗粒。 循环流化床锅炉的脱硫率和脱硫剂利用率比 鼓泡流化床高。
四、改进流化床燃烧脱硫的措施
3、添加剂的运用 添加适量Na2CO3、NaCl、K2CO3和 Fe2O3等到脱硫剂中，能够强化脱硫效果。 机理：加入添加剂后，在CaCO3煅烧分解 和脱硫过程中，会导致CaO晶格结构的改 变，使CaO的孔径变大，孔隙增多。一部 分不连通孔变为连通孔，并形成合适的孔径 分布。
四、改进流化床燃烧脱硫的措施
4、开发新型脱硫剂。 高铝水泥熟料 Ca(OH)2 以石灰石和工业废料为原料制作的水硬性 脱硫剂 生物石灰 5、脱硫剂的再生。
一、流化床燃烧脱硫技术应用概况
循环流化床锅炉示意图：
一、流化床燃烧脱硫技术应用概况
循环流化床锅炉在国际上的应用情况：
一、流化床燃烧脱硫技术应用概况
（二）流化床燃烧脱硫的特点 炉内脱硫作为减少SO2排放的有效途径，特 别适合于流化床燃烧。 其特点为： 1、脱硫剂和SO2能充分混合、接触； 2、燃烧温度适宜； 3、脱硫剂和 SO2在炉内停留时间长。
四、改进流化床燃烧脱硫的措施
1、改进燃烧系统设计及运行条件。 低气流速度、深床和较细颗粒尺寸可降低脱硫剂的 消耗（这些措施只能在增压流化床锅炉中采用）。 2、脱硫剂预煅烧。 预先煅烧已证明对高压和低温状态的运行特别有利 （因为增压和低温会延缓或阻止CaCO3在炉内直 接煅烧）。在这种情况下，若以Ca/S比为尺度， 则对于石灰石来说，预先煅烧的脱硫性能要好。