半干法脫硫技術

1、一、工藝概述循環(huán)懸浮式半干法煙氣脫硫技術兼有干法與濕法的一些特點，其既具有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優(yōu)點，又具有干法無污水排放、脫硫后產(chǎn)物易于處理的好處而受到人們廣泛的關注。循環(huán)懸浮式半干法煙氣脫硫技術是近幾年國際上新興起的比較先進的煙氣脫硫技術，它具有投資相對較低，脫硫效率相對較高，設備可靠性高，運行費用較低的優(yōu)點，因此它的適用性很廣，在許多國家普遍使用。循環(huán)懸浮式半干法煙氣脫硫技術主要是根據(jù)循環(huán)流化床理論，鑲采用懸浮方式，使吸收劑在吸收塔鑲內(nèi)懸浮、反復循環(huán)，與煙氣中的S鑲O2充分接觸反應來實現(xiàn)脫硫的一潤種方法。利用循環(huán)懸浮式半干法最潤大特點和優(yōu)勢是：可以通過噴水（潤而非噴漿）將吸收塔

2、內(nèi)溫度控制在潤最佳反應溫度下，達到最好的氣固潤紊流混合并不斷暴露出未反應的消潤熟石灰的新表面；同時通過固體物潤料的多次循環(huán)使脫硫劑具有很長的潤停留時間，從而大大提高了脫硫劑銳的利用率和脫硫效率。與濕法煙氣剩脫硫相比，具有系統(tǒng)簡單、造價較剩低，而且運行可靠，所產(chǎn)生的最終剩固態(tài)產(chǎn)物易于處理等特點。二、技剩術特點循環(huán)懸浮式半干法煙氣脫硫剩技術是在集成浙大和國外環(huán)保公司剩半干法煙氣脫硫技術基礎上，結合嵌中國的煤質(zhì)和石灰品質(zhì)及國家最新嵌環(huán)保要求，經(jīng)優(yōu)化、完善后開發(fā)的嵌第三代半干法技術。它是在鍋爐尾嵌部利用循環(huán)流化床技術進行煙氣凈嵌化，脫除煙氣中的大部分酸性氣體嵌，使煙氣中的有害成分達到排放要嵌求。與第一

3、、第二代半干法相比，嵌第三代循環(huán)懸浮式半干法煙氣脫硫嵌技術具有以下特點：1、在吸收塔舷喉口增設了獨特的文丘里管，使塔舷內(nèi)的流場更均勻。2、在吸收塔內(nèi)舷設置上下兩級雙流噴嘴，霧化顆粒舷峽，精確的灰水比保證了良好的增濕沈活化效果，受控的塔內(nèi)溫度使脫硫沈反應在最佳溫度下進行，從而取得沈較高的脫硫效率，較長的濾料使用沈壽命。3、采用比第二代更完善的沈控制系統(tǒng)，操作更簡捷。4、采用虐成熟的國產(chǎn)原材料和設備，降低成虐本，節(jié)約投資.5、占地少，投資舷省，運行費用低，無二次污染。6鑲、非常適合中小型鍋爐的脫硫改造鑲。7、輸灰采用上引式倉泵，耗氣鑲量小，輸灰管路不易堵塞，使用壽鑲命長。同時，在倉泵和布袋之間增鑲

4、設中間灰倉，使倉泵運行更穩(wěn)定、鑲可靠。8、固體物料經(jīng)袋式除塵器冷收集，再用空氣斜槽回送至反應器冷，使未反應的脫除劑反復循環(huán)，在冷反應器內(nèi)的停留時間延長，從而提冷高脫除劑的利用率，降低運行成本冷。9、根據(jù)煙氣凈化需要，添加適籮量的活性炭等添加劑可改變循環(huán)物籮料組成，有效的吸附脫除二噁英和籮重金屬等毒性大、難去除的污染物籮，達到特殊凈化效果。由于采用了籮大量的技術改良和優(yōu)化，目前掌握籮的第三代半干法煙氣脫硫技術克服籮了第一代半干法脫硫裝置易塌床、乞易磨損、系統(tǒng)阻力大、運行不可靠乞及第二代半干法脫硫裝置塔內(nèi)易結乞垢、效率較低等缺點，具有先進、乞可靠、高效、低維護要求的特點，乞適用于200MW以下發(fā)電

5、機組的乞尾部煙氣凈化工程。三、方案設計乞依據(jù) 1.1項目概況單臺鍋爐設妹計參數(shù)表1.2氣象條件廠區(qū)所在維地屬亞寒帶溫暖潮濕季風氣候區(qū)，維冬季漫長寒冷，夏季短促。其主要維氣象要素為：(1)氣溫年平均氣羌溫3.2絕羌對最低氣溫-3署9.5冬季平均最低氣溫署11.1歷年最高月平淹均氣溫28歷年最低淹月平均氣溫-25濕著度夏季平均相對濕度73%冬季平迎均相對濕度71%年平均相對濕度迎 72%氣壓夏季耶最高氣壓98.60kPa冬季最知高氣壓100.50kPa年平均知氣壓99.64詹kPa最大積雪深度24cm設計詹雪荷載0.3kPa(4)風速年咱平均風速3.秩0m/s最大風速秩28.0m/s風壓值4.爺5

6、kPa風向頻率 爺 全年疫主導風向為WS(5) 降雨量年旨平均降雨量41巡5.5mm1小時最大降雨量巡 40.3mm24小時靴最大降雨量83.2m靴m1.3脫硫劑要求4.2.14.2.1消石灰粉的品隕質(zhì)分析數(shù)據(jù)4.2.1對消石灰粉的品質(zhì)要求藻：4.2.1Ca(OH)2 消石灰：4.2.1平均姑粒徑（50%的篩余量）73姑m4.2.1規(guī)定表面積（用BET方式測量賭）162m2/g4.2.1純度，自由材活性Ca(OH)28015%材4.2.1四、技術要求4.1 脫硫除塵島縫范圍4.2.1脫硫島包括脫硫吸收塔系統(tǒng)、姐再循環(huán)系統(tǒng)、連接煙道、脫硫劑儲姐運系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、輸送風系統(tǒng)姐、流化系統(tǒng)、倉泵等；

7、所有的設備姐、管道、電控、保溫、防腐、防護姐、消防等的設計、制造、供貨、運姐輸、安裝、培訓、調(diào)試等。4.2.14.2凱對脫硫除塵島總的技術要求4.2.1在燃舵用電廠所提供的設計煤種時，脫硫舵除塵島能滿足本方案書的技術要求舵。4.2.14.2.1脫硫系統(tǒng)的選擇考慮了煤種變化父的可能。按含硫量波動范圍0.父5%，脫硫效率大于85。4.2.14.構2.24.2.1脫硫除塵島達到技術先進、官所有設備的制造和設計符合安全可官靠、連續(xù)有效運行的要求，設備的官可用率不低于98%。脫硫除塵島官在Ca/S摩爾比為1.11.官25范圍內(nèi)，最低脫硫率保證值不膊低于85%。脫硫后除塵器出口粉膊塵濃度不大于50mg/N

8、m3。膊4.2.1五、可達到的技術經(jīng)濟指標承包商殉按以下要求填寫性能保證值。4.2.15.秀1脫硫除塵島在下列條件下，脫秀硫保證效率85%，出口煙氣含秀塵量濃度50mg/Nm3。（秀鍋爐運行范圍為鍋爐最大連續(xù)出力秀,鍋爐設計出口煙氣量和出口煙氣秀溫度為BMCR工況下數(shù)值。）4.2.15嚴.2脫硫除塵島Ca/S(mo嚴l/mol)1.20（硫份洲為鍋爐出口煙氣中SO2的摩爾數(shù)洲，BMCR工況）。4.2.15.3 脫硫許除塵島吸收塔出口煙氣溫度約70許-80；4.2.15.4 煙氣通過脫衣硫除塵島的壓降3200 Pa衣（從吸收塔進口到煙囪入口）4.2.15.音5脫硫除塵島功率395K音W。4.2.

9、15.6 脫硫后，煙氣進入除朽塵器前煙塵濃度800100朽0 g/Nm34.2.15.7 脫硫除塵藝島耗水量34.8 t/h4.2.15朽.8在85純度的熟石灰條件朽下，脫硫除塵島消石灰粉耗量3朽0.28t/h4.2.15.9 脫硫劑巖循環(huán)倍率2004.2.15.10 壓縮訓空氣耗量20Nm3/min4.2.15喲.11脫硫除塵島設備的噪音不喲高于85 dB(A)（距離設備喲外1m，操作平臺1.2 m處測喲試）4.2.15.12 設備可用率不低于艱 98 %。4.2.15.13吸收塔的漏孔風率分別為：14.2.15.14系統(tǒng)酚的蒸汽耗量約為0.5t/h。4.2.1六餞、脫硫除塵島的布置 鑒于目

10、前已餞有兩臺鍋爐上了布袋除塵器，其形餞式為反吹風類型。根據(jù)我們多年的餞經(jīng)驗，這種類型的布袋除塵器屬于餞弱清灰能力的除塵器，因此不適應漢處理高濃度含塵煙氣，否則會使除漢塵器阻力居高不下，影響鍋爐的出漢力。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，我們提出漢兩種方案供業(yè)主參考。方案一利用漢現(xiàn)有除塵器，對其改造，在除塵器漢前加裝脫硫塔，此方案目前僅適用漢新上的流化床鍋爐，對老的煤粉爐漢，除塵器與鍋爐房之間沒有距離，漢無法加裝脫硫塔。方案二在引風機漢后新增脫硫塔和布袋除塵器，該方漢案適用3臺煤粉爐，其煙囪后還要逛場地，但對新的流化床鍋爐，煙囪逛后沒有布置場地。除塵脫硫島采用逛一爐一塔布置。除塵脫硫島的進口逛煙道與鍋爐空預器出

11、口煙道相連接逛。除塵脫硫島橫向布置，按工藝流逛程分別為吸收塔、布袋除塵器和引逛風機各一臺。系統(tǒng)設置一個消石灰逛倉，為鋼結構，布置在吸收塔和布達袋除塵器之間，并設專用運輸通道達與外側(cè)規(guī)劃主干道路相連，便于吸達收劑的運輸和卸料；工藝水箱、倉達泵、儲氣罐等置于布袋除塵器支撐達架下方；流化風機、蒸氣加熱器、達氣化斜槽均置于吸收塔和布袋除塵達器之間，充分利用其地面空間。整達個除塵脫硫島布置獨立成島。布置達圖設計充分考慮本工程現(xiàn)有場地條達件、吸收劑運輸方便、全廠道路通達暢以及鍋爐爐后所有設備的安裝檢諱修方便。承包商提供了總系統(tǒng)流程諱圖和布置圖，對系統(tǒng)內(nèi)的主要設備諱和附件有明確的標示，并指明了與諱業(yè)主方的機

12、械接口。另外，脫硫除諱塵島旁布置灰?guī)臁?詳見除塵脫硫諱島平面布置圖)七、煙氣凈化系統(tǒng)克工藝流程從鍋爐出來的原煙氣，由克循環(huán)懸浮式半干法凈化裝置底部進克入循環(huán)懸浮流化床反應器。同時C克a(OH)2原料經(jīng)過螺旋給料器克與循環(huán)灰一起送入反應器，流態(tài)化克的物料和煙氣中的二氧化硫等酸性克物質(zhì)在反應器中發(fā)生化學反應，脫滌除掉大部分的二氧化硫、氯化氫等滌；煙氣經(jīng)反應器的頂部出口排出后滌進入袋式除塵器除去大部分細灰，滌由除塵器除下的細灰和大顆粒大部滌分經(jīng)過空氣斜槽循環(huán)進入反應器，滌少量經(jīng)過排灰裝置到輸灰系統(tǒng)外排滌。凈化后的煙氣經(jīng)引風機由煙囪排滌入大氣。系統(tǒng)圖如下：八、工藝原湖理描述鍋爐尾氣在循環(huán)懸浮式半干訣法

13、煙氣凈化系統(tǒng)中得以凈化，該系訣統(tǒng)主要是根據(jù)循環(huán)流化床理論和噴訣霧干燥原理，采用懸浮方式，使吸訣收劑在吸收塔內(nèi)懸浮、反復循環(huán)，訣與煙氣中的SO2等酸性氣體充分訣接觸、反應來實現(xiàn)脫除酸性氣體及訣其它有害物質(zhì)的一種方法。煙氣脫訣硫工藝分7個步驟：吸收劑存儲菌和輸送；煙氣霧化增濕調(diào)溫；昏脫硫劑與含濕煙氣霧化顆粒充分接昏觸混合；二氧化硫吸收；增濕昏活化；灰循環(huán)；灰渣排除?；?、四個步驟均在吸收塔昏中進行，其化學、物理過程如下所昏述。1、化學過程：當霧化水經(jīng)過位雙流體霧化噴嘴在吸收塔中霧化，位并與煙氣充分接觸，煙氣冷卻并增位濕，氫氧化鈣粉顆粒同H2O 、位SO2等反應生成干粉產(chǎn)物，整個位反應分為氣相、液相和

14、固相三種狀位態(tài)反應，反應步驟及方程式如下：位SO2被液滴吸收；SO2(氣買)+H2OH2SO3(液)棚吸收的SO2同溶液的吸收劑反應淆生成亞硫酸鈣；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達到飽和后，即開丸始結晶析出CaSO3(液)C鑲aSO3(固)部分溶液中的C隙aSO3與溶于液滴中的氧反應，蓮氧化成硫酸鈣CaSO3(液)+貍1/2O2(液)CaSO4(濘液)CaSO4(液)溶解度低濘，從而結晶析出CaSO4(液)覓CaSO4(固)對未來得及膨反應的Ca(OH)2 (固)，膨以及

15、包含在CaSO3(固)、替CaSO4(固)內(nèi)的Ca(OH替)2 (固)進行增濕霧化。Ca淆(OH)2 (固) Ca(O淆H)2 (液)SO2(氣)+H喬2OH2SO3(液) Ca(姨OH)2 (液)+H2SO3(姨液)CaSO3(液)+2H2秩OCaSO3(液)CaSO3增(固)CaSO3(液)+1/2癥O2(液)CaSO4(液)C吁aSO4(液)CaSO4(固吁)布袋除塵器脫除的煙灰中的未益反應的Ca(OH)2 (固)，偵以及包含在CaSO3(固)、偵CaSO4(固)內(nèi)的Ca(OH偵)2 (固)循環(huán)至吸收塔內(nèi)繼續(xù)偵反應。Ca(OH)2 (固)怎Ca(OH)2 (液)SO2嵌(氣)+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喬SO4(固)2、物理過程：物理然過程系指液滴的蒸發(fā)干燥及煙氣冷然卻增濕過程，液滴從蒸發(fā)開始到干然燥所需的時間，對吸收塔的設計和然脫硫率都非常重要。影響液滴干燥然時間的因素有液滴大小、液滴含水然量以及趨近絕熱飽和的溫度值。液然滴的干燥大致分為兩個階段：第一然階段由于漿料液滴中固體含量不大然，基本上屬于液滴表面水的自由蒸慫發(fā)，蒸發(fā)速度快而相對恒定。隨著慫水分蒸發(fā)，液滴中固體含量增加，慫當液滴表面出現(xiàn)顯著固

17、態(tài)物質(zhì)時，慫便進入第二階段。由于蒸發(fā)表面積慫變小，水分必須穿過固體物質(zhì)從顆慫粒內(nèi)部向外擴散，干燥速率降低，慫液滴溫度升高并接近煙氣溫度，最慫后由于其中水分蒸發(fā)殆盡形成固態(tài)慫顆粒而從煙氣中分離。反應器內(nèi)循慫環(huán)灰的高倍率循環(huán)使循環(huán)灰顆粒之慫間發(fā)生激烈碰撞，使顆粒表面生成慫物的固形物外殼被破壞，里面未反慫應的新鮮顆粒暴露出來繼續(xù)參加反慫應。客觀上起到了加快反應速度、慫干燥速度以及大幅度提高吸收劑利慫用率的作用。另外由于高濃度密相慫循環(huán)的形成，反應器內(nèi)傳熱、傳質(zhì)慫過程被強化，反應效率、反應速度慫都被大幅度提高。而且反應灰中含順有大量未反應吸收劑，所以反應器漓內(nèi)實際鈣硫比遠遠大于表觀鈣硫比漓。在反應器內(nèi)

18、設置有兩級增濕活化賒裝置。經(jīng)過增濕活化后原來位于反賒應物產(chǎn)物層內(nèi)部的Ca(OH)2該從顆粒內(nèi)部向表面發(fā)生遷移，并形該成亞微米級細粒，沉積在顆粒表面該或與表層產(chǎn)物層相互夾雜。遷移還該改變了當?shù)氐目紫督Y構。這些綜合該效果使反應劑重新獲得反應活性。該吸收劑儲存輸送系統(tǒng)是保證脫硫裝粉置達到設計要求的重要系統(tǒng)。石灰粉粉Ca(OH)2由廠外的制粉廠粉運至廠內(nèi)，用罐車輸送到儲粉倉，粉石灰粉通過儲粉倉下部的螺旋給料粉機送入到空氣斜槽，與空氣斜槽中粉的循環(huán)灰混合后一同進入反應器，粉再與塔內(nèi)煙氣以高傳質(zhì)的速度混合粉反應，脫除煙氣中的酸性氣體。煙半氣反應器內(nèi)采用工業(yè)用水。噴嘴用半氣由一臺貯氣罐供給。噴水點的位半置也

19、經(jīng)過優(yōu)化，確保不會出現(xiàn)因水半和氣的混合不均而造成粘結、設備半腐蝕等問題。九、煙氣凈化系統(tǒng)描靠述本系統(tǒng)包括煙氣反應器及煙道系鞏統(tǒng)、布袋除塵器系統(tǒng)、灰循環(huán)系統(tǒng)鞏、吸收劑存儲輸送系統(tǒng)、吸附劑存鞏儲輸送系統(tǒng)、灰輸送及儲存系統(tǒng)。鞏1、煙氣反應器及煙道系統(tǒng)反應器哭及煙道系統(tǒng)主要包括反應器、雙流哭體噴嘴、及相關連接煙道。煙氣通哭過煙道由反應器下部進入反應器?？薰I(yè)水由雙流體霧化噴嘴霧化后噴哭入反應器，以很高的傳質(zhì)速率在反哭應器中與煙氣混合，起到活化反應哭離子的作用，同時降低塔內(nèi)溫度，哭促進反應進行?；罨蟮臍溲趸}哭顆粒以很高的傳質(zhì)速率與煙氣中的哭SO2等酸性物質(zhì)混合反應，生成寇CaSO4和CaSO3、以及

20、C忱aCl2等反應產(chǎn)物。這些干態(tài)產(chǎn)忱物小部分從反應器塔底排灰口排出忱并經(jīng)倉泵輸送至灰?guī)?，絕大部分隨忱煙氣進入布袋除塵器。雙流體噴嘴酒的供水由水泵提供，供氣由獨立貯酒氣罐供給，水泵用水由水箱供給。弟水箱供水由工業(yè)水源提供。為保證弟良好的霧化效果，每只噴嘴由一臺弟水泵單獨供水。水、氣源由業(yè)主提弟供。本煙氣反應器適應鍋爐負荷變蹬化范圍為70110%。當鍋爐蹬負荷低于70%時，可根據(jù)工藝要姬求需降低循環(huán)物料的量，同時相應姬調(diào)整噴水量，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運姬行。2、布袋除塵器系統(tǒng)方案一：屯利用現(xiàn)有除塵器改造保留部分：布西袋除塵器殼體拆除部分：內(nèi)部花板適、濾袋、反吹裝置等新增部分：脈曉沖噴吹裝置圓形濾袋、袋

21、籠防雨棚題改造部分：將除塵器水平進風改為犧上進風形式，減小脫硫塔與除塵器犧之間的布置距離。改造后布袋除塵提器的技術參數(shù)如下：序號名稱單提位參數(shù)備注1設計除塵效率提99.9950mg/Nm梨32分室數(shù)個33每臺除塵器灰斗梨數(shù)個64總過濾面積m25697梨5過濾風速m/min0.886梨漏風率27濾袋數(shù)量條1512拓8脈沖閥數(shù)量只1089濾袋材質(zhì)拓PPS/550g/m2PTFE拓浸漬10濾袋規(guī)格15080拓0011濾袋允許連續(xù)使用溫度皖16012濾袋允許最高使用溫場度18013噴吹氣源壓力MP場a0.414壓縮空氣耗量Nm3場/min60.50.7MPa場15壓縮空氣壓力MPa0.61扮6噴吹時閥

22、體阻力kPa0.05扮0.1517脈沖閥耐壓值MP扮a1.018噴吹時間s0.10扮19膜片閥壽命萬次10020出扮口含塵濃度mg/Nm35021摧除塵器正常阻力Pa15002摧2除塵器最大阻力Pa1800摧方案二：新建布袋除塵器。布袋除朝塵器采用具有強力清灰能力的長袋朝脈沖布袋除塵器，該類型除塵器已朝在多個半干法脫硫系統(tǒng)中應用，除朝塵器阻力在12001500P哭a，排放濃度低于50mg/Nm哭3，是目前國內(nèi)外的主流技術。該哭除塵器有以下特點：除塵器可實現(xiàn)燴離（在）線清灰方式，共分成12燴室。分兩排布置、每排6個室，兩癡排之間為進風和出風總風道。進出癡風總風道采用隔板嚴密分隔。隔板癡上設有旁路提升閥（即內(nèi)置式旁路京），密封性好，泄漏率為零，能滿京足嚴格的環(huán)保要求。整個除塵器煙靠道系統(tǒng)結構緊湊。煙氣進氣方式合燴理，保證各室煙氣均勻，并使煙氣燴均勻地流過布袋，同時具有大顆粒燴粉塵預分離措施。除塵器中箱體下燴部及灰斗內(nèi)都設有擋風板，其作用靠是減小氣流對濾袋的沖刷。并在此靠處使氣流速度降低，形成沉降室，靠使大顆粒粉塵依靠重力的作用落入靠灰斗，減小濾袋的過濾負荷。除塵技器每倉室的進風管上設有一臺手動技蝶閥，可調(diào)節(jié)進入