温度过高而结
循环流化床技术早在20世纪80年代从化工和冶金行业移植到火电锅炉烟气处理,历经30
年的工程实践,在不断改进和发展中已形成许多衍生反应装置,如增湿型、回流、稀相输送床
型,密相搅拌床式、GSA型、NID型等,多数大同小异,趋向于半干式悬浮反应除尘一体化装
置,目前使用多的应数增湿型循环流化床(CFB),单机规模已扩至300MW机组,处理烟气
量超过100万立方米/小时,国外及国内的实践综合表明,CFB的适宜对象是中小炉窑,包括工
业锅炉,并不排除在机组上应用。不过,大型锅炉的烟气量很大,单机的流化床断面过大可能招
致流态化技术的“软肋”,即沟流、返混等凸现,在设计时务必加以克服或规避
CFB反应器,原本归属干式装置。由于FGD为非催化的气固反应过程,增湿可以促使反应
活化
加快化学反
应速率,提高脱硫效
率。但是
关键在于增湿量的控
增湿的方式,可以是直接注水,也可以喷入蒸汽,可以使烟气增湿,也可以使循环灰润湿
制
加人水分既可活化反应剂,又可调节床层温度。加入的水量要确保床层稳定处于流化状态,不发
生改变,通常适宜水量为反应器持有颗粒物量的3%,多不应超过5%。
CFB反应器结构比较简单,设计的要要在形成流化床的气体要分布均匀,避免产生沟
、短路和塌床现象。一般采用的分布板有直流筛孔式、文丘里式、侧流锥帽式等。为了充分改
善气流,在分布板的上游设预分布设施和导流设施,使入口气流呈流线形
鲁奇循环流化床烟气脱硫工艺主要特点:①没有喷浆系统及浆液喷嘴,只喷入水和蒸汽;②
新鲜石灰与循环床料混合进入反应器,依靠烟气悬浮,喷水降温反应;③床料有98%参与循环,
新鲜石灰在反应器内停留时间累计可达到30min以上,使石灰利用率可达99%;④反应器内烟
气流速为1.83~6.1m/s,烟气在反应器内停留时间约3s,可以适应锅炉任何负荷的变化。
脱硫剂采用消石灰粉或用生石灰现场消化制取Ca(OH)2粉。现场消化采用雾化水消化装
严控温度和水量,维持干态和活性
图3-3-14是为35t/h工业锅炉而设的循环流化床FGD反应器。图33-15为反应器概貌图。
图3-4-16为流化床吸收塔的底部设置的文丘里装置。该文丘里是为了使气流在反应器内达到合
理分布。烟气通过文丘里管的加速,与从渐扩段加入的循环物料、新鲜Ca(OH)2粉和增湿水充
混合并悬浮起来,呈激烈的湍动状态,颗粒与烟气之间具有很大的相对滑落速度,颗粒反应界
面不断摩擦、碰撞更新,从而大大地强化了气固间的传热、传质。同时通过向吸收塔内喷水,湿
颗粒表面,烟气冷却到佳反应温度。此时烟气中的SO2和几乎全部的SO3、HCl、HF等酸
性成分被吸收而除去,生成CaSO3·2H20等副产物。
反应塔喷入的雾化水量,由控制反应塔出口的烟温绝热饱和温度差值(△T)来决定,
T值愈小,脱硫率愈高,但塔内固体物料的粘壁可能性也越大,这点与旋转喷雾半干法相同。
因此,一般控制△T为20~30℃,即控制吸收塔出口烟温65~75℃。同时喷入一定量的水有增
吸收剂的反应活性和提高脱硫率的作用。
由于灰渣循环使用,吸收塔内有很高的飞灰和石灰颗粒浓度,通常高达500-1000/m3。经
硫后带有大量固体颗粒的烟气由吸收塔的顶部排出进入吸收剂再循环除尘器中,该除尘器为带
叶窗的静电除尘器。烟气中的大部分颗粒被分离出来,经过中间灰仓返回到吸收塔循环使用。
于大部分颗粒被循环多次,因此固体物料的累积滞留时间很长,可达30mn以上,这大大延长了
气与吸收剂的接触时间,使吸收剂得以充分利用。经除尘后,烟气温度70℃左右可直接排放。