半干法脱硫技术

1、一、工艺概述循环悬浮式半干法烟气脱硫技术兼有干法与湿法的一些特点，其既具有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又具有干法无污水排放、脱硫后产物易于处理的好处而受到人们广泛的关注。循环悬浮式半干法烟气脱硫技术是近几年国际上新兴起的比较先进的烟气脱硫技术，它具有投资相对较低，脱硫效率相对较高，设备可靠性高，运行费用较低的优点，因此它的适用性很广，在许多国家普遍使用。循环悬浮式半干法烟气脱硫技术主要是根据循环流化床理论，镶采用悬浮方式，使吸收剂在吸收塔镶内悬浮、反复循环，与烟气中的S镶O2充分接触反应来实现脱硫的一润种方法。利用循环悬浮式半干法最润大特点和优势是：可以通过喷水（润而非喷浆）将吸收塔

2、内温度控制在润最佳反应温度下，达到最好的气固润紊流混合并不断暴露出未反应的消润熟石灰的新表面；同时通过固体物润料的多次循环使脱硫剂具有很长的润停留时间，从而大大提高了脱硫剂锐的利用率和脱硫效率。与湿法烟气剩脱硫相比，具有系统简单、造价较剩低，而且运行可靠，所产生的最终剩固态产物易于处理等特点。二、技剩术特点循环悬浮式半干法烟气脱硫剩技术是在集成浙大和国外环保公司剩半干法烟气脱硫技术基础上，结合嵌中国的煤质和石灰品质及国家最新嵌环保要求，经优化、完善后开发的嵌第三代半干法技术。它是在锅炉尾嵌部利用循环流化床技术进行烟气净嵌化，脱除烟气中的大部分酸性气体嵌，使烟气中的有害成分达到排放要嵌求。与第一

3、、第二代半干法相比，嵌第三代循环悬浮式半干法烟气脱硫嵌技术具有以下特点：1、在吸收塔舷喉口增设了独特的文丘里管，使塔舷内的流场更均匀。2、在吸收塔内舷设置上下两级双流喷嘴，雾化颗粒舷峡，精确的灰水比保证了良好的增湿沈活化效果，受控的塔内温度使脱硫沈反应在最佳温度下进行，从而取得沈较高的脱硫效率，较长的滤料使用沈寿命。3、采用比第二代更完善的沈控制系统，操作更简捷。4、采用虐成熟的国产原材料和设备，降低成虐本，节约投资.5、占地少，投资舷省，运行费用低，无二次污染。6镶、非常适合中小型锅炉的脱硫改造镶。7、输灰采用上引式仓泵，耗气镶量小，输灰管路不易堵塞，使用寿镶命长。同时，在仓泵和布袋之间增镶

4、设中间灰仓，使仓泵运行更稳定、镶可靠。8、固体物料经袋式除尘器冷收集，再用空气斜槽回送至反应器冷，使未反应的脱除剂反复循环，在冷反应器内的停留时间延长，从而提冷高脱除剂的利用率，降低运行成本冷。9、根据烟气净化需要，添加适箩量的活性炭等添加剂可改变循环物箩料组成，有效的吸附脱除二噁英和箩重金属等毒性大、难去除的污染物箩，达到特殊净化效果。由于采用了箩大量的技术改良和优化，目前掌握箩的第三代半干法烟气脱硫技术克服箩了第一代半干法脱硫装置易塌床、乞易磨损、系统阻力大、运行不可靠乞及第二代半干法脱硫装置塔内易结乞垢、效率较低等缺点，具有先进、乞可靠、高效、低维护要求的特点，乞适用于200MW以下发电

5、机组的乞尾部烟气净化工程。三、方案设计乞依据 1.1项目概况单台锅炉设妹计参数表1.2气象条件厂区所在维地属亚寒带温暖潮湿季风气候区，维冬季漫长寒冷，夏季短促。其主要维气象要素为：(1)气温年平均气羌温3.2绝羌对最低气温-3署9.5冬季平均最低气温署11.1历年最高月平淹均气温28历年最低淹月平均气温-25湿著度夏季平均相对湿度73%冬季平迎均相对湿度71%年平均相对湿度迎 72%气压夏季耶最高气压98.60kPa冬季最知高气压100.50kPa年平均知气压99.64詹kPa最大积雪深度24cm设计詹雪荷载0.3kPa(4)风速年咱平均风速3.秩0m/s最大风速秩28.0m/s风压值4.爷5

6、kPa风向频率 爷 全年疫主导风向为WS(5) 降雨量年旨平均降雨量41巡5.5mm1小时最大降雨量巡 40.3mm24小时靴最大降雨量83.2m靴m1.3脱硫剂要求4.2.14.2.1消石灰粉的品陨质分析数据4.2.1对消石灰粉的品质要求藻：4.2.1Ca(OH)2 消石灰：4.2.1平均姑粒径（50%的筛余量）73姑m4.2.1规定表面积（用BET方式测量赌）162m2/g4.2.1纯度，自由材活性Ca(OH)28015%材4.2.1四、技术要求4.1 脱硫除尘岛缝范围4.2.1脱硫岛包括脱硫吸收塔系统、姐再循环系统、连接烟道、脱硫剂储姐运系统、工艺水系统、输送风系统姐、流化系统、仓泵等；

7、所有的设备姐、管道、电控、保温、防腐、防护姐、消防等的设计、制造、供货、运姐输、安装、培训、调试等。4.2.14.2凯对脱硫除尘岛总的技术要求4.2.1在燃舵用电厂所提供的设计煤种时，脱硫舵除尘岛能满足本方案书的技术要求舵。4.2.14.2.1脱硫系统的选择考虑了煤种变化父的可能。按含硫量波动范围0.父5%，脱硫效率大于85。4.2.14.构2.24.2.1脱硫除尘岛达到技术先进、官所有设备的制造和设计符合安全可官靠、连续有效运行的要求，设备的官可用率不低于98%。脱硫除尘岛官在Ca/S摩尔比为1.11.官25范围内，最低脱硫率保证值不膊低于85%。脱硫后除尘器出口粉膊尘浓度不大于50mg/N

8、m3。膊4.2.1五、可达到的技术经济指标承包商殉按以下要求填写性能保证值。4.2.15.秀1脱硫除尘岛在下列条件下，脱秀硫保证效率85%，出口烟气含秀尘量浓度50mg/Nm3。（秀锅炉运行范围为锅炉最大连续出力秀,锅炉设计出口烟气量和出口烟气秀温度为BMCR工况下数值。）4.2.15严.2脱硫除尘岛Ca/S(mo严l/mol)1.20（硫份洲为锅炉出口烟气中SO2的摩尔数洲，BMCR工况）。4.2.15.3 脱硫许除尘岛吸收塔出口烟气温度约70许-80；4.2.15.4 烟气通过脱衣硫除尘岛的压降3200 Pa衣（从吸收塔进口到烟囱入口）4.2.15.音5脱硫除尘岛功率395K音W。4.2.

9、15.6 脱硫后，烟气进入除朽尘器前烟尘浓度800100朽0 g/Nm34.2.15.7 脱硫除尘艺岛耗水量34.8 t/h4.2.15朽.8在85纯度的熟石灰条件朽下，脱硫除尘岛消石灰粉耗量3朽0.28t/h4.2.15.9 脱硫剂岩循环倍率2004.2.15.10 压缩训空气耗量20Nm3/min4.2.15哟.11脱硫除尘岛设备的噪音不哟高于85 dB(A)（距离设备哟外1m，操作平台1.2 m处测哟试）4.2.15.12 设备可用率不低于艰 98 %。4.2.15.13吸收塔的漏孔风率分别为：14.2.15.14系统酚的蒸汽耗量约为0.5t/h。4.2.1六饯、脱硫除尘岛的布置 鉴于目

10、前已饯有两台锅炉上了布袋除尘器，其形饯式为反吹风类型。根据我们多年的饯经验，这种类型的布袋除尘器属于饯弱清灰能力的除尘器，因此不适应汉处理高浓度含尘烟气，否则会使除汉尘器阻力居高不下，影响锅炉的出汉力。根据现场实际情况，我们提出汉两种方案供业主参考。方案一利用汉现有除尘器，对其改造，在除尘器汉前加装脱硫塔，此方案目前仅适用汉新上的流化床锅炉，对老的煤粉炉汉，除尘器与锅炉房之间没有距离，汉无法加装脱硫塔。方案二在引风机汉后新增脱硫塔和布袋除尘器，该方汉案适用3台煤粉炉，其烟囱后还要逛场地，但对新的流化床锅炉，烟囱逛后没有布置场地。除尘脱硫岛采用逛一炉一塔布置。除尘脱硫岛的进口逛烟道与锅炉空预器出

11、口烟道相连接逛。除尘脱硫岛横向布置，按工艺流逛程分别为吸收塔、布袋除尘器和引逛风机各一台。系统设置一个消石灰逛仓，为钢结构，布置在吸收塔和布达袋除尘器之间，并设专用运输通道达与外侧规划主干道路相连，便于吸达收剂的运输和卸料；工艺水箱、仓达泵、储气罐等置于布袋除尘器支撑达架下方；流化风机、蒸气加热器、达气化斜槽均置于吸收塔和布袋除尘达器之间，充分利用其地面空间。整达个除尘脱硫岛布置独立成岛。布置达图设计充分考虑本工程现有场地条达件、吸收剂运输方便、全厂道路通达畅以及锅炉炉后所有设备的安装检讳修方便。承包商提供了总系统流程讳图和布置图，对系统内的主要设备讳和附件有明确的标示，并指明了与讳业主方的机

12、械接口。另外，脱硫除讳尘岛旁布置灰库。(详见除尘脱硫讳岛平面布置图)七、烟气净化系统克工艺流程从锅炉出来的原烟气，由克循环悬浮式半干法净化装置底部进克入循环悬浮流化床反应器。同时C克a(OH)2原料经过螺旋给料器克与循环灰一起送入反应器，流态化克的物料和烟气中的二氧化硫等酸性克物质在反应器中发生化学反应，脱涤除掉大部分的二氧化硫、氯化氢等涤；烟气经反应器的顶部出口排出后涤进入袋式除尘器除去大部分细灰，涤由除尘器除下的细灰和大颗粒大部涤分经过空气斜槽循环进入反应器，涤少量经过排灰装置到输灰系统外排涤。净化后的烟气经引风机由烟囱排涤入大气。系统图如下：八、工艺原湖理描述锅炉尾气在循环悬浮式半干诀法

13、烟气净化系统中得以净化，该系诀统主要是根据循环流化床理论和喷诀雾干燥原理，采用悬浮方式，使吸诀收剂在吸收塔内悬浮、反复循环，诀与烟气中的SO2等酸性气体充分诀接触、反应来实现脱除酸性气体及诀其它有害物质的一种方法。烟气脱诀硫工艺分7个步骤：吸收剂存储菌和输送；烟气雾化增湿调温；昏脱硫剂与含湿烟气雾化颗粒充分接昏触混合；二氧化硫吸收；增湿昏活化；灰循环；灰渣排除。昏、四个步骤均在吸收塔昏中进行，其化学、物理过程如下所昏述。1、化学过程：当雾化水经过位双流体雾化喷嘴在吸收塔中雾化，位并与烟气充分接触，烟气冷却并增位湿，氢氧化钙粉颗粒同H2O 、位SO2等反应生成干粉产物，整个位反应分为气相、液相和

14、固相三种状位态反应，反应步骤及方程式如下：位SO2被液滴吸收；SO2(气买)+H2OH2SO3(液)棚吸收的SO2同溶液的吸收剂反应淆生成亚硫酸钙；Ca(OH)2(舷液)+H2SO3(液)CaS舷O3(液)+2H2OCa(OH叁)2(固)+H2SO3(液)叁CaSO3(液)+2H2O液丸滴中CaSO3达到饱和后，即开丸始结晶析出CaSO3(液)C镶aSO3(固)部分溶液中的C隙aSO3与溶于液滴中的氧反应，莲氧化成硫酸钙CaSO3(液)+狸1/2O2(液)CaSO4(泞液)CaSO4(液)溶解度低泞，从而结晶析出CaSO4(液)觅CaSO4(固)对未来得及膨反应的Ca(OH)2 (固)，膨以及

15、包含在CaSO3(固)、替CaSO4(固)内的Ca(OH替)2 (固)进行增湿雾化。Ca淆(OH)2 (固) Ca(O淆H)2 (液)SO2(气)+H乔2OH2SO3(液) Ca(姨OH)2 (液)+H2SO3(姨液)CaSO3(液)+2H2秩OCaSO3(液)CaSO3增(固)CaSO3(液)+1/2症O2(液)CaSO4(液)C吁aSO4(液)CaSO4(固吁)布袋除尘器脱除的烟灰中的未益反应的Ca(OH)2 (固)，侦以及包含在CaSO3(固)、侦CaSO4(固)内的Ca(OH侦)2 (固)循环至吸收塔内继续侦反应。Ca(OH)2 (固)怎Ca(OH)2 (液)SO2嵌(气)+H2OH2

16、SO3(液嵌) Ca(OH)2 (液)+H瘸2SO3(液)CaSO3(液瘸)+2H2OCaSO3(液)莎CaSO3(固)CaSO3(液迄)+1/2O2(液)CaSO迄4(液)CaSO4(液)Ca乔SO4(固)2、物理过程：物理然过程系指液滴的蒸发干燥及烟气冷然却增湿过程，液滴从蒸发开始到干然燥所需的时间，对吸收塔的设计和然脱硫率都非常重要。影响液滴干燥然时间的因素有液滴大小、液滴含水然量以及趋近绝热饱和的温度值。液然滴的干燥大致分为两个阶段：第一然阶段由于浆料液滴中固体含量不大然，基本上属于液滴表面水的自由蒸怂发，蒸发速度快而相对恒定。随着怂水分蒸发，液滴中固体含量增加，怂当液滴表面出现显著固

17、态物质时，怂便进入第二阶段。由于蒸发表面积怂变小，水分必须穿过固体物质从颗怂粒内部向外扩散，干燥速率降低，怂液滴温度升高并接近烟气温度，最怂后由于其中水分蒸发殆尽形成固态怂颗粒而从烟气中分离。反应器内循怂环灰的高倍率循环使循环灰颗粒之怂间发生激烈碰撞，使颗粒表面生成怂物的固形物外壳被破坏，里面未反怂应的新鲜颗粒暴露出来继续参加反怂应。客观上起到了加快反应速度、怂干燥速度以及大幅度提高吸收剂利怂用率的作用。另外由于高浓度密相怂循环的形成，反应器内传热、传质怂过程被强化，反应效率、反应速度怂都被大幅度提高。而且反应灰中含顺有大量未反应吸收剂，所以反应器漓内实际钙硫比远远大于表观钙硫比漓。在反应器内

18、设置有两级增湿活化赊装置。经过增湿活化后原来位于反赊应物产物层内部的Ca(OH)2该从颗粒内部向表面发生迁移，并形该成亚微米级细粒，沉积在颗粒表面该或与表层产物层相互夹杂。迁移还该改变了当地的孔隙结构。这些综合该效果使反应剂重新获得反应活性。该吸收剂储存输送系统是保证脱硫装粉置达到设计要求的重要系统。石灰粉粉Ca(OH)2由厂外的制粉厂粉运至厂内，用罐车输送到储粉仓，粉石灰粉通过储粉仓下部的螺旋给料粉机送入到空气斜槽，与空气斜槽中粉的循环灰混合后一同进入反应器，粉再与塔内烟气以高传质的速度混合粉反应，脱除烟气中的酸性气体。烟半气反应器内采用工业用水。喷嘴用半气由一台贮气罐供给。喷水点的位半置也

19、经过优化，确保不会出现因水半和气的混合不均而造成粘结、设备半腐蚀等问题。九、烟气净化系统描靠述本系统包括烟气反应器及烟道系巩统、布袋除尘器系统、灰循环系统巩、吸收剂存储输送系统、吸附剂存巩储输送系统、灰输送及储存系统。巩1、烟气反应器及烟道系统反应器哭及烟道系统主要包括反应器、双流哭体喷嘴、及相关连接烟道。烟气通哭过烟道由反应器下部进入反应器。哭工业水由双流体雾化喷嘴雾化后喷哭入反应器，以很高的传质速率在反哭应器中与烟气混合，起到活化反应哭离子的作用，同时降低塔内温度，哭促进反应进行。活化后的氢氧化钙哭颗粒以很高的传质速率与烟气中的哭SO2等酸性物质混合反应，生成寇CaSO4和CaSO3、以及

20、C忱aCl2等反应产物。这些干态产忱物小部分从反应器塔底排灰口排出忱并经仓泵输送至灰库，绝大部分随忱烟气进入布袋除尘器。双流体喷嘴酒的供水由水泵提供，供气由独立贮酒气罐供给，水泵用水由水箱供给。弟水箱供水由工业水源提供。为保证弟良好的雾化效果，每只喷嘴由一台弟水泵单独供水。水、气源由业主提弟供。本烟气反应器适应锅炉负荷变蹬化范围为70110%。当锅炉蹬负荷低于70%时，可根据工艺要姬求需降低循环物料的量，同时相应姬调整喷水量，确保系统稳定可靠运姬行。2、布袋除尘器系统方案一：屯利用现有除尘器改造保留部分：布西袋除尘器壳体拆除部分：内部花板适、滤袋、反吹装置等新增部分：脉晓冲喷吹装置圆形滤袋、袋

21、笼防雨棚题改造部分：将除尘器水平进风改为牺上进风形式，减小脱硫塔与除尘器牺之间的布置距离。改造后布袋除尘提器的技术参数如下：序号名称单提位参数备注1设计除尘效率提99.9950mg/Nm梨32分室数个33每台除尘器灰斗梨数个64总过滤面积m25697梨5过滤风速m/min0.886梨漏风率27滤袋数量条1512拓8脉冲阀数量只1089滤袋材质拓PPS/550g/m2PTFE拓浸渍10滤袋规格15080拓0011滤袋允许连续使用温度皖16012滤袋允许最高使用温场度18013喷吹气源压力MP场a0.414压缩空气耗量Nm3场/min60.50.7MPa场15压缩空气压力MPa0.61扮6喷吹时阀

22、体阻力kPa0.05扮0.1517脉冲阀耐压值MP扮a1.018喷吹时间s0.10扮19膜片阀寿命万次10020出扮口含尘浓度mg/Nm35021摧除尘器正常阻力Pa15002摧2除尘器最大阻力Pa1800摧方案二：新建布袋除尘器。布袋除朝尘器采用具有强力清灰能力的长袋朝脉冲布袋除尘器，该类型除尘器已朝在多个半干法脱硫系统中应用，除朝尘器阻力在12001500P哭a，排放浓度低于50mg/Nm哭3，是目前国内外的主流技术。该哭除尘器有以下特点：除尘器可实现烩离（在）线清灰方式，共分成12烩室。分两排布置、每排6个室，两痴排之间为进风和出风总风道。进出痴风总风道采用隔板严密分隔。隔板痴上设有旁路提升阀（即内置式旁路京），密封性好，泄漏率为零，能满京足严格的环保要求。整个除尘器烟靠道系统结构紧凑。烟气进气方式合烩理，保证各室烟气均匀，并使烟气烩均匀地流过布袋，同时具有大颗粒烩粉尘预分离措施。除尘器中箱体下烩部及灰斗内都设有挡风板，其作用靠是减小气流对滤袋的冲刷。并在此靠处使气流速度降低，形成沉降室，靠使大颗粒粉尘依靠重力的作用落入靠灰斗，减小滤袋的过滤负荷。除尘技器每仓室的进风管上设有一台手动技蝶阀，可调节进入