CN1939571A - 循环流化床锅炉高效脱硫除尘工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种循环流化床锅炉高效脱硫除尘工艺，包括炉内喷石灰石粉脱硫，尾部静电(布袋)除尘，其特征在于：还包括喷水雾化脱硫除尘塔，实现脱硫和除尘均采用两级处理的方法，即是两级脱硫和两级除尘，所述的两级脱硫是炉内喷石灰粉脱硫后尾部烟道设有喷雾塔进行喷水活化脱硫；所述的两级除尘是尾部烟道喷雾塔中对烟气喷水雾化除尘和尾部静电/布袋除尘器除尘。本发明将喷水雾化脱硫除尘塔与炉内喷钙和除尘器组合在一起，实现低成本高效脱硫除尘。本发明保持了干法脱硫低成本无腐蚀的基本优点，但脱硫效率可达90～95％，接近或达到湿法脱硫的高水平，适用于大中型电站和工业循环流化床锅炉的脱硫和除尘。

Description

循环流化床锅炉高效脱硫除尘工艺
技术领域：
本发明公开一种循环流化床锅炉高效脱硫除尘工艺，属于大气环境保护领域，适用于大中型电站和工业循环流化床锅炉的脱硫和除尘。
背景技术：
循环流化床锅炉(Circulating Fluidized Bed Boiler--CFBB)由于其低温强化燃烧的特性，具有能燃用劣质燃料，易于低成本脱硫，氮氧化物排放低和灰渣便于利用等显著优点，被认为是资源综合利用和环境友好的燃煤热能动力设备。在国家政策的鼓励下，近年来得到迅猛的发展。但是，在目前众多的实践中，有两个环境问题日益显现出来：一是，主要由于国内锅炉设计的目标是燃烧效率，脱硫效率普遍达不到国外厂商和教科书上所说的90％，大多数仅为70～80％左右；二是，由于燃用高灰份的劣质燃料和脱硫石灰石粉的大量喷入，现用的电除尘器效率不够高，使排尘浓度和总量均达不到要求。
目前循环流化床锅炉大都采用炉内加石灰石和尾部静电除尘的方法来控制烟气的排放，但其脱硫和除尘效均较率低，尤其是燃用中高硫煤时，很难达到新的排放标准。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，公开一种循环流化床锅炉高效脱硫除尘工艺。
本发明是这样实现的：一种循环流化床锅炉高效脱硫除尘工艺，包括炉内喷石灰石粉脱硫，尾部静电/布袋除尘，其特征在于：还包括喷水雾化脱硫除尘塔，实现脱硫和除尘均采用两级处理的方法，即是两级脱硫和两级除尘，所述的两级脱硫是炉内喷石灰粉脱硫后尾部烟道设有喷雾塔进行喷水活化脱硫；所述的两级除尘是尾部烟道喷雾塔中对烟气喷水雾化除尘和尾部静电/布袋除尘器除尘。
炉内喷石灰石脱硫和静电(布袋)除尘都是成熟的现有技术，本发明的关键是将喷水雾化脱硫除尘塔(简称雾化塔)与炉内喷石灰石粉和除尘器组合在一起，实现低成本高效脱硫除尘。在雾化塔中，通过喷水雾化将炉内大量未反应的CaO活化成Ca(OH)2，并在接近烟气露点的温度下与SO2继续反应，进一步提高脱硫效率；同时，喷水雾化使粉尘颗粒变大变重，在重力和离心力的作用下，有相当多的粉尘将落入塔底，可以大大减轻下游除尘器的负担，因此该雾化塔同时具有脱硫和除尘的作用。
本发明的有益效果是：本发明将喷水雾化脱硫除尘塔与炉内喷钙和除尘器组合在一起，实现低成本高效脱硫除尘。本发明保持了干法脱硫低成本无腐蚀的基本优点，但脱硫效率可达90～95％，接近或达到湿法脱硫的高水平，适用于大中型电站和工业循环硫化床锅炉的高效脱硫和除尘。
附图说明：
图1是本发明的喷水雾化脱硫除尘塔结构图；
图2是本发明工艺流程装置图。
图中：1、上升烟道；2、顶部烟气分配器；3、塔体；4、螺旋升降机构；5、空气雾化喷嘴；6、出口挡板；7、出口装置；8、石灰石粉喷射系统；9、雾化塔；10、静电除尘器；11、炉膛；12、分离器；13、对流烟道；14、烟囱。
具体实施方式：
根据附图1，本实用新型雾化塔，由上升烟道1、顶部烟气分配器2、塔体3、与水管连接的螺旋升降机构4空气雾化喷嘴5、位于塔底部侧壁的出口档板6和出口装置7组成。
根据附图2，本发明工艺雾化塔9炉内采用现有技术石灰石粉喷射系统8和静电(或布袋)除尘器10结合脱硫。雾化塔同时兼有脱硫和除尘的作用，因此本发明组合工艺实现了两级脱硫和两级除尘，可满足锅炉烟气排放的要求。在喷雾塔中，通过烟气分配器将烟气分成若干股，并将空气雾化喷嘴分别安置在其中，并通过螺旋升降机构调节其相对位置，使烟气与水雾充分混合而不湿壁。水雾将烟气冷却的同时，使在炉内大量未反应完全的CaO活化成Ca(OH)2，在接近烟气露点的温度下继续与烟气中残留的SO2反应，进一步提高脱硫效率；同时，大量的水雾使粉尘颗粒变大变重，在重力和离心力的作用下，相当多的粉尘将落入塔底被排出，可大大减轻下游除尘器的负担。本发明采用的空气雾化喷嘴为市售产品，不处不作详述。
在投资和运行成本经济性上，本方案是十分优越的。前面提到过，循环流化床锅炉炉内喷石灰石脱硫是所有脱硫工艺中最经济的。投资上，它只需一套石灰石输送和喷射装置，效率可达70～80％左右。但如使用含硫较高的燃料或脱硫效率要求90％或以上时，则需增加一套简易喷水雾化装置。由于不设灰循环和取消烟气再加热，简化的喷雾塔及其辅助系统的成本也较低。除尘器仍然用原设计的静电除尘器(也可将其最后一个电场改为布袋)。这样，新的高效脱硫除尘工艺的总投资低于湿法的三分之一。石灰石是各种脱硫剂中最便宜的，虽然流化床锅炉的石灰石消耗量是湿法的两倍多，但因工艺简单，能耗小，不腐蚀，不设烟气再加热系统(GGH)，没有废水，干灰易于处理等优点，运行成本低于湿法的二分之一，而且可靠性和寿命有显著的提高。由于不设雾化塔底灰和电除尘灰的循环系统，该活化塔可以看成是一级喷水增湿除尘装置。喷出的水雾可增大粉的尘颗粒和重量，在重力和离心力的作用下，有相当多粉尘降落入塔底，可显著降低静电除尘器的入口粉尘浓度。此外，由于烟气温度的降低和灰尘含湿量增加，也有利于静电除尘器的效率提高。因而，本方案有进一步降低烟尘排放浓度的良好效果。
本发明工艺适用于燃用中高硫(S大于1.0％)煤，或者脱硫效率要求大于90％的大中型循环流化床锅炉。
综上所述，本循环流化床锅炉脱硫除尘组合新工艺，能以干法的低投资和低运行成本达到高效脱硫和除尘的效果。

Claims (3)

1.一种循环流化床锅炉高效脱硫除尘工艺，包括炉内喷石灰石粉脱硫，尾部静电/布袋除尘，其特征在于：还包括喷水雾化脱硫除尘塔，实现脱硫和除尘均采用两级处理的方法，即是两级脱硫和两级除尘，所述的两级脱硫是炉内喷石灰粉脱硫后尾部烟道设有喷雾塔进行喷水活化脱硫；所述的两级除尘是尾部烟道喷雾塔中对烟气喷水雾化除尘和尾部静电/布袋除尘器除尘。
2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉高效脱硫除尘工艺，其特征在于：所述的喷雾塔中，通过烟气分配器将烟气分成若干股，并将雾化喷嘴分别安置在分烟道中心。
3.根据权利要求2所述的循环流化床锅炉高效脱硫除尘工艺，其特征在于：所述烟气分配器将顶部烟气分成3～12烟气分道，在每个烟气分道设置雾化喷嘴的连接管上还设置螺旋升降机构。
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