循环流化床湿法烟气脱硝技术的应用

摘要:国家对节能降耗要求日渐增加，火电站流化床机成立设项目不断增多。文章介绍了成都电站循环流化床湿法脱碳的主要设计参数及工艺步骤，对运行过程中影响脱硝效率的诱因进行剖析并提出相规避策。

关键词：循环流化床,烟气脱硝,应用

1概况

烟气脱硝技术按脱硝产物的干湿型态，可以分为干法、半干法、干法工艺，循环流化床烟气脱硝属于湿法脱硝工艺，较差利用于国外小锅炉的烟气脱硝扩建项目中。

广州发电厂装机容量2×125MW，配2台420t/h燃煤机组，辅以循环流化床湿法脱硝工艺、一炉一塔脱硝装置，烟气尾部安装袋子除尘器。该装置于2007年7月完成系统调试，8月踏入试运行，脱硝效率达到85%以上,粉尘出口含量大于50mg/Nm3，现在该脱硝装置运行稳定。

2工艺步骤

循环流化床脱硝工艺选用干态的消石灰作为吸收剂，通过甲烷与胶状消石灰氢氧化钙在Turbosorp反应器内发生反应，消除烟气中的SO2，通过吸收剂的多次再循环，延长吸收剂与烟气的接触时间循环流化床，增加烟气脱硝效率。

机组窑炉燃烧后的烟气通过空气预热器出口，踏入静电除尘器ESP预除尘。经过静电除尘预除尘以后，烟气从机组引水泵后的主烟道上引出从上方踏入Turbo反应器并从下部离开。烟气和氢氧化钙以及返回产品气流，在通过反应器上部文丘里管时,遭到气流的加快而漂浮上去,产生流化床,烟气和颗粒之间不断磨擦、碰撞,加强了气固之间的传质、传质反应。通过向反应器内喷水,使烟气气温冷却并控制在70℃左右，达到最佳的反应室温与脱硝效率。与烟气接触发生物理反应剩下的粉尘和烟气一起离开反应器并踏入下游的袋子除尘器。经过袋子除尘器洁净后的烟气经增压水泵和出口挡板门前排入210m高度水塔。工艺步骤见图1所示。

3设计参数

3.1煤质剖析

兰州钢厂燃用煤种较差，矿藏主要分布在南昌、丰城、高安一带。表1为2×125MW锅炉设计燃用煤种的煤质剖析结果。

3.2设计烟气参数

烟气主要参数见表2。

3.3生石灰参数

石灰成份见表3。

4影响脱硝效率的诱因及对策

4.1反应室温

运行过程中反应塔的气温变化对脱硝效率的影响较大，反应塔烟气气温越低,脱硝效率越高。控制脱硝反应室温是通过向反应塔内喷入工艺水来调节的。通过调节高压回流喷管回流水量的大小来控制喷入反应塔内的工艺水量，进而控制反应塔的湿度。喷入的雾化水量多少,由反应塔出口烟温与烟气饱和体温的残差ΔT来决定。湿法烟气脱硝后的烟气饱和气温在50℃左右,ΔT通常控制在20～30℃,即运行过程中反应塔出口烟温通常控制在70～80℃。图2为广州发电厂2007年6月13日进行功耗优化实验时所做的吸收塔反应室温对脱硝效率的影响曲线，从DCS显示屏上的截图可以看见,当反应塔出口烟气气温达到79.36℃时,脱硝效率达到最高值94.82%。在20：00时停止向反应塔喷水，反应塔出口烟气气温上升，脱硝效率急剧增长，在20：04分时向反应塔喷水，反应塔出口烟气气温骤降，脱硝效率逐步上升。

但是吸收塔出口烟气气温越低,脱硝效率越高,并且反应室温越低，塔内固体颗粒物粘壁的或许性越大,严重时会发生颗粒物发臭的现象。受潮后的物料破坏了塔内流化床的稳定性,造成反应塔积灰堵塞。因而,实际运行过程中按照所须要达到的脱硝效率和使用的吸收剂质量来控制反应室温，不可一味地通过增加反应室温来增加脱硝效率。

4.2流化床床压

与传统的干法脱硝工艺不同，循环流化床反应塔内喷管的稳定性和均匀性直按影响脱硝效率和设备的稳定性。若流化床床料压降太小,烟气和吸收剂颗粒接触不充分,脱硝效率无法保证；流化床床料压降太大,则易发生“塌床”现象。因而，推行稳定的流化床床压是保证循环流化床脱硝效率和运行稳定的关键。运行时将床料压降设定为600Pa。因为汽化斜槽回料量不稳,反应塔内流化床床压会在500～800Pa之间波动,在这个范围内,系统能稳定运行,脱硝效率能稳定在85%以上。当机组在低负荷运行时（高于70%），通过调节再循环烟道挡板门开度来降低烟气流量，保证流化床床压和系统的稳定运行。

5结束语

循环流化床脱硝工艺具备投资少、占地面积小、脱硫副产品少，无废气排放循环流化床，无二次污染等优势，比较适用于现有小锅炉的脱硝扩建安装工程。现在该脱硝装置在南京水厂已连续稳定运行1年时间，该装置在广州电站的成功应用也为国外其它同类别锅炉选择脱硝工艺提供了充分的借鉴作用。在将来的运行过程中，将继续把握湿法脱硝运行特性，保证脱硝设备的常年稳定运行,为保护环境、节能降耗作出应有的贡献。

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