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烟气循环流化床(CFB-FGD)干法脱硫优化调整

陈俩;石洪;张莹

【摘要】本文分析了烟气循环流化床工艺的运行调节原理,针对电厂自身的特点,对

吸收塔进出口烟温差及床层压降参数进行调整,提高了烟气循环流化床系统运行的

经济性.最后根据此实践提出了系统运行中优化调整的可行性.

【期刊名称】《四川环境》

【年(卷),期】2013(032)005

【总页数】5页(P108-112)

【关键词】烟气循环流化床;吸收塔进出口温差;床层压降;脱硫灰;优化调整

【作者】陈俩;石洪;张莹

【作者单位】国网湖北省电力公司电力科学研究院,武汉430077;国网湖北省电力

公司电力科学研究院,武汉430077;国网湖北省电力公司电力科学研究院,武汉

430077

【正文语种】中文

【中图分类】X705

1概述

火电厂排放的二氧化硫形成的酸雨已严重危害人类的生存环境，国家强制要求火电

厂必须安装烟气脱硫装置。但是，受技术和经济等条件的限制，必须发展脱硫率高、

系统可利用率高、流程简化、系统电耗低、投资和运行费用低的脱硫技术和工艺。

在这种形势下，干法脱硫工艺应运而生。

作为干法烟气脱硫的一种主要工艺，循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD)以其流程简

单、占地面积少、投资运行费用低、无需防腐、无脱硫废水等优点而倍受青睐

［1］。

2CFB-FGD干法脱硫工艺原理及工艺流程

CFB-FGD干法脱硫工艺与湿法脱硫工艺最大的区别就在于其所使用的脱硫剂是以

干粉形态进入吸收塔，而非像湿法脱硫一样使用吸收剂的浆液进行脱硫。CFB-

FGD基本工艺原理为:

来自锅炉的空气预热器出来的烟气温度一般120℃～180℃左右，通过一级除尘

器，从底部进入吸收塔，在此处高温烟气与加入的吸收剂、循环脱硫灰充分预混合，

进行初步的脱硫反应，然后通过吸收塔底部的文丘里管的加速，吸收剂、循环脱硫

灰受到气流的冲击作用而悬浮起来，形成流化床，进行第二步充分的脱硫反应。在

这一区域内流体处于激烈的湍动状态，循环流化床内的Ca/S值可达到40～50，

颗粒与烟气之间具有很大的滑落速度，颗粒反应界面不断摩擦、碰撞更新，极大地

强化了脱硫反应的传质与传热。

在文丘里出口扩管段设一套喷水装置，喷入的雾化水一是增湿颗粒表面，二是使烟

温降至高于烟气露点20℃左右，创造了良好的脱硫反应温度，吸收剂在此与SO2

充分反应。

净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出，然后进入二级除尘器，再通过引风机排

入烟囱。由于排烟温度高于露点温度20℃左右，因此烟气不需要再加热，同时整

个系统无需任何的防腐［2］。

经除尘器捕集下来的固体颗粒，通过再循环系统，返回吸收塔继续反应，如此循环，

多余的脱硫灰渣通过物料输送至灰仓，最后通过输送设备外排。

其工艺流程图如图1所示。

图1CFB-FGD干法脱硫工艺流程图Fig.1ProcessflowdiagramofCFB-FGD

在CFB脱硫塔中，主要化学反应方程式如下:

3CFB-FGD干法脱硫工艺的运行调节

海外某电厂1×350MW燃煤机组就是采用烟气循环流化床(CFB-FGD)干法脱硫工

艺，设计锅炉排烟温度115℃～127℃，脱硫入口烟尘浓度为

105400mg/Nm3(标干，6%O2)，二氧化硫浓度为8092mg/Nm3(标干，6%O2)，

设计脱硫效率为80%。其脱硫剂选用生石灰(生石灰品质见表1)，通过消化器加

水反应生成消石灰后进入吸收塔参与反应，脱硫副产物为干态脱硫灰。

表1生石灰成分分析Tab.1Chemicalcompositionanalysisofquicklime

为了实现脱硫系统优化运行，该电厂的CFBFGD干法脱硫工艺的系统控制和调节

主要由吸收塔出口温度、床层压降和SO2排放浓度3个参数完成，分别对应调节

吸收塔的喷水量、脱硫灰循环量以及消石灰的投加量。3个参数相互配合，达到脱

硫的最佳工况条件，保证脱硫的效果。

3.1通过控制吸收塔出口温度调节吸收塔的喷水量

监测脱硫塔的出口烟气温度，以此来调节喷水系统的开度和喷水量的大小，保持适

当的AST值，使床温在各种负荷和工况条件下，烟气的酸露点温度始终保持在较

高处，这样，吸收剂的活性最佳，能够较好地捕捉SO2，并发生化学反应，提高

脱硫率。

吸收塔的出口温度要求较为严格，一般控制在