摘要:介(jie)紹了循環流化(hua)床干法煙氣脫硫(liu)技術在山東(dong)臨沂(yi)電廠 135MW機(ji)組的(de)應用情況 ,對循環流化(hua)床干法煙氣脫硫(liu)在運(yun)行時需(xu)要注意(yi)的(de)問題提出了若干建(jian)議。

關鍵詞:循(xun)環(huan)流化床,干法(fa)脫硫,運行,建議

山東臨(lin)沂電廠 135MW機(ji)組(zu)煙氣(qi)脫(tuo)硫(liu)(liu)改造工程(cheng)采(cai)用 AE&E公(gong)司循環流化床干法(fa)煙氣(qi)脫(tuo)硫(liu)(liu)技術 (Turbos or p Dry FG D) ,該項目(mu)于 2007年 7月完成系(xi)統(tong)調試(shi) ,脫(tuo)硫(liu)(liu)效率達到(dao) 90%以上 ,系(xi)統(tong)運(yun)行穩(wen)定、 可靠。

1　 工藝原理及工藝流程

鍋爐來的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)經 FGD入(ru)(ru)口擋板門(men)從反(fan)應器(qi)(qi)底(di)部進入(ru)(ru) ,在(zai)(zai)反(fan)應器(qi)(qi)內(nei)(nei)與(yu)加(jia)入(ru)(ru)的(de)熟石灰(hui)、再(zai)循(xun)環產(chan)物(wu)及水發生反(fan)應 ,除去(qu)煙(yan)氣(qi)(qi)中的(de) SO2等酸性(xing)氣(qi)(qi)體。煙(yan)氣(qi)(qi)中夾帶的(de)吸收劑和再(zai)循(xun)環產(chan)物(wu) ,在(zai)(zai)通(tong)(tong)過反(fan)應器(qi)(qi)下(xia)部文丘里管時(shi)(shi) ,受到氣(qi)(qi)流的(de)加(jia)速(su)而懸(xuan)浮起來 ,形成流化(hua)床 ,使得煙(yan)氣(qi)(qi)和顆粒之(zhi)間不斷摩擦、 碰撞 ,從而極大(da)地強化(hua)了氣(qi)(qi)固(gu)之(zhi)間的(de)傳熱、 傳質反(fan)應。同時(shi)(shi) ,為了達到最佳的(de)反(fan)應溫度 ,通(tong)(tong)過向反(fan)應器(qi)(qi)內(nei)(nei)噴(pen)水 ,使煙(yan)氣(qi)(qi)冷卻(que)到 70℃ 左右。

攜帶大量(liang)吸收劑(ji)和再循(xun)環產(chan)物的(de)(de)煙氣(qi)(qi)從反應(ying)(ying)器(qi)(qi)頂部排出(chu),進入靜電除塵器(qi)(qi),進行氣(qi)(qi)固分離。靜電除塵器(qi)(qi)入口(kou)煙氣(qi)(qi)含(han)塵量(liang)高達(da) 1 000 g·m- 3,經(jing)(jing)過(guo)靜電除塵器(qi)(qi)凈(jing)化后煙氣(qi)(qi)含(han)塵量(liang)不超過(guo) 50 mg·m- 3。靜電除塵器(qi)(qi)收集下來的(de)(de)灰(hui)中含(han)有大量(liang)未反應(ying)(ying)的(de)(de)吸收劑(ji),因(yin)此將(jiang)大部分收集到的(de)(de)灰(hui)返回反應(ying)(ying)器(qi)(qi)進一(yi)步(bu)反應(ying)(ying),一(yi)小部分灰(hui)作為脫硫副產(chan)品(pin)排至終(zhong)產(chan)物儲倉,再通過(guo)罐(guan)車外排。經(jing)(jing)過(guo)靜電除塵器(qi)(qi)凈(jing)化后的(de)(de)煙氣(qi)(qi)經(jing)(jing)增壓風機和出(chu)口(kou)擋板門后排入煙囪。工(gong)藝(yi)流程如圖 1所示。各個子系統(tong)的(de)(de)詳細描(miao)述見(jian)文(wen)獻。

脫硫(liu)副產品的主要成分為(wei) CaS O3 ·1 /2H2O、CaS O4·1 /2H2O、 CaF2、 CaCl 2及(ji)未反應的 Ca (OH) 2和雜質等(deng)。這(zhe)些脫硫(liu)灰可(ke)以用于廢礦井填埋、高速公路路基、吸(xi)聲材料(liao)(liao)、水泥摻(chan)合料(liao)(liao)等(deng)。

由于流化床(chuang)中(zhong)氣固間(jian)良好的(de)(de)傳(chuan)熱、傳(chuan)質效果 ,煙(yan)氣中(zhong)的(de)(de) SO3幾(ji)乎被(bei)全部清除 ,加上(shang)排(pai)(pai)煙(yan)溫度始終高于煙(yan)氣露(lu)點溫度 20℃以上(shang) ,因此排(pai)(pai)煙(yan)無(wu)需再加熱 ,同時(shi)整個(ge)系(xi)統也無(wu)需采取任(ren)何防(fang)腐措施。

下(xia)列反(fan)(fan)應(ying)方(fang)程式是采(cai)用熟石(shi)灰為(wei)吸收劑時干法的基本反(fan)(fan)應(ying)過程。

反應溫度控制在 70～80℃,高于煙氣飽和(he)溫度 20～30℃。

2　 運行時應注意的問題

循環流化(hua)床(chuang)(chuang)干法(fa)煙氣脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)系統的(de)關鍵(jian)在于流化(hua)床(chuang)(chuang)的(de)建立和(he)反應(ying)(ying)溫度(du)(du)的(de)控制。流化(hua)床(chuang)(chuang)床(chuang)(chuang)壓(ya)不穩會(hui)(hui)影(ying)響脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效率 ,甚至會(hui)(hui)發生“塌床(chuang)(chuang) ” 的(de)情況;反應(ying)(ying)溫度(du)(du)的(de)控制直接影(ying)響脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效率,是循環流化(hua)床(chuang)(chuang)干法(fa)煙氣脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)中(zhong)最關鍵(jian)的(de)因素(su)。以下針對流化(hua)床(chuang)(chuang)床(chuang)(chuang)壓(ya)和(he)反應(ying)(ying)溫度(du)(du)兩方面 ,對運(yun)行時應(ying)(ying)該注意的(de)問題(ti)提出幾(ji)點建議。

2 . 1　 煙氣流速

由(you)于反(fan)應(ying)(ying)器(qi)內顆粒濃度很高 ,煙(yan)(yan)氣(qi)含塵量最高可達到 1 000 g·m- 3,為(wei)了(le)保(bao)證大(da)量的(de)顆粒不落至反(fan)應(ying)(ying)器(qi)底(di)部(bu)(bu)(bu) ,設(she)計時將再循環產(chan)物回料(liao)口和吸(xi)收劑(ji)加入口均布置(zhi)在反(fan)應(ying)(ying)器(qi)文(wen)(wen)丘(qiu)里(li)段的(de)上(shang)部(bu)(bu)(bu) ,煙(yan)(yan)氣(qi)經(jing)過文(wen)(wen)丘(qiu)里(li)的(de)流(liu)速為(wei) 25～50 m / s,高速的(de)煙(yan)(yan)氣(qi)氣(qi)流(liu)將反(fan)應(ying)(ying)器(qi)內的(de)顆粒懸浮起(qi)來 ,形(xing)成流(liu)化床。本項目反(fan)應(ying)(ying)器(qi)直筒段直徑(jing)為(wei) 8 . 5 m,采用 7個(ge)文(wen)(wen)丘(qiu)里(li)管 ,每(mei)個(ge)文(wen)(wen)丘(qiu)里(li)管的(de)直徑(jing)為(wei) 1 m,根據(ju)凈(jing)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)量改變(bian)對反(fan)應(ying)(ying)器(qi)底(di)部(bu)(bu)(bu)落灰量影響的(de)測試表明(ming) ,該系統(tong)必須運行在煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)量高于 52萬 m3·h- 1的(de)工況下 (相當于 72%負(fu)(fu)荷(he)(he) )。若鍋爐負(fu)(fu)荷(he)(he)低于72% ,反(fan)應(ying)(ying)器(qi)內煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速無法滿足顆粒懸浮要求 ,易產(chan)生“ 塌床 ” 現象。

在系(xi)統設(she)計(ji)時(shi) ,考慮到鍋(guo)爐可能會(hui)運(yun)行(xing)在70%負荷以下 ,因此在增壓風機后設(she)置了再(zai)循(xun)環(huan)煙道(dao)(dao)(dao) ,將(jiang)脫硫后的凈煙氣補充至反(fan)(fan)應器(qi)入口處 ,提高反(fan)(fan)應器(qi)內(nei)煙氣流速(su)。根據再(zai)循(xun)環(huan)煙道(dao)(dao)(dao)擋(dang)板門(men)開度改變對(dui)煙氣流量影響的測試表(biao)明(ming) ,當(dang)鍋(guo)爐運(yun)行(xing)在 60%負荷時(shi),再(zai)循(xun)環(huan)煙道(dao)(dao)(dao)擋(dang)板門(men)全開 ,凈煙氣流量能保證在 52萬 m3·h- 1以上(shang) ,系(xi)統能穩定(ding)運(yun)行(xing) ,反(fan)(fan)應器(qi)底部落灰量少。

2 . 2　 流化床床料壓降

流化(hua)(hua)床(chuang)床(chuang)料壓(ya)(ya)降太小 ,煙氣(qi)和吸收劑顆(ke)粒接觸(chu)不(bu)充(chong)分 ,則(ze)脫硫效(xiao)率難以保證;而流化(hua)(hua)床(chuang)床(chuang)料壓(ya)(ya)降太大 ,則(ze)易發(fa)(fa)生“ 塌床(chuang) ” 的現象。運行(xing)時將床(chuang)料壓(ya)(ya)降設(she)定在(zai) 600 Pa,由于(yu)氣(qi)化(hua)(hua)斜(xie)槽(cao)回料量(liang)不(bu)穩(wen) ,反應(ying)器內流化(hua)(hua)床(chuang)床(chuang)壓(ya)(ya)會在(zai) 500～800 Pa之間波動。在(zai)這個范圍內 ,本系統(tong)(tong)能穩(wen)定運行(xing) ,脫硫效(xiao)率達(da)到90%以上。為了避免發(fa)(fa)生“ 塌床(chuang) ” 情(qing)況 ,在(zai) DCS里設(she)定床(chuang)壓(ya)(ya)高(gao)于(yu) 1 000 Pa自(zi)動停運工藝(yi)水系統(tong)(tong) ,高(gao)于(yu)1 100 Pa自(zi)動停運產(chan)物再循環(huan)系統(tong)(tong)。

2 . 3　 反應溫度控制

AE&E循(xun)環(huan)流化床干法煙氣脫硫系(xi)統采(cai)用(yong)的(de)水(shui)噴槍(qiang)是 Lechler公司的(de)單流體高壓(ya)回(hui)流噴嘴 ,配(pei)備有兩臺高壓(ya)水(shui)泵 (40bar)和一(yi)(yi)個電(dian)動(dong)(dong)(dong)回(hui)流調(diao)(diao)節閥。通(tong)過(guo)調(diao)(diao)節回(hui)流水(shui)量的(de)大小(xiao) ,來控制噴入反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)的(de)工藝水(shui)量 ,從(cong)而調(diao)(diao)節反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)內的(de)反(fan)(fan)應(ying)溫(wen)度(du)。由于反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)內的(de)反(fan)(fan)應(ying)溫(wen)度(du)是通(tong)過(guo)裝(zhuang)在反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)頂部的(de)熱電(dian)偶來反(fan)(fan)映 ,存在一(yi)(yi)定的(de)滯后現(xian)象 ,因此在 FGD系(xi)統啟動(dong)(dong)(dong)時(shi)(shi)不能將(jiang)(jiang)回(hui)流調(diao)(diao)節閥設(she)定在自動(dong)(dong)(dong)位置 ,必(bi)須手動(dong)(dong)(dong)逐(zhu)步調(diao)(diao)小(xiao)閥門(men)開度(du) ,待反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)頂部溫(wen)度(du)降(jiang)至 70℃時(shi)(shi) ,再將(jiang)(jiang)閥門(men)調(diao)(diao)至自動(dong)(dong)(dong) ,此時(shi)(shi)該閥門(men)會(hui)自動(dong)(dong)(dong)調(diao)(diao)整開度(du)將(jiang)(jiang)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)頂部溫(wen)度(du)穩定在 70℃。

3　 結語

隨著國家環保法規的(de)逐步健全(quan) ,煙氣脫硫(liu)技術已在我國得到(dao)了廣泛應用。干法煙氣脫硫(liu)技術由于(yu)占(zhan)地小、投(tou)資省、運(yun)行(xing)維護成(cheng)本(ben)低等優勢,得到(dao)了越來越多中小型機組(zu)的(de)青睞。系(xi)統的(de)穩定(ding)、可靠(kao)是業主(zhu)最(zui)為關心的(de)問題(ti),這一方(fang)面(mian)在于(yu)系(xi)統設計上(shang),而很大一方(fang)面(mian)要靠(kao)運(yun)行(xing)經(jing)驗(yan)的(de)積累。本(ben)文在山東(dong)臨沂(yi) 135MW機組(zu)運(yun)行(xing)實(shi)踐的(de)基礎上(shang),對循環流(liu)化床干法煙氣脫硫(liu)系(xi)統運(yun)行(xing)提出了幾(ji)點建(jian)議。

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