摘要: 國家對(dui)節能減排(pai)要求(qiu)日益提高，火電廠流化床(chuang)機組建設(she)(she)項目(mu)不斷增(zeng)多。文章(zhang)介紹了南昌電廠循(xun)環流化床(chuang)干法脫硫的(de)主要設(she)(she)計參數(shu)及(ji)工藝流程，對(dui)運行過(guo)程中影響(xiang)脫硫效率的(de)因素(su)進行分(fen)析并提出相應對(dui)策。

關鍵詞：循環流化床,煙(yan)氣脫(tuo)硫,應(ying)用

1 概況

煙氣脫(tuo)硫技術按(an)脫(tuo)硫產物的干(gan)濕形態(tai)， 可(ke)以分(fen)為(wei)濕法(fa)(fa)、半干(gan)法(fa)(fa)、干(gan)法(fa)(fa)工藝(yi)(yi)，循(xun)環流化(hua)床煙氣脫(tuo)硫屬于(yu)干(gan)法(fa)(fa)脫(tuo)硫工藝(yi)(yi)， 較多運用于(yu)國內小機組的煙氣脫(tuo)硫改造項目(mu)中。

南昌發電廠裝(zhuang)機(ji)容量2×125 MW，配2 臺420 t/h 燃(ran)煤鍋爐，采用循(xun)環流化床干法脫硫工藝、一(yi)爐一(yi)塔脫硫裝(zhuang)置(zhi)(zhi)， 煙(yan)氣尾部安裝(zhuang)布(bu)袋除塵器。該裝(zhuang)置(zhi)(zhi)于(yu) 2007 年(nian)7 月完(wan)成系統調(diao)試，8 月進入試運(yun)行(xing)(xing)，脫硫效率達到(dao)85%以上,煙(yan)塵出口濃度小(xiao)于(yu)50 mg/Nm3，目前該脫硫裝(zhuang)置(zhi)(zhi)運(yun)行(xing)(xing)穩定。

2 工藝流程

循環流化床脫硫工(gong)藝采用干態的(de)消石灰(hui)作為吸(xi)收劑， 通過二氧化硫與粉狀消石灰(hui)氫氧化鈣在 Turbosorp 反應器內發(fa)生(sheng)反應，去除(chu)煙(yan)氣(qi)中的(de)SO2，通過吸(xi)收劑的(de)多次再循環， 延(yan)長吸(xi)收劑與煙(yan)氣(qi)的(de)接觸時間，提高煙(yan)氣(qi)脫硫效率。

鍋(guo)爐爐膛燃燒(shao)后(hou)的(de)煙(yan)氣(qi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)空(kong)氣(qi)預熱(re)(re)器(qi)(qi)出口，進(jin)入靜(jing)電(dian)除塵器(qi)(qi)ESP 預除塵。經過(guo)(guo)靜(jing)電(dian)除塵預除塵之(zhi)后(hou)， 煙(yan)氣(qi)從(cong)鍋(guo)爐引(yin)風(feng)機(ji)后(hou)的(de)主煙(yan)道(dao)上引(yin)出從(cong)底部(bu)進(jin)入Turbo 反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)并從(cong)上部(bu)離開(kai)。煙(yan)氣(qi)和氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鈣以及返回產品(pin)氣(qi)流(liu)，在通(tong)(tong)過(guo)(guo)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)下(xia)部(bu)文丘里(li)管時, 受到(dao)氣(qi)流(liu)的(de)加速而懸浮起(qi)來,形(xing)成流(liu)化(hua)(hua)床,煙(yan)氣(qi)和顆粒之(zhi)間不斷(duan)摩擦、碰撞,強(qiang)化(hua)(hua)了氣(qi)固之(zhi)間的(de)傳熱(re)(re)、傳質反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)。通(tong)(tong)過(guo)(guo)向反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)內噴水,使煙(yan)氣(qi)溫度冷卻并控制(zhi)在70 ℃左右(you)， 達(da)到(dao)最(zui)佳的(de)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)溫度與脫(tuo)硫效率。與煙(yan)氣(qi)接(jie)觸發生(sheng)化(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)剩下(xia)的(de)煙(yan)塵和煙(yan)氣(qi)一起(qi)離開(kai)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)并進(jin)入下(xia)游的(de)布(bu)袋除塵器(qi)(qi)。經過(guo)(guo)布(bu)袋除塵器(qi)(qi)凈化(hua)(hua)后(hou)的(de)煙(yan)氣(qi)經增壓風(feng)機(ji)和出口擋(dang)板門后(hou)排入 210 m 高度煙(yan)囪。工(gong)藝流(liu)程(cheng)見圖(tu)1 所示。

3 設計參數

3.1 煤質分析

南昌電(dian)廠燃用煤種較多，礦(kuang)點(dian)主(zhu)要分布(bu)在萍鄉(xiang)、豐(feng)城、高安一帶。表1 為2×125MW 機(ji)組設計燃用煤種的煤質(zhi)分析結果。

3.2 設計煙氣參數

煙氣主要參數見表2。

3.3 生石灰參數

石灰成分見表3。

4 影響脫硫效率的因素及對策

4.1 反應溫度

運(yun)行(xing)過程中反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)塔(ta)(ta)的溫(wen)(wen)度(du)(du)變化對脫硫(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)的影響(xiang)較大(da)，反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)塔(ta)(ta)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)越(yue)低,脫硫(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)越(yue)高(gao)(gao)。控制(zhi)脫硫(liu)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)溫(wen)(wen)度(du)(du)是(shi)通過向反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)塔(ta)(ta)內(nei)噴入工(gong)藝水(shui)(shui)來調(diao)節(jie)的。通過調(diao)節(jie)高(gao)(gao)壓(ya)回(hui)流噴嘴(zui)回(hui)流水(shui)(shui)量(liang)的大(da)小來控制(zhi)噴入反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)塔(ta)(ta)內(nei)的工(gong)藝水(shui)(shui)量(liang)，從而控制(zhi)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)塔(ta)(ta)的溫(wen)(wen)度(du)(du)。噴入的霧化水(shui)(shui)量(liang)多少(shao), 由反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)塔(ta)(ta)出(chu)口(kou)(kou)(kou)煙(yan)溫(wen)(wen)與煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)飽和(he)溫(wen)(wen)度(du)(du)的差值ΔT 來決定(ding)。干法煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)脫硫(liu)后的煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)飽和(he)溫(wen)(wen)度(du)(du)在50 ℃左(zuo)右(you),ΔT 一(yi)般控制(zhi)在20～30 ℃,即運(yun)行(xing)過程中反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)塔(ta)(ta)出(chu)口(kou)(kou)(kou)煙(yan)溫(wen)(wen)一(yi)般控制(zhi)在70～80 ℃。圖2 為(wei)南昌發電廠2007 年(nian)6 月13 日進行(xing)性能優(you)化試驗時所做的吸(xi)收塔(ta)(ta)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)溫(wen)(wen)度(du)(du)對脫硫(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)的影響(xiang)曲線，從DCS 顯示(shi)屏上(shang)的截圖可(ke)以看(kan)到,當(dang)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)塔(ta)(ta)出(chu)口(kou)(kou)(kou)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)達(da)到79.36 ℃時,脫硫(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)達(da)到最高(gao)(gao)值 94.82%。在20：00 時停止向反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)塔(ta)(ta)噴水(shui)(shui)，反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)塔(ta)(ta)出(chu)口(kou)(kou)(kou)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)上(shang)升(sheng)，脫硫(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)陡(dou)然下降(jiang)，在20：04 分時向反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)塔(ta)(ta)噴水(shui)(shui)，反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)塔(ta)(ta)出(chu)口(kou)(kou)(kou)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)下降(jiang)，脫硫(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)逐漸上(shang)升(sheng)。

雖然(ran)吸收塔(ta)(ta)出口煙(yan)氣溫度越(yue)低, 脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)效(xiao)率越(yue)高(gao), 但(dan)是反(fan)應溫度越(yue)低， 塔(ta)(ta)內固體顆粒物(wu)粘壁的(de)可能性越(yue)大,嚴重時會(hui)發生(sheng)顆粒物(wu)結(jie)(jie)塊的(de)現象(xiang)。結(jie)(jie)塊后的(de)物(wu)料破壞了塔(ta)(ta)內流化床的(de)穩定(ding)性, 導致反(fan)應塔(ta)(ta)積灰堵塞。因(yin)此,實際運(yun)行過(guo)程中根據所(suo)需要達(da)到的(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)效(xiao)率和使用的(de)吸收劑(ji)品(pin)質來控制(zhi)反(fan)應溫度，不(bu)可一(yi)味地通過(guo)降低反(fan)應溫度來提高(gao)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)效(xiao)率。

4.2 流化床床壓

與傳統(tong)的濕法脫硫(liu)(liu)工藝不同，循環流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)反(fan)應(ying)塔內流(liu)(liu)(liu)場的穩(wen)定性(xing)和(he)均勻性(xing)直按影響脫硫(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)和(he)設(she)備(bei)的穩(wen)定性(xing)。若流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)床(chuang)(chuang)(chuang)料壓(ya)降太小,煙(yan)(yan)氣(qi)和(he)吸(xi)收劑顆粒接觸不充分,脫硫(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)難以保(bao)證；流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)床(chuang)(chuang)(chuang)料壓(ya)降太大,則易發生“塌床(chuang)(chuang)(chuang)”現象。因(yin)此(ci)，建立(li)穩(wen)定的流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)床(chuang)(chuang)(chuang)壓(ya)是保(bao)證循環流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)脫硫(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)和(he)運(yun)(yun)行穩(wen)定的關鍵。運(yun)(yun)行時將床(chuang)(chuang)(chuang)料壓(ya)降設(she)定為(wei)600 Pa。由于氣(qi)化(hua)(hua)斜槽回料量不穩(wen), 反(fan)應(ying)塔內流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)床(chuang)(chuang)(chuang)壓(ya)會在(zai)(zai)500～ 800 Pa 之間(jian)波動(dong),在(zai)(zai)這個范圍內,系(xi)統(tong)能穩(wen)定運(yun)(yun)行,脫硫(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)能穩(wen)定在(zai)(zai)85%以上(shang)。當鍋爐在(zai)(zai)低(di)負荷運(yun)(yun)行時（低(di)于70%），通過調(diao)節再循環煙(yan)(yan)道擋板門開度來增加(jia)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)量，保(bao)證流(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)(chuang)床(chuang)(chuang)(chuang)壓(ya)和(he)系(xi)統(tong)的穩(wen)定運(yun)(yun)行。

5 結束語

循環(huan)流化床脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)工藝(yi)具有(you)投資(zi)少(shao)、占地面積(ji)小、脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)副產(chan)品(pin)少(shao)，無廢水排(pai)放，無二次污染等(deng)優勢，比(bi)較(jiao)適(shi)用于現有(you)小機組的(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)改(gai)造工程。目前該(gai)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)在(zai)南昌電(dian)廠(chang)已連續(xu)穩定(ding)運行(xing)(xing)1 年(nian)時(shi)間(jian)， 該(gai)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)在(zai)南昌電(dian)廠(chang)的(de)成功應用也為(wei)國內其它同類型機組選擇脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)工藝(yi)提供了充(chong)分的(de)借鑒(jian)作用。在(zai)今后的(de)運行(xing)(xing)過(guo)程中，將繼(ji)續(xu)掌握干法脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)運行(xing)(xing)特點，保證脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)設(she)備的(de)長期穩定(ding)運行(xing)(xing),為(wei)保護環(huan)境、節能(neng)減排(pai)做出(chu)應有(you)的(de)貢(gong)獻。

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