锅炉烟气脱硫脱硝除尘的循环流化床半干法工艺技术抉择分析

3.2半干法脱硫法的改造工期优势

半干法脱硫除尘工艺独立于锅炉配套二级布袋除尘器，以满足烟尘30 mg/m3排放标准要求。若不选用半干法脱硫技术，静电除尘器必须改造，现有的场地条件无法通过增加电除尘器的电场数即增加除尘器的收尘面积提高除尘效率，只有将现有电除尘器改造成布袋除尘器或电袋除尘器)。

布袋除尘器收尘性能虽然好，原有电除尘器设施得不到利用，改造工作量很大，且应用中存在阻力大、运行能耗高、滤袋使用寿命短等问题。拟在原有电除尘器基础上，对核心部件进行全面更换，改造为全新的前级电除尘区+后级布袋区的电袋整体复合结构。

同时也考虑原有设备外壳、灰斗等部件的利旧，充分保证性能的同时，以提高整体改造的最佳性价比。采用电袋除尘器，既能利用原有电除尘器的框架结构，对原有第一电场进行改造，同时把原有二、三(四)电场改造成布袋除尘器，而因需掏空原第二、三(四)电场阴阳极系统、出口喇叭拆除，改为布袋除尘区和清灰系统，在进口烟道增加预涂灰装置，在进口喇叭到除尘器顶部出风烟箱之间布置双层气密旁路阀和烟道，完成此项工作工期需停炉4个月改造，此停机改造工期严重影响矿区供电安全。半干法脱硫法改造工期相对系统独立，仅烟道对接时需停炉。

3.3半干法脱硫法的改造投资费用优势

在RCFB工艺中，从锅炉的空气预热器出来的烟气温度一般为150℃左右，通过预除尘器(ESP1)引入吸收塔底部。吸收塔底部为一文丘里装置，烟气流经时被加速。吸收剂通过一套喷射装置在吸收塔底部喷入。在文丘里的喉部设有喷水装置，喷入的雾化水使烟气降至70～90℃左右。

增湿后的烟气与吸收剂相混合，吸收剂与烟气中的SO2反应，生成亚硫酸钙、硫酸钙等。大量固体颗粒部分在塔顶回落，在塔内形成内循环，部分随烟气从吸收塔上部侧向排出，然后进入后除尘器。大部分的固体颗粒通过除尘器下的再循环系统，返回吸收塔继续参加反应，如此循环达100～150次，少部分脱硫渣则经过一个中间仓，经灰渣处理系统输入到渣仓。

最后的烟气经除尘器通过引风机排入烟囱。由于脱硫过程中，烟气中的大量含硫物质(包括SO3)被脱除，排烟温度高于露点温度，因此烟气不需要再加热和安装GGH，投资费用较低。3.4半干法脱硫除尘系统配置

发电厂9台锅炉均为循环流化床锅炉，已采用炉内喷钙干法方式进行脱硫，脱硫效率不小于60%，因此选用半干法脱硫系统(RCFB法)，脱硫效率不小于80%，即可满足新环保标准的要求。

3.4.1考虑机组运行特性和厂区场地布置的限制，工艺布置上2×60MW机组两炉一塔设计，2×135MW机组一炉一塔设计，热电厂#4、5、0锅炉为三炉一塔布置，#8、9锅炉为两炉一塔布置。原烟气经引风机后汇合，送至脱硫吸收塔。脱硫后的净烟气进入布袋除尘器进行除尘，最后通过增压风机由烟囱排放至大气。

3.4.2每套脱硫系统除配有一个吸收塔和二级布袋除尘器外，还有各自独立的一套石灰干消化系统、脱硫塔工艺水系统，物料输送系统、流化空气系统等。每套脱硫系统设有生石灰仓、消石灰仓各一座，均为混凝土结构。

3.4.3脱硫吸收剂的供应

原脱硫系统采用石灰石(CaCO3)为脱硫反应剂，半干法脱硫系统采用生石灰粉(CaO)作为基本吸收剂，脱硫系统设置石灰粉消化系统，制备消石灰粉。

4.保证半干法脱硫除尘装置效率稳定的措施

4.1要保证脱硫装置达到脱硫效率稳定在95%以上，首先在工艺设计上要满足三个关键条件：4.1.1确保化学反应是充分的离子型反应：离子型反应的根本是水膜的存在，也就是水膜持续存在的时间越长脱硫效率越高。操作温度越接近露点温度，水膜持续时间越长。

4.1.2采用激烈湍动的流化床具有很大的滑落速度，能将喷入的水最大限度均匀分布在吸收剂表面上。流化床区能形成高达10kg/m3的高密度床层，形成巨大的物料表面积，能保证烟气和吸收剂全面接触;流化床局部形成超过50倍的Ca/S，提高脱硫化学反应动力;

4.1.3.要有稳定的流化床床层多线程协同控制，保证流化床床层波动小于±50Pa范围内，保证工艺水的均匀扩散到物料表面，并能够得到很好的蒸发，保证脱硫工作温度在更接近露点区域稳定工作。4.2充分利用清洁烟气再循环技术

通过清洁烟气再循环技术进行补充烟气稳定流化床，脱硫系统运行不受锅炉负荷变化的影响，可以满足锅炉在任何工况情况下进行脱硫，保持脱硫系统良好的负荷适应性。4.3运用好联锁保护技术

掌握联锁保护的技术关键，实现物料床层的自平衡自动化和清洁烟气再循环快速反应自动化，可以保证系统不会发生蹋床。同时配合各种联锁，杜绝人为误操作引起蹋床。

参考文献

[1] 江苏省电力设计院.江苏大屯电厂环保改造项目工程初步可行性研究报告[S].2012.

[2]福建龙净环保股份有限公司:上海能源发电厂1#、2#、6#、7#锅炉尾部烟气脱硫除尘改造EPC总承包工程初步设计说明书[S].2013.

[3] 孙克勤.电厂烟气脱硫设备及运行.北京:中国电力出版社,2007,ISBN:9787508352138.

文章作者：

上海大屯能源股份有限公司发电厂 程开献 奚朝阳 何佳欣

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