循環流化床半干法脫硫系統

一、半干法工藝簡介半干法屬第二代脫硫技術,與大型濕法技術相比,除脫硫效率稍低外,其克服了大型濕法技術存在的諸多弊端,國內采用半干法脫硫技術的較大裝置已達到300MW(山西榆社熱電廠)。半干法技術適用范圍較廣,20~300MW火電機組的脫硫除塵裝置均可應用,同時適用于非發電行業如:石油、化工、造紙、制鋁業、冶金、食品加工等生產企業各種燃料的中小型鍋爐的煙氣脫硫除塵。二、產品概述循環流化床半干法脫硫工藝是我公司在德國Wullf公司的RCFB-FGD脫硫工藝的基礎上自主研發的干法脫硫工藝。本工藝以Ca(OH)2作為脫硫劑,并將布袋收集器收集的脫硫灰大部分進行循環利用。從空預器出來的煙氣通過預除塵器后,經布風板整流進入反應器底部文丘里裝置,使得煙氣被加速進入反應器。在反應器中,煙氣與很細的脫硫劑顆粒充分混合,在噴霧增濕增加煙氣濕度降低煙溫后,SO2、SO3及其他有害氣體與Ca(OH)2發生反應,生成CaSO4。反應后的固態產物呈干態隨煙氣進入布袋收集器。因在布袋收集器中捕集到的固態產物中含有未反應完的有效鈣粒子成分,故將其回送到反應器中進行再循環,使得床內參加反應的Ca(OH)2量遠遠大于新投加的Ca(OH)2量,即實際反應的吸收劑與酸性氣體的摩爾比遠遠大于表觀摩爾比,從而使SO2、SO3被充分地吸收,以提高Ca的利用率和脫硫效率。三、工藝系統特點沒有漿液系統,只噴入水。床料有98%參加循環,脫硫劑利用率可高達99%。煙氣流速為2~6m/s,在反應塔內停留時間約為5s。對于含硫量為3%的煤,脫硫率可達90%以上。可滿足鍋爐負荷從50%~100%的變化。工藝過程簡單,系統控制自動化程度高。基建投資相對濕法較低,運行維護量小。四、工藝過程循環流化床半干法工藝主要特點:高循環率、干燥迅速、反應器尺寸小、反應劑的利用率高。半干法工藝是利用含有石灰(氧化鈣)的干燥劑或干燥的消石灰(氫氧化鈣)吸收二氧化硫的,這兩種吸收劑都可使用,也可以使用含適當堿性的飛灰。任何干法煙氣脫硫工藝中,關鍵的控制參數都是反應區內,即反應器及其后的除塵器內的煙氣溫度。在相對濕度為40%至50%時,消石灰活性增強,能夠非常有效地吸收二氧化硫。煙氣的相對濕度是利用給煙氣內噴水的方法提高的。在傳統的干法煙氣脫硫工藝中,水和石灰是以漿液的狀態(不論是否循環)注入煙氣的,但水分布在粉料微粒的表面,水在其中的含量僅占百分之幾。這樣,吸收劑的循環量比傳統干法煙氣脫硫要高得多。即用于蒸發的表面積非常大。進入煙氣的粉料的干燥時間非常短,所以它可以采用比傳統噴霧干燥技術小得多的反應器。提高了煙氣的相對濕度,足以在典型的干法脫硫操作溫度或高于飽和溫度10℃~20℃(實踐中這一溫度范圍是65℃~75℃)激活石灰吸收劑二氧化硫。水在增濕攪拌機中加入吸收劑,然后才注入煙氣。半干法技術的獨到之處是所有的循環吸收劑都要在攪拌機中增濕,這樣做,可以較大限度的利用循環吸收劑。經過活化和干燥之后,煙氣中干燥的循環粉料在高效的除塵器(較好是袋式除塵器)中被分離出來,進入攪拌機,補充石灰也是在這里加入的。注入攪拌機的水量要保證恒定的煙出口溫度。控制系統以煙氣的出入口溫度為基礎,以煙氣量為輔助,采用前饋信號控制,并有反饋微調。出口的so2也采用類似方法進行控制:入口和出口的so2濃度加上煙氣流量決定石灰的加入速率。五、產品創新點結合我公司技術人員的研究和實際經驗,本產品采用了如下工藝創新點:★采用三級霧化增濕強化傳質:更大限度地提高未參加反應石灰的利用率,控制煙氣出口溫度(即控制反應層溫度)。★塔內中上部設置擋灰圈及塔頂帽形結構:改變塔內流體狀態,使塔壁軸向帶形成紊流,截留部分灰,增加石灰的內循環量。★煙氣進口設置氣體導向板:確保煙氣均勻分布,改善氣固兩相的接觸面積和反應空間;同時降低進塔氣體阻力。★設置凈煙氣循環管道:設置凈煙氣循環管道,即脫硫除塵后煙氣回流進口與高溫煙氣混合,可調節進口煙氣溫度,提高反應速度。★塔后除塵器采用上進風:塔后除塵器采用上進風可利用固相的自重沉降,提高除塵效率,同時達到降低除塵器安裝高度和外表美觀的效果。

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脫硫塔

鍋爐脫硫脫硝除塵器經過近十年的使用和新改造,選用了新、的材料,已經形成技術成熟性能的環保產品。立式鍋爐脫硫除塵器廣泛應用于城鄉燃煤鍋爐的除塵脫硫。具有除塵脫硫、占地面積小。運行費用低、易操作維修、耗水量小等優點,受到廣大用戶和環保部門的好評。鍋爐脫硫脫硝除塵器采用慣性碰撞、凝聚、離心力等原理,在引風機的動力作用下,煙氣從高度下落,高速沖擊液面,形成水霧,大部分顆粒沉入水中,在除塵器分流器的作用下霧化氣流上行,液滴進一步碰撞、凝聚、形成水灰混合物,水灰混合物通過旋風葉輪而汽水分離,從而達到其脫硫——除塵——脫水效果。該產品還同時擁有   的可調試風帽,在設備上部可任意調整以適應各種大小風量,從而控制煙氣流速已其正常運轉,無論在多大的引風機作用下都不會帶水,腐蝕其配套設施,既降低了損耗,又減少了維護維修費用。鍋爐脫硫脫硝除塵器工作原理:引風機把含塵氣體從進氣口引入中殼體內,干凈的氣體透過濾袋由文氏管進入上殼體,而由凈氣出口排出,而粉塵被阻留在濾袋外壁,隨著時間的延長,吸附在濾袋上的粉塵越來越厚,濾袋阻力越來越大,此時,脈沖控制儀發出信號,程序自動控制各脈沖閥的開關,使高壓氣源經噴吹孔、文氏管向濾袋內噴射,由于高壓氣的作用,使濾袋發生急劇的膨脹引起沖擊振動,使吸附在濾袋表面的粉塵抖落在灰斗里由輸灰機構排出。吸收塔、煙囪中的應用鍋爐脫硫脫硝除塵器因其脫硫率高、煤質適用面寬、工藝技術成熟、穩定運轉周期長、負荷變動影響小、煙氣處理能力大等特點,被廣泛地應用于各大、中型火電廠,成為火電廠煙氣脫硫的主導工藝技術。但該工藝同時具有介質腐蝕性強、處理煙氣溫度高、SO2吸收液固體含量大、磨損性強、設備區域大、施工技術質量要求高、失效維修難等特點。因此,該裝置的腐蝕控制一直是影響裝置長周期運行的問題之一。

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