循環(huán)流化床煙氣脫硫新技術

CFB-FGD煙氣脫硫新技術1.國內(nèi)外研究概況2.煙氣脫硫技術3.廣州市煙氣脫硫國內(nèi)外研究概況國內(nèi)煙氣脫硫工程發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)早在20世紀70年代就開始了工業(yè)鍋爐和電廠鍋爐FGD技術的研究工作，先后有60多個高校、科研和生產(chǎn)單位，對多種脫硫工藝進行了試驗研究，與發(fā)達國家相比，我國的研究雖然起步較早，但進展緩慢。我國對脫硫技術進入90年代后，已先后從國外引進了各種類型的脫硫技術，到1999年底全國已投入運行的脫硫裝置已有18套，國內(nèi)自行研究的濕式組合沖擊脫硫除塵、氨法脫硫以及綜合利用固廢的摻燒劑方法等技術。同時，國家經(jīng)貿(mào)會已制定了脫硫技術國產(chǎn)化的規(guī)劃和鼓勵采用脫硫技術的一系列積極的財政政策。ＣＦＢ-ＦＧＤ技術20世紀80年代中后期，德國Lurgi公司研究的循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝（干法），以循環(huán)流化床原理為基礎，通過脫硫劑的多次再循環(huán)，使脫硫劑與煙氣接觸時間增加，一般可達30min以上，從而提高了脫硫效率和脫硫劑的利用率。它不但具有干法脫硫工藝的優(yōu)點，如流程簡單、占地少、投資小及副產(chǎn)品可綜合利用等，而且還能在很低的鈣硫比[ｍ(Ca/S)=1.2～1.5]條件下，達到濕法工藝的脫硫效率(93%～97%)。循環(huán)流化床煙氣脫硫是一種適合我國國情的脫硫技術，它不僅適合大型，而且對中小型工業(yè)鍋爐的ＳＯ2污染治理也是一種理想的方法。CＦＢ-ＦＧＤ技術國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前已達到工業(yè)化應用的有4種流程德國LLB公司開發(fā)的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝（CFB）德國Wulff公司的回流式煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝（RCFB）丹麥F.L.Smith公司研究開發(fā)的氣體懸浮吸收煙氣脫硫工藝（GSA）挪威ABB公司的NID技術德國Wulff公司的回流式煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝（RCFB）丹麥F.L.Smith公司研究開發(fā)的氣體懸浮吸收煙氣脫硫工藝（GSA）挪威ABB公司的NID技術技術特點(1)脫硫效率高:在鈣硫比為1.1～1.5時，脫硫效率可達90%以上，是目前各種干法、半干法煙氣脫硫工藝中最高的，可與濕法工藝相媲美；(2)工程投資費用、運行費用和脫硫成本較低，為濕法工藝的50%～70%。(3)工藝流程簡單，系統(tǒng)設備少，為濕法工藝的40%～50%，且轉動部件少，降低了維護和檢修費用；(4)占地面積小，為濕法工藝的30%～40%，且系統(tǒng)布置靈活，非常適合現(xiàn)有機組的改造和場地緊缺的新建機組。(5)能源消耗低，如電耗、水耗等，為濕法工藝的30%～50%。(6)能有效脫除SO3、氯化物和氟化物等有害氣體，其脫除效率遠高于濕法工藝，達90%～99%，腐蝕性較小，可不采用煙氣再熱器，直接使用干煙囪排放脫硫煙氣。(7)對鍋爐負荷變化的適用性強，負荷跟蹤特性好，啟停方便，可在30%負荷時投用，對基本負荷和調(diào)峰機組均有很好的適用性。(8)對燃煤硫分的適應性強，可用于0.3%～6.5%的燃煤硫分。且應用于中低硫煤時(<2%)，其經(jīng)濟性優(yōu)于濕法工藝。(9)無脫硫廢水排放，且脫硫副產(chǎn)品呈干態(tài)，不會造成二次污染，對綜合利用和處置堆放有利。技術經(jīng)濟分析煙氣脫硫技術FLUEGASCLEANTECHNOLOGYOFSEECORFB-FGD

循環(huán)流化床煙氣脫硫技術

RFB-FGD煙氣脫硫

脫硫劑：干消化消石灰粉末反應塔：流化床反應原理：噴水增濕活化脫硫劑并使之多次循環(huán)使用反應產(chǎn)物：CaSO3，少量CaSO4，未反應的脫硫劑，飛灰循環(huán)流化床反應塔脫硫灰倉干灰啟動灰倉H2O羅茨風機消石灰ESP潔凈煙氣循環(huán)流化床脫硫技術工藝示意圖流化床內(nèi)的反應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氣力輸送系留狀態(tài)

氣體氣體氣體氣體氣體流化床內(nèi)的形態(tài)

循環(huán)流化床用于脫硫的優(yōu)點氣固傳質(zhì)速率快，反應充分；對脫硫劑的粒度要求較寬；只要一個給料點；負荷調(diào)節(jié)比例大、負荷調(diào)節(jié)快；脫硫劑循環(huán)多次，利用率高；斷面風速高，床體瘦長，占地很小。RFB-FGD系統(tǒng)的構成脫硫劑制備系統(tǒng)循環(huán)流化床吸收塔噴水增濕系統(tǒng)灰渣輸送系統(tǒng)自控系統(tǒng)回料斜槽螺旋加料器塔體氣流分布板水噴嘴煙氣入口RFB-FGD示范工程建設單位：無錫化工集團有限公司項目名稱：新建65t/h鍋爐煙氣凈化工程設計參數(shù)：氣量：150000Nm3/h指標SO2粉塵備注進口排放工程概況工藝流程：RFB-FGD工程投資：350萬元占地面積：400m2建設周期：120天運行報告2000年3月投運，目前已正常運行44個月2000年10月通過江蘇省環(huán)保廳組織的驗收

測試數(shù)據(jù)脫硫效率：Ca:S=1:1.2脫硫效率>90%除塵效率:>99.99%運行保證率：100%塔體腐蝕：<0.01mm系統(tǒng)壓降:<180mmH2O100010203040506070809000.20.40.60.81.01.21.41.6脫硫效率（%）Ca/S比工程特點Ca/S比為1.1~1.2的情況下，脫硫率大于90%投資省、運行費用低能耗低、可以在100%~30%的鍋爐負荷下運行可以將任意高的SO2濃度降到環(huán)保要求工藝簡單、運行簡單可靠、可用率高、維護少結構緊湊、占地面積小加料出料均為干態(tài)，無二次污染以廢治廢、增濕水可以用廢水，噴水量與消石灰的用量無關可去除HCL、HF等酸性氣體、增加活性炭設備后可去除二惡英0200040006000800010000石灰石/石膏噴霧干法CFB-FGD總投資運行費用常用脫硫方法投資運行費用比較以200MW為例應用領域電廠鍋爐熱電站鍋爐工業(yè)窯爐燃油發(fā)電機組垃圾焚化爐新建/改擴建工程3*220t/h鍋爐CFB脫硫系統(tǒng)示意圖表1脫硫工藝的技術經(jīng)濟分析表2國內(nèi)部分電廠煙氣脫硫投資及運行費用廣州市煙氣脫硫工業(yè)重點大氣污染源SO2排放現(xiàn)狀2001年十大重點工業(yè)企業(yè)SO2排放情況

廣州市SO2排放與酸雨污染現(xiàn)狀

廣州市重點調(diào)查工業(yè)企業(yè)的SO2排放4.47946.35276.32670.0非金屬礦物制品業(yè)7.0912796.7012796.7紡織業(yè)11.9221517.655.721461.9造紙及紙制品業(yè)60.27108780.40108780.4其中：火力發(fā)電業(yè)62.50108814.20108814.2電力蒸汽熱水生產(chǎn)和供應業(yè)所占百分比（%）排放總量（噸）生產(chǎn)工藝過程排放（噸）燃料燃燒過程排放（噸）行業(yè)煙氣脫硫工程實施現(xiàn)狀與問題1）國家環(huán)境保護“十五”計劃，“兩控區(qū)”

2005年二氧化硫排放量控制在1053萬噸以內(nèi)，酸雨污染有所減輕，80%以上城市的二氧化硫濃度達到國家空氣環(huán)境質(zhì)量二級標準。2）電力工業(yè)“十五”規(guī)劃：“十五”期間，電力行業(yè)要以削減二氧化硫排放量為重點，到2005年，全行業(yè)二氧化硫排放量要比2000年削減10～20％。3）廣東省政府公布的“藍天計劃”提出實現(xiàn)空氣污染控制目標的時間表為：電力系統(tǒng)SO2排放的總量控制到2000年削減至55萬噸，2005年削減至48萬噸，2010年削減至45萬噸；其他行業(yè)SO2排放量控制在1995年水平，2010年排放量需比2000年減少10%。在酸雨控制區(qū)內(nèi)，煤的含硫量控制低于0.8%，燃油含硫量控制低于1%；發(fā)電廠使用高于1%含硫量的煤必須安裝除硫裝置。4）廣州市“十五”計劃中明確提出，“十五”期間，工業(yè)廢氣中主污染物排放總量不突破“九五”期間的總量控制水平，部分指標比“九五”減少10%。2005年二氧化硫的排放總量控制指標為16.6萬噸。5）廣州火電廠脫硫工作起步較早，但由于經(jīng)濟、技術多方面的原因，進展緩慢，已投入運行的脫硫工程容量僅占火電廠裝機容量的2%。存在問題及原因分析：火電廠的脫硫投資和運行費用高昂，國內(nèi)脫硫產(chǎn)業(yè)剛剛起步、尚不具備大型脫硫裝置建造能力，脫硫經(jīng)濟政策不配套。6）意見及建議：脫硫治污也不再是企業(yè)愿不愿意的事，而是貫徹執(zhí)行國家法律和政策的行動。為維護國家法律和政策的權威，該治理的就必須治理，特別是要貫徹落實國家的產(chǎn)業(yè)政策，淘汰污染嚴重的小火電機組，嚴格新、擴、改建排放二氧化硫項目審批，堅決反對低水平的重復建設。根據(jù)“誰污染，誰負責”的原則，企業(yè)應當負治污責任?；痣姀S的脫硫成本必須自我消化，二氧化硫排污費也要有償使用。SO2排放控制的基本策略1）重點源削減是控制廣州地區(qū)SO2排放、改善酸雨污染的關鍵所在：開展對二氧化硫排放量占全市總量85%的重點工業(yè)企業(yè)實施脫硫工程建設。廣東粵華發(fā)電有限公司、廣州珠江電廠是必須重點治理SO2排放的企業(yè)，2）大力推進重點工業(yè)源煙氣脫硫是SO2排放控制的重要手段3）分兩階段控制，逐年實施削減：以2000年~2005年和2006年~2010年作為兩階段，實施重點工業(yè)源煙氣脫硫工程建設，削減二氧化硫的排放，實現(xiàn)2005年和2010年二氧化硫控制目標。重點工業(yè)源SO2排放控制目標1）2005年重點工業(yè)源控制目標：到2005年4家重點工業(yè)企業(yè)的二氧化硫削減量為2.55萬噸，根據(jù)發(fā)展規(guī)劃預測，要實現(xiàn)2005年二氧化硫的控制目標16.6萬噸，二氧化硫總排放減少量應為7.80萬噸。2）2010年重點工業(yè)源控制目標：根據(jù)政府計劃，到2010年有1家重點工業(yè)進行煙氣脫硫，可削減1.2萬噸二氧化硫。根據(jù)發(fā)展規(guī)劃預測，假設2010年二氧化硫的控制目標仍然為16.6萬噸，二氧化硫總排放量至少應削減10.44萬噸。典型煙氣脫硫工程案例分析廣州地區(qū)煙氣脫硫成本水平評價推動重點工業(yè)鍋爐煙氣脫硫工程建設所需要的政策支持1）允許脫硫費用計入成本火電廠實行脫硫后，每度電的成本將增加2-3分錢，廣州市政府應在電價、發(fā)電上網(wǎng)方面推一系列的優(yōu)惠政策，如將脫硫成本計入電價，對開展脫硫工程建設的電廠以及其他行業(yè)，其所交納的排污費應保證基本返還之外，還應考慮環(huán)?；鸬膬A斜，這樣將有利脫硫工程的建設。每生產(chǎn)1噸紙產(chǎn)品平均需增加脫硫成本64.56元，增加百分比大約1.3%。2）提高排污收費標準，激勵企業(yè)煙氣脫硫

國務院最新頒布的《排污費征收使用管理條例》（國務院令字第369號）及“排污費征收標準管理辦法”于2003年7月1日開始施行。SO2排污費從每kg0.2元變?yōu)?.6元。3）推動煙氣脫硫的激勵政策按照國家和省對廣州市二氧化硫總量控制的要求，到2005年，將從現(xiàn)在的年排放21萬噸削減至15萬噸，任務是相當繁重的，因其削減量已大大超出全國20%的平均水平，而接近30%。對開展脫硫工程建設的企業(yè)，交納的排污收費除返還外，還需考慮環(huán)保治理基金的傾斜安排，鼓勵企業(yè)脫硫。脫硫工程投資需要銀行貸款，貸款利率應優(yōu)惠；工程所使用的土地價應優(yōu)惠，企業(yè)稅收可以當年減免一些，這些措施對鼓勵企業(yè)脫硫是十分必要性，也是可行的，首先應在65家重點工業(yè)企業(yè)的范圍內(nèi)實行，將會使廣州市的脫硫工程的建設進入高潮，對于削減二氧化硫的排放，實現(xiàn)2005年二氧化硫的控制目標起到非常重要的作用。4）地方大氣污染物排放標準的調(diào)整GB13223－96所規(guī)定的SO2排放標準帶有過渡性質(zhì)的特征，在今后的10年中GB13223-96和GWPB3-1999將進一步完善，被可能的修改涉及以下兩個方面：（1）對現(xiàn)有電廠和鍋爐的SO2排放控制將日趨嚴格及其影響（2）允許SO2排放濃度將會降低5）推動煙氣脫硫副產(chǎn)品市場化的政策1）脫硫技術的發(fā)展正朝著使脫硫副產(chǎn)品能夠得到最大限度地再利用的方向努力。2）脫硫副產(chǎn)品的利用將有效地降低電廠的脫硫成本。推動煙氣脫硫副產(chǎn)品市場化的政策，促進脫硫副產(chǎn)品處置的專業(yè)化環(huán)保公司的產(chǎn)生。應對燃煤燃油企業(yè)的脫硫機組運行過程中的脫硫劑的進行集中制備和脫硫產(chǎn)生的固體廢棄物進行集中處理，這樣既便于監(jiān)控，又