循环流化床技术

循环流化床

以循环流化床原理为基础使吸收剂在反应器内多次再循环延长了吸收剂与烟气的接触时间因而大大减少了吸收剂的运用率它不但具备通常湿法脱硝工艺的许多特点如步骤快件问题件如何处理步骤山东自建楼房步骤下载关于规范应聘需求审批步骤制做步骤表下载电邮下载步骤设计简略占地少投资低以及副产品可以综合运用等并且能在钙硫比很低CaS1112的状况下达到与干法脱硝工艺相当的脱硝效率即95左右循环流化床适于脱硝的特点气固传热速度快反应充分对脱硝剂的细度要求较宽只要一个给料点负荷调节比列大负荷调节快脱硝剂循环多次运用率高断面风速高床体瘦削占地很小PPT循环流化床烟气脱硝工艺循环流化床烟气脱硝工艺CFBFGD是一种半干法烟气脱硝技术05050505050505CaOHSOCaSOHOHOCaOHSOCaSOHOHOCaSOHOOCaSOHO→→→典型的循环流化床烟气脱硝系统是由预除尘器回收部份经济效益高的粉矿渣提高脱硝灰量效率可达7090吸收剂纯化脱硝塔脱硝灰再循环注水系统脱硝除尘器以及仪表控制系统等组成影响系统脱硝效率的主要诱因床料循环倍率流化床床料含量通常在510kgmkgm3烟气逗留时间CaSa脱硝塔操作体温若循环流化床脱硝过程中运行气温离露点较为接近这么烟气中水蒸汽分压较领事得浆滴中水的蒸发困难这就使反应速度大的部份反应时间延长进而使反应疗效更好提升脱硝率同时在较低湿度下SO2氢气在水底的溶化度将减少进而减少脱硝率一般选用的脱硝塔出口水温低于烟气的露点湿度10℃20℃CaOH2SO2→CaSO3H2OCaOH2SO3→CaSOCaSO44HH22OCaOHOCaOHOCaOH22SOSO212212OO2→CaSOCaSO44HH22OCaOHOCaOH22HCl→CaCl2222HH22OCaOHOCaOH22HF→CaF2222HH22O在循环湿法工艺的循环流化床内CaOH2粉末烟气及喷入的水份在流化状态下充分混和并通过CaOH2粉末的多次再循环并且床内参加反应的CaOH2的量远小于新投入的量即实际反应的吸收剂于碱性二氧化碳的摩尔比远远小于表观摩尔比因而并且HClHFSO2SO3等碱性二氧化碳能被充分的吸收实现高效脱硝第二章CFB脱硝系统原理及工艺步骤21CFB脱硝系统原理循环流化床烟气脱硝技术CirculatingFluidizedBedFlueGasDesulfurization简称CFB-FGD选用消石灰作为脱硝剂在空气预热器和除尘器之间安装循环流化床烟气脱硝系统烟气从流化床反应器上部布风板踏入反应器与消石灰颗粒充分混和SO2SO3及其他有害二氧化碳如HClHF等与消石灰发生反应生成CaSO3·1212HH22OCaSOOCaSOOCaSO4·12H2O等随即夹带着大量烟尘的烟气踏入脱硝除尘器中分离出来的固体废渣经空气斜槽送回循环床吸收塔继续出席脱硝反应过程同时循环量可以按照负荷进行调节多余的少量脱硝尾矿则通过除灰仓泵送到灰库供综合运用或踏入电站水力除灰系统外排吸收剂的再循环延长了脱硝反应时间增加了脱硝剂的运用率工艺水用喷管喷入吸收塔上部以提高烟气温度增加烟温使反应室温尽或许接近水露点湿度因而增加脱硝效率系统的构成脱硝剂纯化系统循环流化床吸收塔喷水增循环流化床

湿系统尾矿输送系统自控系统22CFB脱硝系统工艺步骤CFB循环流化床烟气脱硝系统整套工艺步骤为FGDESP是扬州发电厂21×125MW锅炉配套的脱硝除尘系统烟气在经过2炉原有电除尘器除尘处理后经引水泵踏入FGD系统烟气中所含的SO2SO3HCl及HF等碱性污染二氧化碳通过循环流化床烟气脱硝装置CFB-FGD而去除其中脱硝率在85以上脱硝后的烟气踏入脱硝除尘器重新进行除尘处理脱硝除尘器的除尘效率为993使粉尘排放含量控制在200mgNmmgNm3以内烟气经过除尘后经脱碳水泵送入水塔排放CFB循环流化床烟气脱硝系统主要包括烟气系统反应器系统给料系统物料循环系统喷水系统机电系统控制系统及其他辅助系统等该工艺是一种湿法步骤因此也不象干法半干法工艺还要为数诸多的储存罐易锈蚀的浆液输送泵等复杂的吸收剂纯化和输送系统用简略的空气斜槽就可以输运大大简化了工艺步骤该工艺的副产品呈干块状其物理组成与喷雾烘干工艺的副产品类似主要成份有飞灰CaSO3CaSO4以及未反应的吸收剂等CFB循环流化床烟气脱硝系统主要包括烟气系统反应器系统给料系统物料循环系统喷水系统机电系统控制系统及其他辅助系统等CFB-FGD的技术特征1设备使用寿命长维护量小塔内完全没有任何运动部件塔内磨蚀小设备使用寿命长2脱硝效率高运行成本低容易选择最佳CFB操作气速促使气固两相流在CFB内的坠落速率最大脱硝反应区床层密度高颗粒在吸收塔的逗留时间历时25秒以上加强了塔内的气固混和传热传质效率优化了脱硝反应疗效因而保证了达到较高的脱硝效率3控制简略没有造纸系统及浆液喷管加入吸收塔的消石灰和水是相对独立的方便控制消石灰药量及喷水量容易控制操作温度4单塔处理能力大配置7个文丘里单塔CFB-FGD系统已在300MW燃煤锅炉得到成功运行5负荷适应性好因为选用了清洁烟气再循环技术以及脱硝尾矿循环等举措可以满足不同的机组负荷要求机组负荷在10110范围内变化脱硝系统可正常运行选用多个文丘里烟气喷管的吸收塔应当使踏入塔内的烟气喷管分布较为均匀否则因各个喷头流速差距较大或许造成固体颗粒物从某个喷头向上坠落6无须防腐CFB吸收塔内具备优良的传热传质条件使塔内的水份快速蒸发使得可脱臭几乎全部的SO3烟气气温低于露点20℃左右吸收塔及其下游设备不会形成黏结堵塞磨蚀7良好的操作弹性当煤的含磷量降低或要增加脱硝效率时无需降低任何工艺设备仅降低脱硝剂的耗量就可以满足更高的脱硝率的要求8脱硝剂运用率高脱硝副产物排放少脱硝副产物流动性好便于处理因为塔内充分的脱硝反应和除尘器搜集的全部脱硝灰均有机会返回塔内再循环只有少量的脱硝灰外排灰综合处理费用较低①工艺成熟步骤简略操作便捷靠谱性高用于各类含氯煤种②占地面积小基建投资省不需专职人员进行操作和维护能耗小运行成本低③无喷浆系统及浆液喷管只有过量的水喷人脱硝产物为干态并且无废气排放③脱硫效率高可达95以上⑤由于床料参与循环新鲜石灰在反应器的逗留时间长石灰运用率

高⑥适应机组负荷变化能力强才能满足机组负荷从30100范围的变化⑦净化后的烟气气温在露点以上毋须再加热也不会对尾部烟道及水塔形成磨蚀⑧能同时有效脱臭硫酸物和氯化物等有害二氧化碳脱硝效率高在钙硫比为1115时脱硝效率可达90以上是现今各式湿法半干法烟气脱硝工艺中最高的可与干法工艺相抗衡2安装工程投资成本运行成本和脱硝费用较低为干法工艺的50703工艺步骤简略系统设备少为干法工艺的4050且摇动部件少增加了维护和检修成本4占地面积小为干法工艺的3040且系统布置灵活特别适于现有锅炉的扩建和场地短缺的改建锅炉5能源消耗低如能耗水耗等为干法工艺的30506能有效脱臭SO3硫酸物和氯化物等有害二氧化碳其脱臭效率远低于干法工艺达9099磨蚀性较小可不选用烟气再热器直接使用干水塔排放脱硝烟气7对机组负荷变化的适用性强负荷跟踪特征好启停便于可在30负荷时投用对基本负荷和调峰锅炉均有挺好的适用性8对燃煤硫分的适应性强可适于0365的燃煤硫分且应适于中贫煤煤时2其经济性优于干法工艺9无脱硝污水排放且脱硝副产品呈干态不会导致二次污染对综合运用和处置存放有利首先从机组的空气预热器下来的烟气气温通常为120180℃左右通过预除尘器后从上方踏入脱硝塔当脱硝渣与粉矿渣须分别处理时设置预除尘器增加粉矿渣的综合运用在此处低温烟气与加入的吸收剂循环脱硝灰充分预混和进行初步的脱硝反应在这一区域主要完成吸收剂与HClHF的反应之后烟气通过脱硝塔上部的文丘里管的加快踏入循环流化床床体物料在循环流化床里气固两相因为气流的作用形成激烈的湍动与混和充分接触在上升的过程中不断产生黏稠物向上返回而粉状物在激烈湍动中又不断解体再次被气流增强产生类似循环流化床机组所特有的内循环颗粒流使得气固间的坠落速率高达单颗粒坠落速率的数十倍脱硝塔底部结构逐步加强了块状物的返回逐步减少了塔内颗粒的床层密度并且床内的CaS比高达50以上SO2充分反应这些循环流化床内气固两相流模式极大地加强了气固间的传热与传质为实现高脱硝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增加脱硝反应器内的烟温使烟温降至低于烟气露点20℃左右因而并且SO2与CaOH2的反应转换为可以顿时完成的离子型反应吸收剂循环脱硝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CaSO3·12H2O因此也有与SO3HF和HCl反应生成相应的副产物CaSO4·1212HH22OCaFOCaFOCaF22CaClCaClCaCl2·CaOH2·2H2O等脱硝灰循环系统的目的是构建稳定的流化床增加吸收剂消耗量以满足脱硝反应的还要将吸收剂与脱硝再循环灰的加入口改到脱硝塔上游烟道处拜见工艺示意图1-1其作用一是使吸收剂与再循环脱硝灰提早与烟气中SO2等碱性二氧化碳接触反应延长反应时间二是运用烟气糖分加热和迅速烘干再循环灰缓解再循环灰的流动性三是使消石灰和氯离子在烟道内120℃以上气温下反应生成吸潮性较好不易凝结的碱式乙酸钙CaCl2·CaOH2·

H2O假如在脱硝塔的高温段7080℃温度注入吸收剂和循环脱硝副产物消石灰与氯离子反应生成易吸潮的乙酸钙CaCl2·2H2O一是易导致塔内物料粘壁二是灰的流动性增长不促使脱硝副产物的处置CFB-FGD与石灰石-石膏干法脱硝工艺相比的特性1脱硝装置前无需安装高效预除尘器2脱硝产物为干灰3无需烟气再热装置仍然在烟气露点湿度以上运行4几乎100脱臭SO3的碱性二氧化碳脱硝下游装置烟气无酸露点下游装置无需防腐5SOX脱臭率达到996脱硝塔无需加内衬选用普通不锈钢材料即可7占地面积小8控制简略9无废气形成10一次投资及运行费低11不受烟气负荷限制对机组负荷适应性强运行负荷范围为0-100研究阐明J影响系统脱硝效率的主要诱因有床料循环倍率流化床床料含量烟气逗留时间钙硫比以及脱硝塔内操作气温流化床床料含量通常维持在510kgm为宜脱硝效率随着脱硝塔内物料含量的提高而减小随床料循环倍率的减小而减小随烟气在脱硝塔中逗留时间降低而减小因此调节钙硫比和塔内操作气温也可以有效减少脱硝效率通常状况下脱硝效率随钙硫比的减小而减小脱硝塔内操作气温与烟气露点越接近脱硝效率越高CBFFGD工艺适用范围广既适用于燃用高硫煤的锅炉更适用于我国大量的燃用中硫煤的锅炉既适用于改建锅炉的脱硝安装工程更适用于现有锅炉的脱硝扩建安装工程一级除尘器的目的是为了搜集部2分经济效益较高的粉矿渣提高脱硝灰量通常一级或则在二级除尘器的除尘器的设计除尘效率为7090若不考虑粉矿渣的综合运用烟气可直接进人吸收塔现在已达到工业化应用的主要有三种步骤他们是1由美国Lurgi公司开发的烟气CFB脱硝技术2由日本Wulff公司在Lurgi技术基础上进行改进后的RCFB脱硝技术3由日本FLSmith公司开发的GSA烟气脱硝技术早在七十年代初擅于于冶金工业安装工程建设的日本Lurgi公司就选用了烟气循环流化技术对炼铝设备的废气进行处理八十年代中期因为开始对环境品质的严苛控制以及政府的有关法规的私自规定英国的动力工业对烟气脱硝设备有了很大的需求Lurgi公司在原先适于炼铝废气处理的技术的基础上开发了一种新的适用于机组和其它燃烧设备的湿法烟气脱硝工艺即烟气循环流化床脱硝工艺这些工艺以循环流化床原理为基础通过吸收剂的多次再循环使吸收剂与烟气接触时间降低通常可达30分钟以上因而大大减少了吸收剂的运用效率这些工艺不但具备湿法工艺的许多特点如步骤简略占地少投资低以及脱硝副产品呈干态因此便于处理或综合运用并且能在很低的钙硫比的状况下CaS11-12达到与干法工艺相似的脱硝效率95丹麦Wulff公司是一个设立较晚的设计和建造烟气CFB脱硝安装工程的大型企业它的创始人RGraf原是Lurgi公司在烟气CFB脱硝技术开发方面的主要负责人脱离Lurgi公司后自建了Wulff公司专门从事烟气CFB脱硝技术的开发工作在Lurgi技术的基础上开发研发了一种称作回流式烟气循环流化床的烟气CFB脱硝技术对烟气CFB脱硝技术作了

较大的改进使之愈加适用于动力工业参看后FLSmith公司是俄罗斯最大的工业企业在混凝土工业及散装物料输送机械制造方面享有很高的名声该公司的子公司FLSmithMill专门从事环保设备设计和环境安装工程建设在静电除尘器及烟气脱硝方面有不少业绩他们只身开发的二氧化碳漂浮吸收GSA烟气脱硝技术在工作原理上和Lurgi工艺非常类似但是已在一些垃圾焚化设备和中小动力机组的烟气处理装置上得到了应用GSA工艺还作为俄罗斯能源部主持的清洁煤技术项目的第二阶段中的一种实验技术在中国的一个10MW燃烧装置上进行了实验化装置吸收塔静电除尘器水塔灰除尘器以干粉的方式键入流化床吸收塔的吸收剂同时需要喷入一定量的水以减少二氧化碳和固体物的反应能力对脱硝效率来说一个很重要的诱因是烟温与水露点湿度之差该残差越小则系统的脱硝效率越高因为吸收剂是干的因此注水量与加入的吸收剂的量烟气的体温以及烟气中的SO2含量无关那样就可以使喷水后的烟气气温与水露点非常接近并且CFB烟气脱硝工艺可以适用于燃料含磷量从03-65的各类机组包括燃煤机组和汽油机组并在各式运行条件下均有很高的脱硝效率循环流化脱硝干灰启动H2罗茨水泵消石灰ESP净化CFB工艺的吸收剂是以石灰在现场进行干消化所得到的干的氢氧化钙细粉因为消石灰粉颗粒很细通常在10微米以下为此不须要进行碾磨既节约了订购球磨机等小型设备的投资成本也降低了能源消耗使运行成本大为减少同时由于CFB工艺是一种湿法步骤因此不象干法半干法这样还要有许多庞大的储存罐和易锈蚀的浆液输送泵等组成的复杂的吸收剂纯化输送系统只要一台干消化器拿来纯化消石灰粉之后用空气斜槽进行输送就可以了旨在大大简化了工艺步骤在各类负荷条件下CFB烟气脱硝系统都能挺好地适应当负荷从100变化到10系也称仍能挺好地工作这促使CFB工艺既能因为调峰锅炉又能适于带基本负荷的锅炉CFB工艺所形成的脱硝副产品呈干块状十分方便处置其物理组成与喷雾烘干工艺的副产品相类似主要CaSO3CaSO4以及未反应完的吸收剂CaOH2等构成脱硝副产品中是否富含大量的飞灰则取决于在CFB烟气脱硝系统强是否安装了单端除尘器CFB烟气脱硝系统的脱硝副产品的处置方式也与喷雾烘干的副产品基本相似CFB工艺的副产品在煮沸后会硬化硬化后的屈服硬度可达15-18Nmm2压实密度为128gcmgcm3而其渗透率则与粘土类似约为3X10-11由此可见该副产品的硬度与水泥接近很适合作煤矿开挖公路基础如能逐步加以开发或许成为良好的建材工业的原料典型的CFB烟气脱硝反应的脱硝灰的成份如下飞灰约60-70CaCO37-12CaOH22-4CaSO312-18CaSO42-5水11辅以石灰作为吸收剂因为在大多数发达国家中石灰工业非常发达高品质的商品化石灰飞散容易得到因而以石灰作为吸收剂不会有任何供应上的问题并且我国优质石灰的供应甚或不少问题如石灰品味低品质不稳定供应量不足供应源分布不均导致货运距离过长售价偏高等因为石

灰对于人体健康有一定的害处因而选用石灰作为吸收剂应当保证系统有良好的密封和安全举措否则会给水厂的安全文明生产带给困难为了解决选用石灰作为吸收剂所带给的问题目前早已开发了炉内喷钙与CFB烟气脱硝工艺相结合的炉内喷钙CFB烟气脱硝工艺该工艺运用石灰石作为吸收剂将石灰炉渣喷入机组窑炉内在炉内焙烧后生成CFB工艺所须要的CaO并吸收烟气中一部份SO2CFB工艺的吸收塔应当设置在空预器和除尘器之间炉内喷钙CFB烟气脱硝工艺早已安装在波兰的StAndru电站的100MW锅炉上运行了多年在CaS15时系统的脱硝效率为852脱硝副产品的综合运用本工艺的副产品中富含较差量的亚硝酸钙亚硝酸钙的物理功耗不稳定在自然环境下会慢慢氧化为硝酸钙同时容积会减小这就对原有的粉矿渣的综合运用途径深受影响所以对于CFB烟气脱硝工艺的副产品应当结合电站当地的实际状况进行可行性研究着力做好脱硝副产品的处置或综合运用工作3〕CFB烟气脱硝系统的压降较大CFB系统的总压降约为2000-3000Pa通常现有电站的引水泵的压头裕量不能摆脱这么大的压降还要提高心得脱硝水泵高的压降损失还致使运行成本降低4CFB吸收塔的压降波动较大因为吸收塔内的大量物料不断湍动因而吸收塔的压降有较大波动或许会影响机组窑炉内的负压的稳定通常可把脱硝增压水泵设置在CFB吸收塔的上游那样可以减少CFB吸收塔压降波动对机组窑炉负压的影响常用脱硝方式投资运行成本比较脱硝工艺的技术经济剖析功耗指标RFB-FGD石灰石石膏法简易干法喷雾烘干法炉内喷钙增湿工艺步骤简略主步骤简略造纸部份复杂较简略较简略简略技术指标脱硝率90CaS12脱硝率95CaS11脱硝率70CaS11脱硝率80CaS15脱硝率75CaS25推广应用前景大学贫煤煤大学硫煤大学硫煤大学贫煤煤中贫煤煤脱硝耗电比列051521105烟气再热无有有无有国外部份电站烟气脱硝投资及运行成本脱硝工艺简易干法石灰石石膏双碱法烟气循环流化床电站名称海南粤连电站珞璜电站山东锦江热电站锡化公司热电站锅炉容量MW2×1252×3602×2512处理烟气量104m3h2×552×108730271500燃煤硫分25402109079脱硝安装工程静态总投资亿元1800035731410356年脱硝量ta2500080400281411376年脱硝单位投资按20年计元t36022229713按15年计1604年借助小时7000650065008000年运行费用含摊销亿元200051771705412脱硝单位费用元kg08064406060362脱硝效率8195≥7090脱硝岛占地m2≥3000120001000400占地状况极少多少少较少技术成熟度商业化商业化商业化商业化商业化脱硝占电站投资比列35131581181268维护容易复杂较复杂容易容易二次污染物无废水废水无无SO2脱臭费用元kg0608075155073148072123079129