烟气脱硫技术简介

HCFB-FGD烟气循环流化床工艺脱硫除尘技术简介一、中国目前电厂采用的干法脱硫工艺技术简介锅炉烟气干法脱硫形式炉内喷钙尾部增湿干法脱硫工艺（已经淘汰）旋转喷雾干法脱硫工艺（已经淘汰）NID干法脱硫工艺CFB-FGD烟气循环流化床干法脱硫工艺HCFB-FGD烟气脱硫工艺原理简图NID烟气脱硫工艺原理简图二、兰州昊天环保工程技术有限责任公司介绍兰州昊天环保工程技术公司介绍公司成立：兰州昊天环保公司成立于2005年，注册资本500万元人民币。公司拥有的技术：公司拥有具有自主知识产权的HT高效防渣低污染多功能燃烧和HCFB－FGD烟气脱硫两大核心技术。公司人员组成：公司现有人员35人、其中高级设计工程师5人、设计工程师10人、工程调试人员5人、工程管理人员5人、市场及设备采购管理人员6人、财务管理人员4人兰州昊天环保工程技术公司介绍公司主要专业致力于国内火电锅炉机组环保、燃烧、节能工程技术服务工作。公司拥有HT高效防渣低污染多功能燃烧技术和HCFB－FGD烟气脱硫技术。HT高效防渣低污染多功能燃烧技术主要用于大型锅炉机组炉内防结渣、降低氮氧化物生成、提高燃烧效率的技术改造工程和燃烧调整优化技术服务。HCFB－FGD烟气脱硫技术是具有自主知识产权的循环流化床烟气脱硫技术，主要用于大型锅炉机组烟气脱硫治理项目的工程设计、调试、承包、施工及技术服务。三、HCFB-FGD烟气循环流化床脱硫工艺技术介绍

HCFB-FGD烟气循环流化床

脱硫工艺技术介绍

兰州昊天环保工程技术有限公司在自主知识产权干法脱硫技术的基础上，结合本公司在大型火电厂烟气脱硫工程实践中积累的丰富经验，并消化吸收国内外烟气脱硫先进技术，开发出了HCFB-FGD烟气脱硫工艺，与国外同等技术相比，具有较高的性价比，该技术的技术水平在国内达到了先进水平。技术原理1、HCFB-FGD烟气脱硫工艺以Ca(OH)2作为脱硫剂，从空预器出来的烟气通过预除尘器后，经布风板整流进入反应器底部文丘里装置，使得烟气均流加速后进入反应器。为建立脱硫塔的反应器压差提供动力，在文丘里上部通过自动给料系统，加入脱硫剂Ca(OH)2，并将布袋除尘器收集的脱硫灰均匀的加入每个文丘里上部扩口段进行循环利用。使得脱硫塔反应器内的粉尘浓度高达800至1000mg/Nm3，同时，经过自动喷水雾化系统，在文丘里上部适当的部位喷水降温，烟气与很细的脱硫剂颗粒及循环灰充分的混合，在喷雾增湿增加烟气湿度降低烟温后，SO2、SO3、HCl、HF及其他有害气体，与Ca(OH)2发生反应，生成CaCL2·2H2O、CaF、2CaSO3·H2O、CaSO4·2H2O。其反应方程式如下：技术原理H2O+SO2→H2SO3Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2OCa(OH)2+2HF→CaF2+2H2OCa(OH)2+H2SO3→CaSO3+H2OCa(OH)2+SO3→CaSO4+H2OCa(OH)2+SO2+1/2O2→CaSO4+H2O技术原理反应后的固态产物呈干态，除少量脱硫灰通过外排灰系统排出外，绝大部分随烟气进入布袋除尘器。因在布袋除尘器中捕集到的固态产物中含有大量的未反应完的有效钙粒子成分，故将其回送到反应器中进行再循环，使得床内实际参加反应的Ca(OH)2量远远大于新投加的Ca(OH)2量，即实际反应的吸收剂与酸性气体的摩尔比高50至100倍，远远大于表观摩尔比，从而使HCl、HF、SO2、SO3等酸性气体能被充分地吸收，同时以提高Ca(OH)2的利用率和脱硫效率。

工艺流程示意图循环流化床反应塔脱硫灰仓干灰H2O消石灰后除尘洁净烟气预除尘空压机干灰干灰HCFB-FGD烟气脱硫工艺主要设备1、预除尘器

为了保证脱硫循环灰有效Ca(OH)2的含量，对锅炉空气预热器出口的烟气粉尘进行处理，尽量减少进入脱硫塔的粉尘浓度，在脱硫塔反应器前安装有电除尘器。2、脱硫塔反应器

脱硫塔反应器是脱硫系统的关键设备，在脱硫塔反应器内SO2、SO3、HCl、HF及其他有害气体，与Ca(OH)2发生反应，生成CaCL2·2H2O、CaF、CaSO3·H2O、CaSO4·2H2O。在脱硫塔内文丘里上部安装有喷水增湿设备及脱硫剂Ca(OH)2加入设备。3、脱硫布袋除尘器

脱硫塔反应器出口的高浓度粉尘的烟气，进入布袋除尘器除尘，通过布袋除尘器处理的烟气粉尘浓度小于50mg/Nm3；同时，布袋除尘器布袋滤袋上的脱硫灰与烟气中的未除去的SO2、SO3、HCl、HF发生反应，提高了脱硫效率及脱硫剂的利用率；在布袋除尘器灰斗下部安装有脱硫灰循环系统设备。4、计算机控制设备

控制站：为了实现机组启停及数据采集和处理系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、以及顺序控制系统（SCS）。在脱硫控制室，运行人员通过FGD-DCS操作员站的LCD实现对脱硫系统的启/停运行的控制、正常运行的监视和自动调整以及设备异常与事故工况的处理，每台锅炉的脱硫装置配备有单独的计算机控制站。5、电气供电设备

为了保证脱硫系统设备转机、控制系统、设备检修、厂房照明的供电，每台锅炉脱硫系统配备有单独的电源供电柜；对于控制系统及主要用于调整的设备（计算机控制柜、电动调整门、电磁阀、流量控制阀等设备）实现两路供电系统，一路为工作电源供电系统，路为保安供电系统,保证工作电源失去供电后，以上设备能够正常操作。HCFB-FGD循环流化床烟气脱硫工艺系统组成HCFB-FGD烟气脱硫工艺主要有如下系统组成：1、烟气系统2、脱硫剂供给系统3、喷水增湿系统4、压缩空气供给系统5、脱硫剂制备及输送系统6、灰斗及循环灰回料控制流化风系统7、斜槽气化风系统8、烟气旁路及烟气再循环系统9、外排灰系统HCFB-FGD烟气脱硫工艺计算机控制系统实现的功能

HCFB-FGD工艺烟气脱硫控制系统采用分散控制系统（FGD-DCS）进行控制,实现以下功能：1)在控制室内完成对FGD的启动、停止、正常运行的监视和操作；

2）根据工艺的要求实现dcs自动控制功能；3)在FGD启动、停止、正常运行或异常工况出现的过程中，自动对各参数进行巡检、数据处理、定时制表、参数越限时的自动报警和打印；4)根据运行人员在LCD操作站上发出的指令，自动完成各局部工艺系统的顺序启停；5)FGD发生异常、故障或事故时，能通过联锁保护自动切除有关设备及系统，同时对引起FGD事故的原因进行记录，以便于运行人员及时分析故障。6)电气配电系统的操作根据业主的要求设计。HCFB-FGD烟气脱硫工艺实现的自动调节控制功能

根据该脱硫工艺的特点，提高系统运行的安全性及经济性，减少运行人员的操作强度，工艺控制过程主要通过以下四个回路实现，这四个回路相互独立，互不影响。

1、脱硫剂供给自动控制：

根据脱硫反应塔入口和出口烟气中SO2和O2浓度，自动控制脱硫剂的给料量，以确保烟囱排烟中SO2的排放值达到标准。

2、脱硫塔差压控制：循环流化床内的固/气比或固体颗粒浓度是保证其良好运行的重要参数。沿床高度的固/气比可以通过沿床高度底部和顶部的压差△P来表示。固/气比越大，表示固体颗粒浓度越大，因而床的压力损失越大。根据沿床高度底部和顶部的压差△P来控制反应器进口的回灰量，将△P控制在一定范围内，从而保证床内必需的固/气比，使反应器始终处于良好的运行工况。在锅炉引风机负压保证的前提下。△P的最大值由文丘里喉部风速决定。HCFB-FGD烟气脱硫工艺实现的自动调节控制功能3、脱硫塔出口烟温自动控制：根据反应塔顶部处的烟气温度直接控制反应器底部的喷水量。以确保反应器内的温度处于最佳反应温度范围内。喷水量的调节方法一般采用回水调节阀，通过调节回流水压来调节喷水量，使原烟气温度降低到70-75℃左右，这个温度大约高于烟气露点温度15℃到20℃。4、烟气再循环控制：根据锅炉负荷控制净烟气再循环量，以确保反应器反应塔喉风速在规定范围内。HCFB-FGD烟气脱硫工艺的技术特点低阻的系统设计布风均匀两相流喷雾系统干湿分开的进料方式可靠的控制系统可靠的消化工艺整个系统无需防腐通过烟气在循环系统，保证脱硫系统在50%以上额度变化时，脱硫系统正常投运。HCFB-FGD烟气脱硫工艺的技术特点低阻的系统设计（见数值计算图）根据已有的试验及工程经验，结合数值模拟找出最佳流化状态，降低系统阻力，实现气流在脱硫塔气流分布的均匀性，节约能耗；采用多喷嘴增湿系统，实现了增湿的均匀性。采用了循环灰在每个文丘里上部均匀分料的进料方式，解决了由于脱硫塔的落灰，大大降低系统阻力。采用脱硫除尘器采用布袋除尘器，提高了脱硫效率，保证了脱硫后烟气的粉尘浓度在设计值。HCFB-FGD烟气脱硫工艺的技术特点布风均匀（见数值计算图）采用数值模拟手段预测床内气流分布情况使床内气流分布均匀，避免短流和偏流；气流保持均匀，流化稳定，有利于保持高脱硫率。HCFB-FGD烟气脱硫工艺的技术特点采用气水两相流喷嘴特种钢制作，耐磨损、耐腐蚀；喷射孔径大，不易被杂质堵塞；由我公司开发的专利技术，拥有最佳的流量和雾化粒径范围。喷射角和雾炬可调，保证喷雾区域在特定范围。布置多个气水两相流喷嘴，增强了增湿的均匀性，极大的缩短了混合时间，提高了脱硫塔反应器的利用率。HCFB-FGD烟气脱硫工艺的技术特点HCFB-FGD烟气脱硫工艺的技术特点控制方式采用集中控制方式，FGD及辅助系统设一个集中控制室。自动化水平整套FGD装置（脱硫装置和辅助系统）的运行是完全自动的。控制系统采用DCS控制。主要功能有：l采集并处理现场测量数据，采集并处理执行机构状态数据。l监视和控制工艺过程，控制单个马达，电磁阀和电动阀，提供必要的联锁。l收集历史数据并在趋势图中显示。l报警处理，列表、打印功能烟气连续排放监测系统（CEMS）测量原烟气成份。分析测量采用多组份气体分析仪，测量信号进入DCS并在FGD控制室中进行监测和控制去2#罐车接口消石灰输入加湿灰渣外运来自2#来自2#105PIPIA105去计算机PS105101KKSPI101LK101II101S102KK102PI103SKK103PI由PLC来去计算机去计算机去计算机去PLC去PLC去PLC去PLC去计算机去PLC去PLC去PLC去PLC去PLC去PLC由SO2在线仪来102II103II106PI105PI106PIMMMMMM压缩空气去PLCHCFB-FGD烟气脱硫工艺的技术特点a、没有浆液系统，只喷入水。

b、床料有98%参加循环，脱硫剂利用率最高可达99%。

c、烟气流速为2～6m/s，在反应塔内停留时间约为5s。

d、对于含硫量为3%的煤，脱硫率可达92%。

e、可满足锅炉负荷从50%～100%变化。f、工艺过程简单，系统控制自动化程度高。g、基建投资相对湿法较低，运行维护量小。

HCFB-FGD烟气脱硫技术水平HCFB-FGD脱硫技术水平

1.脱硫率≥90－96%2.Ga/S＝1.1～1.3

3.粉尘排放浓度保证小于50mg/Nm34.电力消耗小，用水量小。该技术应用的部分工程业绩序号项目名称脱硫率1云南小龙潭发电厂6＃锅炉100MW85%已运行2大同二电＃6机组烟气复合脱硫脱氮200MW85%已运行3吉林四平热电有限公司＃3炉烟气脱硫工程100MW

92%已运行4江苏宜兴灵谷电厂1#炉60MW

92%已运行5国电靖远电厂2#炉200MW

90%已运行6江苏宜兴灵谷电厂2#炉60MW

92%已运行7国电靖远电厂4#炉200MW

92%已运行8辽化热电厂#1炉100MW92%已运行9辽化热电厂#2炉100MW92%已运行10乌鲁木齐供热公司50MW92%已运行典型系统运行DCS画面典型系统运行DCS画面典型系统运行DCS画面典型系统运行DCS画面典型系统设计布置图典型系统设计布置图脱硫塔电除尘器回料系统控制室脱硫剂系统浆液雾化蒙华泰热电有限公司2×200MW机组脱硫除尘系统三维图及脱硫塔图四、越南安美地方热电厂HCFB-FGD脱硫方案越南兴安电厂脱硫方案介绍

1、电厂概况

越南安美县地方热电厂的装机容量250mw、为5台50mw机组，每台锅炉配一台单室四电场静电除尘器效率设计值为98.5%每台锅炉配两台引风机，五台锅炉共用一座高150米上口径6米的钢筋混凝土单管烟囱。根据业主方前期提供的设计数据，特设计如下方方案。该方案针对于越南兴安省地方热电厂的装机容量250mw、为5台50mw机组锅炉烟气脱硫工程采用炉后烟气脱硫设施。采用兰州昊天环保工程技术有限责任公司自己知识产权的HCFB-FGD干法循环流化床脱硫工艺。此脱硫工艺由兰州昊天环保工程技术有限责任公司结合自身在大型火电厂烟气脱硫工程实践中积累的丰富经验，并消化吸收国内外先进技术，开发而成，所有设备的制造和设计符合安全可靠、连续有效运行的要求。在任何工况下，均不影响电厂机组的安全、稳定运行，不影响锅炉效率。越南安美县地方热电厂脱硫方案介绍2、越南方案设计的原则

1).采用的脱硫技术先进成熟，系统运行安全经济，系统性能可靠，具备大量的应用业绩，采用的主要设备及附属设备质量优良。

2).因该工程属技术改造工程，尽量应用现有的设备及厂房，对要改造设备在现有的基础上进行改造。

3).每台锅炉设计一套单独的脱硫系统，系统启停灵活方便。4).在方案设计中，对五台炉脱硫公用系统综合考虑，优化设计最大限度的降低运行费用。5).系统设计中，重点考虑节能、节电、节气、具有高的脱硫效率及低的钙硫比。6).系统投运后，保证达到双方签订的性能指标。

7).预除尘器采用现有的电除尘器，对电除尘器出口及预脱硫塔之间的连接烟道进行改造。

8).脱硫剂制备系统五台脱硫系统共用一套系统，采用气力输送系统，输送至每套系统的中间脱硫剂仓。

9).五套脱硫系统共建一个脱硫集中灰仓，每套脱硫灰除灰系统通过气力输送至脱硫灰集中灰仓。

10).电源供电系统全厂统一考虑

11).在保证系统运行安全经济可靠的基础上，尽量减少投资费用。

越南安美县地方热电厂脱硫方案介绍3、设计依据a.锅炉主要技术参数设备型号TП-13-220额定蒸发量220t/h主蒸汽压力9.81Mpa主蒸汽温度/再蒸汽温度540℃给水温度200℃热风温度390℃排烟温度139℃燃烧室容积1207m3容积热负荷1×10³128KJ×m3h设计燃料发热量18315/24337KJ/kg设计耗煤量28.2t炉膛出口温度876℃锅炉运行水容积66.16m3给水压力14.7Mpa设计效率91.16%制造企业苏联帕多日斯克锅炉厂越南安美县地方热电厂脱硫方案介绍4.设计煤质项目符号单位数据收到基低位发热Qnet.arKcal/kg4667收到基全水分Mt.ar%6.20收到基灰分Aar%35.10收到基全硫St.ar%0.68接收基碳Car%38.70空气干燥基水分Mad%3.74干燥无灰基挥发份Vdaf%42.95接收基氢Har%3.21接收基氧Oar%9.32接收基氮Nar%0.8哈氏可磨指数HGIK66灰变形温度DT℃1390灰软化温度ST℃1410灰熔化温度FT℃1480越南安美县地方热电厂脱硫方案介绍5.电除尘器参数序号项目参数序号项目参数1入口烟气温度135—155℃17电场风速0.71~0.9m/s2最大入口烟气温度200℃

18烟气停留时间13--17s3处理烟气量430000m3/h19电场驱进速度0.08m/s4烟气含尘量32g/Nm320电场长度3(米)×4个=12米5除尘效率98.50%21电场高度12040mm6除尘器漏风率3%22电场宽度10800mm7除尘器本体阻力245Pa23收尘极板面积777m28通道数27个24同极距400mm9室数1个25收尘极型式750C板10电场数4个26每块收尘极板块数4块11灰门4个27收尘极板材质SSPC12每电场放点极数972根28振打方式底部（侧部）振打13每电场收尘极板极数112个29比集尘面积84.83~66.65(m2/m3/s)14电场风承受的最大负压-6000Pa30壳体材质δ=5mmQ235钢及钢型15设备总重量355.6T31外形尺寸（长×宽×高）25100×13160×2370016电场有效断面130m32制造企业苏联奔萨工艺设计设备制造局股份公司越南安美县地方热电厂脱硫方案介绍6.测试数据：项目单位数据1#l炉2#炉3#炉4#炉5#炉锅炉负荷t/h21817920066110入口烟尘量kg/h12658.5314143.5813549.5112119.211734.3出口烟尘量kg/h100.01131.5477.2382.411112.65除尘效率%99.2199.0799.4399.3299.04入口实测烟气量m3/h435389432935430332441897436980入口设计烟气量m3/h430000430000420000420000420000出口设计烟气量m3/h417100417100407400407400407400出口设计干烟气量m3/h404587.1403127.2395137.2394689.2391344.9漏风率%3%3%3%3%3%出口氧量%9.798.7410.637.388.44出口过剩空气系数

1.872.031.621.541.66除尘器本体阻力Pa182236251238.3210入口烟尘浓度g/Nm324.4124.1824.6124.4924.07出口烟尘浓度mg/m3192.84224.87140.28166.53231.07二氧化硫排放浓度mg/m3930.24889.4909.28891.57921.71二氧化硫排放量Kg/h405.02385.05391.1393.98402.76氮氧化物排放浓度mg/m3649.85505.33433.17525.62487.77氮氧化物排放量Kg/h262.92203.71171.16207.45190.88入口烟气温度℃133138139.3140143出口烟气温度℃131132136136138越南安美县地方热电厂脱硫方案介绍1、设计依据的图纸（见附图）2、工艺方案布置图（见附图）3、工艺方案系统图（见附图）4、设计方案的主要设备清册（见附表）5、脱硫系统用电负荷估算（见附表）6、脱硫系统蒸汽耗量估算（见附表）7、脱硫除尘系统压缩空气耗量估算（见附表）8、脱硫系统用水耗量（见附表）9、脱硫烟气系统总阻力（见附表）1、设计依据的图纸2.1越南安美热电厂立面布置方案图2.2越南安美热电厂平面布置方案图3.1、脱硫剂制备及输送系统图3.2脱硫剂自动供料系统3.3自动喷水增湿系统3.4烟气系统3.5压缩空气系统3.6斜槽风系统3.7蒸汽加热系统图3.8气化风系统3.9脱硫灰外排灰系统图4.1脱硫剂制备输送系统1生石灰仓有效容积240m3，有效储量240t台12单机袋式除尘器

台13密封手动插板阀

台14星型阀.台15螺旋输送机出力：20t/电机功率：2.2kW台16斗式提升机4kw台17单机袋式除尘器

台18电动星形给料机0.5kw台19中间料仓30m3台110双管螺旋称重给料机生产能力：0.4～10t/h台111电动双层翻板卸料阀0.5kw台112一级消化器生产能力：8t/h(生石灰7.5kW台113二级消化器生产能力：8t/h(生石灰)15kW台114袋式除尘器1.5kw台115仓泵QPB下引试仓泵15t/h

16密封手动插板阀300×300台117螺旋输送机LS400×3500出力：15t/h电机功率：2.2kW台118斗式提升机出力：31t/h电机功率：4kW台119消石灰仓容积:240m3有效储量190t台120旋风除尘器风机电动机功率：1.5kW台14.2脱硫剂供给系统1消石灰中间仓顶除尘器

台12密封手动插板阀

DN150台13双管螺旋电子称LXC型双管螺旋电子称DN1504.4kw台14低压连续输送泵PSB100-输送量：0-5t/h功率：1.5KW台15中间料仓

台16离心风机9-195A电机型号：Y132S27.5kw台24.3喷水增湿系统1卧式离心水泵isw50-250流量12.5m3/h，扬程80m功率11kw台22喷嘴FM25A台63管道过滤器DN125，PN1.6台14工艺水箱

台15补水入口电动阀Z941YC-10P0.5kw台16水泵出口电动阀Z941W-16P/R电动闸阀DN650.5kw台27回水电动调整阀SZAZP电动单座调节阀DN50台14.4压缩空气系统1压缩空气缓冲罐

台12仪表空气缓冲罐

台13金属软管

套64仪表用气入口电动闸阀Z941W-16P/R电动闸阀DN650.5kw台16雾化喷嘴用气电动闸阀Z941W-16P/R电动闸阀DN650.5kw台14.5斜槽及斜槽风系统序号名称参数单位数量1输送离心风机9-19No5A台42斜槽空气加热器SRL6x6-3台23空气斜槽B400套24卸料装置电动流量阀B250台45卸料装置气动流量快关阀B250台46电动流量外排控制阀B200台27气动流量外排气动阀B200台24.6流化风及外排灰系统序号名称型号单位数量1流化罗茨风机JFSR150台22流化风蒸汽加热器SRL5X5-3套13外排灰仓泵SLB-1.0套14外排灰仓顶除尘器HMC-96A套15散装机SZ150套16塔底关断阀台15脱硫系统用电负荷估算表(一台炉)序号系统安装负荷运行负荷备注1制备输送系统62KW60KW

2增湿水系统23.5KW22.5KW

3斜槽风系统30KW15KW

4流化风系统37KW18.5KW

5外排灰系统12KW6.64KW

60M检修电源120A

711M检修电源120A

8控制系统工作电源50A50A

9控制系统备用电源50A

10烟气监测系统16A16A

11布袋除尘器电源60A50A

12照明电源100A40A

13事故照明100A

14UPS电源30A30A

15控制室空调电源30A30A

6.加热系统蒸汽用量估算表（一台炉）序号加热器名称蒸汽用量1斜槽风加热器80kg/h2流化风加热器70kg/h3灰斗加热器80kg/h7、压缩空气用量统计表序号项目用气量（m3/min）备注1喷嘴用气12单台炉2布袋除尘器用气11单台炉3仪表用气3单台炉3灰系统用气9单台炉（同时运行三台）4给料送用气16五台炉共用总计五台炉总计：（12+11）×5+(3×5)＋(9×3)+16=173m3/min8.系统用水量估算序号名称用量备注1脱硫塔增湿用水量11T/H额度负荷2脱硫剂制备用水量4T/H额度负荷9、脱硫系统总阻力序号系统名称阻力备注1锅炉及电除尘器2.2kpa额定负荷2脱硫塔反应器2.5kp