矸石电厂循环流化床半干法脱硫工艺

      经过反应处理的烟气从脱硫塔出来后直接进入后除尘器即布袋除尘器中,这部分被布袋除尘器收集的烟气中包括未反应完的消石灰、反应生成的产物、没有分解干净的烟尘等,其中绝大部分通过空气斜槽重新返回到脱硫塔内,再次参与脱硫反应。剩余部分进入储灰仓,借助气力输送系统排到灰渣仓。

      这样烟气多次在脱硫塔和除尘器之间往复循环,增加了吸收剂与烟气的接触几率,延长了塔内反应时间,消石灰的作用得以充分发挥,节省用量的同时,脱硫效率得以提高。

      2　烟气脱硫的化学反应

      烟气和Ca (OH) 2 (消石灰)在混合与湍动的过程中发生化学反应,主要方程式如下:

      Ca (OH) 2 + SO2 →CaSO3 · 1 2 H2O Ca (OH) 2 + SO3 +H2O→CaSO4 ·2H2O Ca (OH) 2 + 2HCl→CaCl2 + 2H2O Ca (OH) 2 + 2HF→CaF2 + 2H2O Ca (OH) 2 + SO2 + 1 2 O2 →CaSO4 +H2O Ca (OH) 2 +CO2 →CaCO3 +H2O

      3　循环流化床烟气脱硫除尘系统的控制

      主要通过三个相互独立,互不影响的控制回路实现: ①脱硫剂(消石灰)给料量控制。根据脱硫塔进口SO2 浓度预先设定脱硫剂的给料量,再根据脱硫塔出口SO2 浓度来微调脱硫剂的给料量,以确保 SO2 的排放达标。②循环灰量控制。循环流化床内的固/气比或固体颗粒浓度是保证其良好运行的重要参数。沿床高度的固/气比可以通过沿床高度底部和顶部的压差△p来表示。循环倍率越高、固/气比越大,即固体颗粒浓度越大, 脱硫效率越高, 但床的压力损失也越大。根据床底部和顶部的压差△p 来控制反应器进口的回灰量,将△p控制在一定范围内,从而保证床内必需的固/气比,使反应器始终处于良好的运行工况。△p的最大值受制于锅炉引风机的风压和运行经济性的考虑。③脱硫塔出口烟温控制。根据脱硫塔进口烟温预先设定喷水量,再根据脱硫塔出口的烟气温度来微调脱硫塔喷水量,确保水分在吸收塔内能够充分蒸发、反应器内的温度处于最佳值。对于脱硫反应,温度越低,脱硫效率越高,但是必须高于烟气的露点( 15～20 ℃以上) ,以免出现冷凝腐蚀。

      4　结语

      2007年10 月矸石电厂环保改造工程结束,循环流化床半干法脱硫系统正式投产使用。通过9个多月的运行和监测证明, 电厂的除尘效率达到 99. 96% ,烟尘排放浓度小于50 mg/m3 ;脱硫效率达到90. 6% ,排放浓度小于400 mg/m3 ;现场观察看不到任何烟气从烟囱冒出,林格曼黑度及废气排放指标均小于太原市锅炉烟气排放最低标准,实现了环保效益和社会效益的双丰收。