CFB工艺流程由吸收剂制备、吸收塔、吸收剂再循环、除尘器以及控制系统等部分组成,未经处理的锅炉烟气从流化床的底部进入。流化床的底部接有文丘里装置,烟气经文丘里管后速度加快,并与很细的吸收剂粉末互相结合。颗粒之间,气体与颗粒之间产生剧烈的摩擦。吸收剂与SO2反应,生成亚*钙和*钙。
经脱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,该除尘器可以是机械式,也可以是电气除尘器前的机械式预除尘器。烟气中的大部分固体颗粒都分离出来,经过一个中间灰仓返回吸收塔。由于大部分颗粒都循环许多次,因此吸收剂的滞留时间很长,一般可达30分钟以上。中间灰仓的一部分灰根据吸收剂的供给量以及除尘效率,按比例排出固体再循环回路,送到灰仓待外运。
从再循环除尘器排出的烟气如不能满足排放标准的要求,则需要再安装一个除尘器。经除尘后的洁净的烟气通过引风机、烟囱排入大气。
吸收剂一般为Ca(OH)2干粉,颗粒很细,在10μm以下。脱硫时,吸收剂输入硫化床吸收塔,同时还要喷入一定量的水以****脱硫效率。这样可以使喷水后的烟气温度与水****十分接近,在多种运行条件下达到很高的脱硫效率。
炉内喷钙循环流化床反应器烟气脱硫技术
炉内喷钙循环流化床反应器脱硫技术是由德国Sim-mering Graz Pauker/Lurgi GmbH公司开发的。该技术的基本原理是:在锅炉炉膛适当部位喷入石灰石,起到部分固硫作用,在尾部烟道电除尘器前装设循环流化床反应器,炉内未反应的CaO随着飞灰输送到循环流化床反应器内,在循环硫化床反应器中大颗粒CaO被其中湍流*碎,为SO2反应提供更大的表面积,从而****了整个系统的脱硫率[12]。 该技术将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来,是其开创性工作,目前该技术脱硫率可达90%以上,这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到证实。在此基础上,美国EEC(Enviromental Elements Corporation)和德国Lurgi公司进一步合作开发了一种新型烟气的脱硫装置。在该工艺中粉状的Ca(OH)2和水分别被喷入循环流化床反应器内,以此代替了炉内喷钙。在循环流化床反应器内,吸收剂被增湿活化,并且能充分的循环利用,而大颗粒吸收剂被其余粒子碰撞*碎,为脱硫反应提供更大反应表面积。 本工艺流程的脱硫效率可达95%以上,造价较低,运行费用相对不高,是一种较有前途的脱硫工艺。
CaS摩尔比的影响
CaCO3摩尔体积为CaO的1.79倍,CaCO3煅烧过程中自然孔隙扩大,形成的多孔隙结构有利于CaO与SO2反应。理论上,硫的盐化反应中CaO与SO2按照等摩尔比进行。但是实际反应中由于脱硫产物CaSO4的摩尔体积是CaO的2.43倍,CaO的表面生成一层致密的CaSO4薄膜,这层膜减缓SO2与CaO颗粒反应速率,致使短时间内石灰石颗粒内部CaO无法充分反应。