煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝的技術(shù)經(jīng)濟分析

1概況

煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝是近幾年發(fā)展起來(lái)的、適用于燃煤電廠(chǎng)的一種新的干法脫硫工藝。它基于循環(huán)流化床原理，通過(guò)物料在反應塔內的內循環(huán)和高倍率的外循環(huán)，形成含固量很高的煙氣流化床，從而了脫硫吸收劑顆粒之間、煙氣中SO2，SO3，HC1，HF等氣體與脫硫吸收劑間的傳熱傳質(zhì)性能，將運行溫度降到露點(diǎn)附近，并延長(cháng)了固體物料在反應塔內的停留時(shí)間(達30~60min），提高了吸收劑的利用率和脫硫效率。在鈣硫比為1.1~1.5的情況下，系統脫硫效率可達90%以上，可與石灰石/石膏濕法工藝相媲美。是一種性?xún)r(jià)比較高的干法或半干法煙氣脫硫工藝。

80年代中期，由于SO2排放標準的日趨嚴格，德國動(dòng)力工業(yè)對煙氣脫硫設備有了巨大的需求。為此，在原用于煉鋁等尾氣處理技術(shù)的基礎上，了適用于電站鍋爐的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝。

經(jīng)過(guò)20的深入研究和商用經(jīng)驗的積累，以及對工藝化學(xué)過(guò)程和工程實(shí)踐理解的深入，煙氣循環(huán)流化床脫硫脫硝除塵器技術(shù)在近幾年了發(fā)展，不僅技術(shù)成熟，而且投資運行費用也大為降低，約為濕法工藝的50%一70%。

CFB工藝流程其主要特點(diǎn)：(1)吸收劑為干態(tài)消石灰粉。吸收劑從反應塔上游的入口煙道噴入，屬干法脫硫工藝；(2)采用獨立的煙氣增濕系統，增濕水量?jì)H與反應塔出口煙氣溫度有關(guān)，而與煙氣中的SO2濃度、吸收劑噴入量等無(wú)關(guān)；(3)采用部分凈化煙氣再循環(huán)的方式來(lái)提高低負荷時(shí)的運行性和反應塔床料的穩定性；(4)采用機械式預除塵器。

2.1技術(shù)優(yōu)勢

(1)脫硫。在鈣硫比為1.1~1.5時(shí)，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高的，可與濕法工藝相媲美。

(2}工程投資、運行費用和脫硫成本較低。約為濕法工藝的so%一70%。

(3)工藝流程簡(jiǎn)單，系統設備少。約為濕法工藝的40%一50%，且轉動(dòng)部件少，從而提高了系統的性，降低了維護和檢修費用。

(4)占地面積小。約為濕法工藝的30%一40%，且系統布置靈活，非常適合現組的改造和場(chǎng)地緊缺的新建機組。

(5)能源消耗低。電耗、水耗等約為濕法工藝的30%一50%。

(6)能脫除SO3氯化物和氟化物等氣體。其脫除效率遠高于濕法工藝，達90%一，因而對反應塔及其下游的煙道、煙囪等設備的腐蝕性較小，可不采用煙氣再熱器，對現有的煙囪可不進(jìn)行處理，直接使用干煙囪排放脫硫煙氣。

(7)無(wú)脫硫廢水排放，且脫硫副產(chǎn)品呈干態(tài)。不會(huì )造成二次污染，對綜合利用和處置堆放有利。

(8)脫硫后煙塵既可用靜電除塵器，也可用布袋除塵器捕集。

(9)已有10的運行經(jīng)驗，工藝成熟、。已應用的大裝機容量達300MW。

(10)在脫硫吸收劑中加入少量的鐵基催化劑，可脫除60%一90%的氮氧化物。具有脫硫、脫氮一體化的發(fā)展潛力。

2.2缺點(diǎn)和有待解決的問(wèn)題

(1)需要高品位的石灰作為吸收劑。由于發(fā)達石灰工業(yè)發(fā)達，易的商品石灰，因此，以石灰作為吸收劑不會(huì )有任何供應上的問(wèn)題。但我國石灰的供應尚存在品位低、質(zhì)量不穩定、供應量不足、供應源分布不均、價(jià)格過(guò)高等缺陷。

(2)脫硫副產(chǎn)品的綜合利用問(wèn)題。本工藝的脫硫副產(chǎn)品含有量的亞硫酸鈣，因其化學(xué)性能不穩定，在自然環(huán)境下會(huì )逐漸氧化為硫酸鈣，同時(shí)體積增大，影響原粉煤灰的綜合利用。如要保持原粉煤灰的綜合利用價(jià)值，則脫硫系統布置在鍋爐除塵器之后，且增設用于捕集脫硫副產(chǎn)品的脫硫除塵器。目前，對脫硫副產(chǎn)品的綜合利用已積累了不少經(jīng)驗，新的利用途徑也正在之中；

(3)系統的壓力降較大(1500~2500Pa)。一般現有電廠(chǎng)引風(fēng)機的壓頭裕量難以克服如此大的壓降，需要增加新的脫硫風(fēng)機。高的壓力損失還使得運行費用有所增加；

(4)反應塔的壓力降波動(dòng)較大。由于反應塔內大量物料不斷湍動(dòng)，反應塔壓力降的較大波動(dòng)，對鍋爐爐堂內負壓的穩定性有影響。如將脫硫增壓風(fēng)機設置在脫硫系統上游，可適當減小影響。