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环保：半干法烟气脱硫除尘及多污染物协同净化技术效率为60% 循环流化床干法/半干法烟气脱硫除尘及多污染物协同净化技术 【技术内容】以循环流化床原理为基础，通过物料的循环利用，在反应塔内吸收剂、吸附剂、循环灰形成浓相的床态，并向反应塔中喷入水，烟气中多种污染物在反应塔内发生化学反应或物理吸附；经反应塔净化后的烟气进入下游的除尘器，进一步净化烟气。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CaSO3·1/2 H2O、CaSO4·1/2 H2O等副产物。 该技术的脱硫效率一般大于90%，可达98%以上；SO2排放浓度一般小于100mg/m3，可达50mg/m3以下；单位投资大致为150~250元/kW；在不添加任何吸附剂及脱硝剂的条件下运行成本一般为0.8~1.2分/kWh。该技术成熟、稳定，脱硫效率高，但相对占地面积较小、投资及运行费用低；适用于燃煤电站锅炉烟气脱硫除尘及多污染物协同控制。 【适用范围】燃煤电站锅炉 典型案例 【案例名称】2×330MWCFB锅炉循环流化床干法烟气脱硫除尘工程 【项目概况】本项目于2009年7月脱硫项目开始设计，2009年12月开工建设，2012年5月首套脱硫装置与1#主机同步完成168试运行，第2套脱硫装置与2#主机于2012年5月同步完成168试运行。 【主要工艺原理】 在循环流化床脱硫塔中，Ca(OH)2与烟气中的SO2和几乎全部的SO3，HCl，HF发生化学反应，主要化学反应方程式如下： Ca(OH)2+SO2=CaSO3·1/2H2O+1/2H2O Ca(OH)2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2O CaSO3·1/2H2O+1/2O2=CaSO4·1/2H2O Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 2Ca(OH)2+2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O（＞120℃） Ca(OH)2+2HF=CaF2+2H2O 同时利用流化床高比表面积的颗粒层，可以在吸收塔中添加吸附剂和脱硝剂，达到同步脱除二噁英（PCDD/Fs）和NOx等多污染物的目的。且SO2与Ca(OH)2发生反应时，在其空隙结构表面产生了吸附活性区域，当气态单质汞（Hg0(g)）扩散到活性区域表面时就会被催化氧化，形成Hg2+化合物，此种价态的汞化合物很不稳定，会进一步被氧化成Hg+化合物，附着于Ca(OH)2和飞灰颗粒表面，随烟气经除尘器脱除。 图1 本项目CFB锅炉配套炉外LJD脱硫除尘工艺流程图 【关键技术或设计创新特色】 l 在炉内达到80%脱硫效率时，炉后LJD脱硫不需另外增加消石灰，也可以保证SO2排放浓度小于100mg/Nm3，这也进一步表明LJD脱硫除尘一体化装置能够充分利用锅炉飞灰CaO作为脱硫剂，从而大大节约了脱硫剂成本，实现循环经济。同时又可以解决循环流化床锅炉飞灰中游离氧化钙较多，飞灰不好综合利用的问题。同时，可以根据运行需要，适度降低循环流化床锅炉炉内脱硫率，换来较高的锅炉燃烧效率和减少炉内磨损。 l 脱硫效率高。采用烟气循环流化床反应器，烟气中的CaO随烟气进入循环流化床工艺流化床反应器后，利用高密度和激烈湍动的颗粒床层所形成的高传质传热速率，能够迅速消化生成Ca(OH)2，在流化床内与烟气中SO2充分反应，可实现95%以上的脱硫效率。 l 不受烟气负荷及含硫量限制，对煤质煤种适应性强，对FGD入口SO2浓度的增加，只需适当增加吸收剂的加入量即可（设备无须改造）。LJD脱硫除尘一体化工艺独有的清洁烟气再循环技术，可保证脱硫系统不受锅炉负荷的变化高效、稳定运行。在炉内脱硫效率下降，甚至炉内脱硫不投运情况下，单靠运行二级脱硫，就能保证SO2排放浓度小于100mg/Nm3的要求。 l 先脱硫后除尘，可高效脱硫同时实现高效除尘。LJD脱硫除尘一体化工艺装置出口粉尘排放浓度低于30mg/Nm3的最新排放标准，最低可小于10mg/Nm3，同时，循环流化床脱硫塔置于布袋除尘器前，加上烟气经过循环流化床塔脱硫后，烟气温度降低，有利于提高布袋除尘器的滤袋寿命（滤袋寿命与烟气温度成反比），大大降低了布袋除尘器的维护成本。另外，由于循环流化床反应塔，具有SO2、SO3、HCl、HF等多组分污染物净化能力。因此，经流化床塔净化后的烟气，大大降低了对布袋除尘器滤料的化学侵害，提高了滤袋的使用寿命。 l 烟囱不要防腐，大大降低投资和风险。烟气循环流化床脱硫塔内激烈湍动的高密度的颗粒床层所形成的巨大吸附表面积，几乎100%脱除SO3、HCl、HF等所有酸性气体。因此，整个脱硫系统及后续的烟囱无需任何防腐。不但大大节约烟囱防腐的投资，还避免了因烟囱实施防腐出现问题而导致的锅炉机组停运的损失。 l 可协同脱除包含酸性气体、细微颗粒物（PM2.5）、重金属Hg等在内的多组分污染物，满足严格的环保要求的同时，烟囱感官效果良好。SO3、HCl、HF等酸性气体在流化床内几乎100%的高效脱除。重金属Hg、细微颗粒物，特别是小于PM2.5的细微颗粒，在流化床塔内激烈湍动的高密度颗粒床层的作用下，团聚、凝并成大颗粒絮状物，被脱硫后的布袋除尘器加以捕集。经过布袋除尘器净化后的粉尘排放容易控制在20mg/m3以下。 l 不产生废水，没有二次污染问题。 l 运行成本低、设备简单，运行维护方便。 图2 案例全貌图 【主要技术指标】 表1 锅炉空预器出口烟气参数（炉后脱硫设计按炉内脱硫效率为60%设计） 【投资及运行效益分析】 【投资费用】 本工程总投资约0.75亿元。 【运行费用】 表2 本项目经济分析表（单台套，168期间） 【用户意见】 本项目投运至今，各项技术指标优良，无任何环保事故，系统脱硫效率达到设计要求，各项耗能指标达到或优于设计要求，副产物运用良好。该脱硫工程带来了显著的经济环境效益，是值得推广应用的示范工程。 |
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