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1、 第一章 脱硫系统工艺、系统及规范3第一节 脱硫工艺原理3第二节 脱硫系统简述8第二章 脱硫系统的启动11第一节 启动前的检查11第二节 灰循环系统的启动12第三节 脱硫剂加料及输送系统的启动13第四节 增湿系统的启动14第三章 脱硫系统的运行15第一节 正常工艺参数15第二节 设备巡检及定期工作16第四章 脱硫系统停运17第一节 增湿系统的停止17第二节 脱硫剂储存及输送系统的停止17第三节 灰循环系统的停止18第五章 脱硫系统异常处理19第一节 灰循环系统19第二节 脱硫剂输送系统系统20第三节 水系统、压缩空气系统20第四节 反应器系统21 第一章 脱硫系统工艺、系统及规范第一节 脱硫工
2、艺原理CFB烟气脱硫工艺是八十年代末德国鲁奇(LURGI)公司开发的一种新的干法脱硫工艺，这种工艺以循环流化床原理为基础，通过吸收剂的多次再循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，大大提高了吸收剂的利用率。它不但具有干法工艺的许多优点，如流程简单、占地少，投资小以及副产品可以综合利用等，而且能在很低的钙硫比（Ca/S1.11.3）情况下达到湿法工艺的脱硫效率，即95%以上。实践证明，CFB烟气脱硫工艺处理能力大，对负荷变动的适应能力很强，运行可靠，维护工作量少，且具有很高的脱硫效率。GCFB工艺是本公司在自主知识产权干法脱硫技术的基础上，结合本公司在大型火电厂烟气脱硫工程实践中积累的丰富经验，并消化
3、吸收国外先进技术，开发的一种先进的干法脱硫工艺。GCFB工艺系统由吸收剂加料系统、吸收塔、吸收剂循环除尘器以及控制系统等组成。烟气由流化床下部布风板进入流化床反应塔，与消石灰颗粒充分混合，HCl、HF、SO2、SO3和其他有害气体与消石灰反应，生成CaCl22H2O、CaF、2CaSO31/2H2O、CaSO42H2O和CaCO3。反应产物由烟气从反应塔上部带出，经循环除尘器分离。分离出的固体绝大部分被送回流化床反应器，以延长吸收剂的作用时间，提高利用效率。将水直接喷入反应室下部，使反应温度尽可能接近露点温度，以提高脱硫效率。GCFB烟气脱硫工艺的吸收剂可以用生石灰干消化所得的氢氧化钙细粉，由
4、于这种消石灰颗粒很细，因此无须磨细，既节省了购买磨机等大型设备的投资费用，也减少了能源消耗，使运行费用大为降低。而且省去了庞大的浆液贮备罐易磨损的浆液输送泵等组成的复杂的吸收剂制备、输送系统，只要用空气斜槽就可以实现输运，从而大大简化了工艺流程。GCFB烟气脱硫工艺所产生的副产品呈干粉状，其化学组成与喷雾干燥工艺的副产品相类似，主要有飞灰、CaCl2、CaSO3、CaSO4、CaF2以及未反应的吸收剂等组成，其处置方法与喷雾干燥的副产品基本相同。脱硫系统运行后，脱硫运行产出物为飞灰与硫酸钙、亚硫酸钙及脱硫剂的混合物，含钙量较高，脱硫渣利用价值较高。主要的综合利用途径有：1、脱硫渣量较小时，可直
5、接制作噪音吸声板；2、如多台机组实施脱硫后，脱硫渣量较大，可设置一小型建材厂，利用脱硫渣做原料，制备建筑材料；3、可作为建材行业灰渣砖制备原料；4、由于脱硫渣含灰量低，密实度高，可用于道路基础底料。5、可用于盐碱地的土壤改造。工艺原理循环流化床干法工艺的原理是Ca(OH)2粉末和烟气中的SO2和几乎全部的SO3、HCl、HF等酸性气体，在Ca(OH)2粒子的液相表面发生反应，反应如下：Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2OCa(OH)2+2HFCaF2+2H2OCa(OH)2+SO2CaSO3+H2OCa(OH)2+SO3CaSO4+H2OCa(OH)2+SO2+1/2O2CaSO4+H
6、2O在循环流化床干法工艺的循环流化床内，Ca(OH)2粉末、烟气及喷入的水分，在流化状态下充分混合，并通过Ca(OH)2粉末的多次再循环，使得床内参加反应的Ca(OH)2量远远大于新投加的Ca(OH)2量，即实际反应的吸收剂与酸性气体的摩尔比远远大于表观摩比，从而使HCl、HF、SO2、SO3等酸性气体能被充分地吸收，实现高效脱硫。循环流化床干法工艺系统主要由消石灰贮存输送系统、循环流化床吸收塔、喷水增湿系统、回料系统、脱硫渣输送系统、脱硫除尘器以及仪表控制系统组成，如图1-1-1。首先从锅炉的空气预热器出来的烟气温度一般为120180左右，通过预除尘器后从底部进入吸收塔，然后烟气通过吸收塔底
7、部的文丘里管的加速，进入循环流化床体，物料在循环流化床里，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，在上升的过程中，不断形成聚团物向下返回，而聚团物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升，使得气固间的滑移速度高达单颗粒滑移速度的数十倍。这样的循环流化床内气固两相流机制，极大地强化了气固间的传质与传热，为实现高脱硫率提供了保证。循环流化床反应塔脱硫灰仓干灰H2O消石灰后除尘洁净烟气预除尘空压机干灰干灰图1-1-1工艺流程示意图在文丘里的出口扩管段设一套喷水装置，喷入雾化水以降低脱硫反应器内的烟温，使烟温降至高于烟气露点20左右，从而使得SO2与Ca(OH)2的反应转化为可以瞬间完成的
8、离子型反应。吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应，生成副产物CaSO31/2H2O，还与SO3、HF和HCl反应生成相应的副产物CaSO41/2H2O、CaF2、CaCl2Ca(OH)22H2O等。烟气在上升过程中，颗粒一部分随烟气被带出吸收塔，一部分因自重重新回流到循环流化床内，进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间，从而有效地保证了脱硫效率。喷入用于降低烟气温度的水，通过以激烈湍动的、拥有巨大表面积的颗粒作为载体，在塔内得到充分蒸发，保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动性能。由于SO3几乎全部得以去除，加上排烟温度始终控制在高于露点温度20，因此烟
9、气不需要再加热，同时整个系统也无须任何防腐处理。净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向上排出，然后转向进入脱硫除尘器，再通过锅炉风机排入烟囱。经除尘器捕集下来的固体颗粒，通过除尘器下的再循环系统，返回吸收塔继续参加反应，如此循环，多余的少量脱硫灰渣通过物料输送至脱硫灰仓内，再通过罐车或二级输送设备外排。我们采用的循环流化床干法烟气脱硫技术的工艺、结构特点如下：1、设备使用寿命长、维护量小塔内完全没有任何运动部件和支撑杆件，操作气速合理，塔内磨损小，没有堆积死角，设备使用寿命长、检修方便。2、烟气、物料、水在剧烈的掺混升降运动中接触时间长、接触充分，脱硫效率高。由于设计选择最佳的操作气速，使得气固两相
10、流在吸收塔内的滑移速度最大，脱硫反应区床层密度高，颗粒在吸收塔内单程的平均停留时间长，烟气在塔内的气固接触时间高达6秒以上，使得脱硫塔内的气固混合、传质、传热更加充分，优化了脱硫反应效果，从而保证了达到较高的脱硫效率。3、控制简单：工艺控制过程主要通过三个回路实现（如下图1-1-2），这三个回路相互独立，互不影响图1-1-2工艺控制回路图循环流化床反应塔H2O烟气SO2TP后除尘预除尘空压机脱硫剂给料量控制根据脱硫反应塔入口和出口烟气中SO2和O2浓度控制消石灰粉的给料量，以确保烟囱排烟中SO2的排放值达到标准。循环灰量控制干法吸收塔内的固/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
11、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。固/气比越大，表示固体颗粒浓度越大，因而床的压力损失越大。根据沿床高度底部和顶部的压差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的最大值由锅炉引风机所能克服的最大阻力和电除尘器的除尘效率所决定。脱硫烟温控制根据反应塔顶部处的烟气温度直接控制反应器底部的喷水量。以确保反应器内的温度处于最佳反应温度范围内。喷水量的调节方法一般采用回水调节阀，通过调节回流水压来调节喷水量。4、采用计算机直接模拟底部进气结构，保证了脱硫塔入口气流分布均匀为了适应处理大烟气量，必须采用一塔多个文丘
12、里喷嘴结构的吸收塔，还必须使进入塔内的烟气流场分布较为均匀，否则因各个喷嘴流速差异较大，可能导致固体颗粒物从某个喷嘴向下滑落。为了解决布气不均匀造成塔内形成不均匀的固体颗粒分布的问题，我们采用了直接数值模拟的蒙特卡洛方法（DSMC）对循环流化床内的气固两相流动进行直接模拟。通过计算机全尺寸直接模拟，来确定脱硫塔底部进气结构，从而保证了脱硫塔入口气流分布均匀。5、无须防腐吸收塔内具有优良的传质传热条件，使塔内的水分迅速蒸发，并且可脱除几乎全部的SO3，烟气温度高于露点20以上，可确保吸收塔及其下游设备不会产生腐蚀。6、良好的入口烟气二氧化硫浓度变化适应性当煤的含硫量或要求的脱硫效率发生变化时，无
13、需增加任何工艺设备，仅需调节脱硫剂的耗量便可以满足更高的脱硫率的要求。7、安全稳定性GCFB能够适应锅炉运行时负荷波动，在满足用户生产的同时，烟气脱硫系统工作正常。即便脱硫系统出现故障，有必要的安全保证措施，以确保锅炉供热及发电机组的正常运行。第二节 脱硫系统简述尾部干法流化床脱硫系统由预除尘器、反应器系统、物料（脱硫灰）再循环系统、尾部增湿（气水）系统、后除尘器及干消化系统组成。1、反应器系统反应器系统指锅炉出口烟道到脱硫反应器底部入口、从脱硫反应器入口到出口、反应器顶部出口到电除尘器入口的烟道、电除尘器出口到引风机入口和反应器部分。烟道从锅炉尾部出口连接到反应器，反应器出口连接烟道接到后电
14、除尘器沉降室入口，电除尘器出口接到引风机入口，引风机出口连接到砖烟道入口的烟道。尾部烟气脱硫系统设置一台反应器，反应器对应有一套灰循环系统和喷水系统。反应器是尾部烟气脱硫系统的核心设备，其包括下部整流装置（与反应器整体考虑设计），烟气进口，雾化喷嘴安装口，人孔，顶部透气孔、烟气径向出口、底部排灰斗等，从锅炉空气预热器出来的烟气经过反应器排出，在反应器中，通过对烟气增湿降温，烟气与脱硫剂进行混合、反应，从而达到脱硫的目的。其具有较好的反应、换热及传质性能。为了防止反应器进气箱中集灰而导致堵塞，在进气箱的底部设有排灰斗。反应器底部排出物基本上为松散粉状物，含湿量少，不结块，考虑到反应器内也可能掉下
15、的块状灰，为了除灰的畅通和便利，在反应器下设置一碎渣机及一手动插板门，手动插板门可以切断落灰，供反应器底部排灰。在反应器轴向进气口设置垂直的气流分布板，可使脱硫塔内上行烟气分布均匀，也降低了烟气阻力，又减少了烟气对塔体的冲击。2、灰循环系统灰循环系统包括脱硫剂给料和灰循环系统，主要目的是将脱硫剂和循环灰输送到反应器中参加反应，同时实现对脱硫剂量和循环灰量的控制和调整。a、给料系统消石灰加料仓有效容积为60m3，有效储量为45吨，可满足75t/h锅炉正常运行时烟气脱硫系统正常运转二至三天所需要的用量。在粉仓的底部设有空气流化风，可消除物料在脱硫剂粉仓中结拱，增强物料的流动性。流化风的气源取流化风母管，通过加热后作为流化风，调整压力后约在0.05Mpa0.06Mpa。脱硫剂粉仓中的物料在重力、流化作用下，经过仓底插板门和消石灰给料机，通过返料螺旋输送机最终进入吸收塔。给料量的大小采用变频调节，通过调节变频给料机的转速来控制给料量。b、灰回料循环系统为了
