循环流化床烟气脱硫新技术

CFB-FGD烟气脱硫新技术1.国内外研究概况2.烟气脱硫技术3.广州市烟气脱硫国内外研究概况国内烟气脱硫工程发展现状国内早在20世纪70年代就开始了工业锅炉和电厂锅炉FGD技术的研究工作，先后有60多个高校、科研和生产单位，对多种脱硫工艺进行了试验研究，与发达国家相比，我国的研究虽然起步较早，但进展缓慢。我国对脱硫技术进入90年代后，已先后从国外引进了各种类型的脱硫技术，到1999年底全国已投入运行的脱硫装置已有18套，国内自行研究的湿式组合冲击脱硫除尘、氨法脱硫以及综合利用固废的掺烧剂方法等技术。同时，国家经贸会已制定了脱硫技术国产化的规划和鼓励采用脱硫技术的一系列积极的财政政策。ＣＦＢ-ＦＧＤ技术20世纪80年代中后期，德国Lurgi公司研究的循环流化床烟气脱硫工艺（干法），以循环流化床原理为基础，通过脱硫剂的多次再循环，使脱硫剂与烟气接触时间增加，一般可达30min以上，从而提高了脱硫效率和脱硫剂的利用率。它不但具有干法脱硫工艺的优点，如流程简单、占地少、投资小及副产品可综合利用等，而且还能在很低的钙硫比[ｍ(Ca/S)=1.2～1.5]条件下，达到湿法工艺的脱硫效率(93%～97%)。循环流化床烟气脱硫是一种适合我国国情的脱硫技术，它不仅适合大型，而且对中小型工业锅炉的ＳＯ2污染治理也是一种理想的方法。CＦＢ-ＦＧＤ技术国内外研究现状目前已达到工业化应用的有4种流程德国LLB公司开发的烟气循环流化床脱硫工艺（CFB）德国Wulff公司的回流式烟气循环流化床脱硫工艺（RCFB）丹麦F.L.Smith公司研究开发的气体悬浮吸收烟气脱硫工艺（GSA）挪威ABB公司的NID技术德国Wulff公司的回流式烟气循环流化床脱硫工艺（RCFB）丹麦F.L.Smith公司研究开发的气体悬浮吸收烟气脱硫工艺（GSA）挪威ABB公司的NID技术技术特点(1)脱硫效率高:在钙硫比为1.1～1.5时，脱硫效率可达90%以上，是目前各种干法、半干法烟气脱硫工艺中最高的，可与湿法工艺相媲美；(2)工程投资费用、运行费用和脱硫成本较低，为湿法工艺的50%～70%。(3)工艺流程简单，系统设备少，为湿法工艺的40%～50%，且转动部件少，降低了维护和检修费用；(4)占地面积小，为湿法工艺的30%～40%，且系统布置灵活，非常适合现有机组的改造和场地紧缺的新建机组。(5)能源消耗低，如电耗、水耗等，为湿法工艺的30%～50%。(6)能有效脱除SO3、氯化物和氟化物等有害气体，其脱除效率远高于湿法工艺，达90%～99%，腐蚀性较小，可不采用烟气再热器，直接使用干烟囱排放脱硫烟气。(7)对锅炉负荷变化的适用性强，负荷跟踪特性好，启停方便，可在30%负荷时投用，对基本负荷和调峰机组均有很好的适用性。(8)对燃煤硫分的适应性强，可用于0.3%～6.5%的燃煤硫分。且应用于中低硫煤时(<2%)，其经济性优于湿法工艺。(9)无脱硫废水排放，且脱硫副产品呈干态，不会造成二次污染，对综合利用和处置堆放有利。技术经济分析烟气脱硫技术FLUEGASCLEANTECHNOLOGYOFSEECORFB-FGD

循环流化床烟气脱硫技术

RFB-FGD烟气脱硫

脱硫剂：干消化消石灰粉末反应塔：流化床反应原理：喷水增湿活化脱硫剂并使之多次循环使用反应产物：CaSO3，少量CaSO4，未反应的脱硫剂，飞灰循环流化床反应塔脱硫灰仓干灰启动灰仓H2O罗茨风机消石灰ESP洁净烟气循环流化床脱硫技术工艺示意图流化床内的反应Ca(OH)2+SO2

→CaSO3·1/2H2O+1/2H2OCa(OH)2+SO3

→CaSO4·1/2H2O+1/2H2OCa(OH)2+SO2+1/2O2→CaSO4+H2OCa(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2OCa(OH)2+2HF→CaF2+2H2O固定床鼓泡床湍流床快速床气力输送系留状态

气体气体气体气体气体流化床内的形态

循环流化床用于脱硫的优点气固传质速率快，反应充分；对脱硫剂的粒度要求较宽；只要一个给料点；负荷调节比例大、负荷调节快；脱硫剂循环多次，利用率高；断面风速高，床体瘦长，占地很小。RFB-FGD系统的构成脱硫剂制备系统循环流化床吸收塔喷水增湿系统灰渣输送系统自控系统回料斜槽螺旋加料器塔体气流分布板水喷嘴烟气入口RFB-FGD示范工程建设单位：无锡化工集团有限公司项目名称：新建65t/h锅炉烟气净化工程设计参数：气量：150000Nm3/h指标SO2粉尘备注进口排放工程概况工艺流程：RFB-FGD工程投资：350万元占地面积：400m2建设周期：120天运行报告2000年3月投运，目前已正常运行44个月2000年10月通过江苏省环保厅组织的验收

测试数据脱硫效率：Ca:S=1:1.2脱硫效率>90%除尘效率:>99.99%运行保证率：100%塔体腐蚀：<0.01mm系统压降:<180mmH2O100010203040506070809000.20.40.60.81.01.21.41.6脱硫效率（%）Ca/S比工程特点Ca/S比为1.1~1.2的情况下，脱硫率大于90%投资省、运行费用低能耗低、可以在100%~30%的锅炉负荷下运行可以将任意高的SO2浓度降到环保要求工艺简单、运行简单可靠、可用率高、维护少结构紧凑、占地面积小加料出料均为干态，无二次污染以废治废、增湿水可以用废水，喷水量与消石灰的用量无关可去除HCL、HF等酸性气体、增加活性炭设备后可去除二恶英0200040006000800010000石灰石/石膏喷雾干法CFB-FGD总投资运行费用常用脱硫方法投资运行费用比较以200MW为例应用领域电厂锅炉热电站锅炉工业窑炉燃油发电机组垃圾焚化炉新建/改扩建工程3*220t/h锅炉CFB脱硫系统示意图表1脱硫工艺的技术经济分析表2国内部分电厂烟气脱硫投资及运行费用广州市烟气脱硫工业重点大气污染源SO2排放现状2001年十大重点工业企业SO2排放情况

广州市SO2排放与酸雨污染现状

广州市重点调查工业企业的SO2排放4.47946.35276.32670.0非金属矿物制品业7.0912796.7012796.7纺织业11.9221517.655.721461.9造纸及纸制品业60.27108780.40108780.4其中：火力发电业62.50108814.20108814.2电力蒸汽热水生产和供应业所占百分比（%）排放总量（吨）生产工艺过程排放（吨）燃料燃烧过程排放（吨）行业烟气脱硫工程实施现状与问题1）国家环境保护“十五”计划，“两控区”

2005年二氧化硫排放量控制在1053万吨以内，酸雨污染有所减轻，80%以上城市的二氧化硫浓度达到国家空气环境质量二级标准。2）电力工业“十五”规划：“十五”期间，电力行业要以削减二氧化硫排放量为重点，到2005年，全行业二氧化硫排放量要比2000年削减10～20％。3）广东省政府公布的“蓝天计划”提出实现空气污染控制目标的时间表为：电力系统SO2排放的总量控制到2000年削减至55万吨，2005年削减至48万吨，2010年削减至45万吨；其他行业SO2排放量控制在1995年水平，2010年排放量需比2000年减少10%。在酸雨控制区内，煤的含硫量控制低于0.8%，燃油含硫量控制低于1%；发电厂使用高于1%含硫量的煤必须安装除硫装置。4）广州市“十五”计划中明确提出，“十五”期间，工业废气中主污染物排放总量不突破“九五”期间的总量控制水平，部分指标比“九五”减少10%。2005年二氧化硫的排放总量控制指标为16.6万吨。5）广州火电厂脱硫工作起步较早，但由于经济、技术多方面的原因，进展缓慢，已投入运行的脱硫工程容量仅占火电厂装机容量的2%。存在问题及原因分析：火电厂的脱硫投资和运行费用高昂，国内脱硫产业刚刚起步、尚不具备大型脱硫装置建造能力，脱硫经济政策不配套。6）意见及建议：脱硫治污也不再是企业愿不愿意的事，而是贯彻执行国家法律和政策的行动。为维护国家法律和政策的权威，该治理的就必须治理，特别是要贯彻落实国家的产业政策，淘汰污染严重的小火电机组，严格新、扩、改建排放二氧化硫项目审批，坚决反对低水平的重复建设。根据“谁污染，谁负责”的原则，企业应当负治污责任。火电厂的脱硫成本必须自我消化，二氧化硫排污费也要有偿使用。SO2排放控制的基本策略1）重点源削减是控制广州地区SO2排放、改善酸雨污染的关键所在：开展对二氧化硫排放量占全市总量85%的重点工业企业实施脱硫工程建设。广东粤华发电有限公司、广州珠江电厂是必须重点治理SO2排放的企业，2）大力推进重点工业源烟气脱硫是SO2排放控制的重要手段3）分两阶段控制，逐年实施削减：以2000年~2005年和2006年~2010年作为两阶段，实施重点工业源烟气脱硫工程建设，削减二氧化硫的排放，实现2005年和2010年二氧化硫控制目标。重点工业源SO2排放控制目标1）2005年重点工业源控制目标：到2005年4家重点工业企业的二氧化硫削减量为2.55万吨，根据发展规划预测，要实现2005年二氧化硫的控制目标16.6万吨，二氧化硫总排放减少量应为7.80万吨。2）2010年重点工业源控制目标：根据政府计划，到2010年有1家重点工业进行烟气脱硫，可削减1.2万吨二氧化硫。根据发展规划预测，假设2010年二氧化硫的控制目标仍然为16.6万吨，二氧化硫总排放量至少应削减10.44万吨。典型烟气脱硫工程案例分析广州地区烟气脱硫成本水平评价推动重点工业锅炉烟气脱硫工程建设所需要的政策支持1）允许脱硫费用计入成本火电厂实行脱硫后，每度电的成本将增加2-3分钱，广州市政府应在电价、发电上网方面推一系列的优惠政策，如将脱硫成本计入电价，对开展脱硫工程建设的电厂以及其他行业，其所交纳的排污费应保证基本返还之外，还应考虑环保基金的倾斜，这样将有利脱硫工程的建设。每生产1吨纸产品平均需增加脱硫成本64.56元，增加百分比大约1.3%。2）提高排污收费标准，激励企业烟气脱硫

国务院最新颁布的《排污费征收使用管理条例》（国务院令字第369号）及“排污费征收标准管理办法”于2003年7月1日开始施行。SO2排污费从每kg0.2元变为0.6元。3）推动烟气脱硫的激励政策按照国家和省对广州市二氧化硫总量控制的要求，到2005年，将从现在的年排放21万吨削减至15万吨，任务是相当繁重的，因其削减量已大大超出全国20%的平均水平，而接近30%。对开展脱硫工程建设的企业，交纳的排污收费除返还外，还需考虑环保治理基金的倾斜安排，鼓励企业脱硫。脱硫工程投资需要银行贷款，贷款利率应优惠；工程所使用的土地价应优惠，企业税收可以当年减免一些，这些措施对鼓励企业脱硫是十分必要性，也是可行的，首先应在65家重点工业企业的范围内实行，将会使广州市的脱硫工程的建设进入高潮，对于削减二氧化硫的排放，实现2005年二氧化硫的控制目标起到非常重要的作用。4）地方大气污染物排放标准的调整GB13223－96所规定的SO2排放标准带有过渡性质的特征，在今后的10年中GB13223-96和GWPB3-1999将进一步完善，被可能的修改涉及以下两个方面：（1）对现有电厂和锅炉的SO2排放控制将日趋严格及其影响（2）允许SO2排放浓度将会降低5）推动烟气脱硫副产品市场化的政策1）脱硫技术的发展正朝着使脱硫副产品能够得到最大限度地再利用的方向努力。2）脱硫副产品的利用将有效地降低电厂的脱硫成本。推动烟气脱硫副产品市场化的政策，促进脱硫副产品处置的专业化环保公司的产生。应对燃煤燃油企业的脱硫机组运行过程中的脱硫剂的进行集中制备和脱硫产生的固体废弃物进行集中处理，这样既便于监控，又