循環流化床半干法脫硫脫硝一體化技術應用

陳樹茂

摘 要：在煤炭燃燒數量不斷加大，同時人們環保意識逐漸強化基礎上，必須要注重積極采用煤炭燃燒清潔技術，因此脫硫脫硝一體化技術也得到人們的重視及認可，同時也積極強化支持。在循環流化床鍋爐運行過程中循環流化床半干法脫硫脫硝一體化技術在應用過程中需要涉及到多個技術，尤其是在工業化應用中，一方面需要對其技術條件展開研究，另一方面也需要注重顯著提升經濟競爭力。目前在發展中循環流化床半干法脫硫脫硝一體化技術已經在相關企業中得到廣泛應用，有助于顯著提升企業的經濟效益，同時也能夠得到一定社會效益，對于完善煤炭清潔利用工藝方法應用具有重要意義。

關鍵詞：循環流化床鍋爐；循環流化床半干法；脫硫脫硝；一體化技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.016

在我國工業發展進程中，人們的需求也在不斷提升，我國對于煤炭的消耗量也在逐漸提升，燃燒煤在使用的過程中容易對環境造成一定污染，對生態環境產生一定的破壞作用，為了有效改變煤炭燃燒的污染狀況，在研究和發展中逐漸采用循環流化床半干法脫硫脫硝一體化技術，循環流化床燃燒技術是相對使用效率比較高和污染程度較低的煤炭清潔使用技術，這種技術能夠有效進行負荷調節和提升利用率等方面的特點，我國逐漸對環境和較大的電廠負荷調節范圍以及環保和燃煤利用之間的矛盾加深認識，促使我國不斷將高效低污染的新型燃煤技術發展和完善。

1 循環流化床鍋爐

循環流化鍋爐燃燒技術是一項近二十年發展起來的清潔煤燃燒技術。它具有燃料適應性廣、燃燒效率高、氮氧化物排放低、低成本石灰石爐內脫硫、負荷調節比大和負荷調節快等突出優點。循環流化床鍋爐的運行中主要包含著四種流態情況，在鍋爐啟動吹掃的程序時，物料的狀態主要呈現為固定床或微流化，在鍋爐啟動以及低負荷運行過程中會出現鼓泡床形態，當處于中負荷或高負荷的時候，鍋爐才能夠處于循環流化床狀態，在這種狀態中，鍋爐爐膛的上部和下部溫度能夠保持均勻的狀態。在進行鍋爐壓火時，屬于是在固定床狀態。鍋爐運行過程中一旦發生物料不平衡，也就會引發燃燒中的煤質出現大變化，同時也會經常出現大風量運行情況，如果出現分離效率不高以及物料沒有得到及時補充，也就會導致循環流化床鍋爐的運行中出現密相和稀相氣力輸送燃燒的狀況發生，在這一狀況下鍋爐比較和煤粉爐運行工況接近。循環流化床鍋爐中剛入爐的煤和其它爐型的使用方法上相同的，都需要首先進行預熱將其內在水分逐漸蒸發，水分蒸發之后其中析出的揮發成分在爐內密相區不斷燃燒，而其中顆粒比較小煤會被強烈的氣流沖擊力進行輸送，容易將其輸送到鍋爐內的稀相區進行燃燒，沒有燃燒完的炭粒子在燃燒結束后會被旋風分離器進行分離，然后再通過返料器將沒有燃燒完的炭粒子投入到爐內繼續燃燒。顆粒相對比較大的煤在鍋爐爐膛內被流化風的風力帶到一定高度的情況下，呈自由落體回到床上，在此循環過程中能夠確保爐膛中的燃料煤得到多次燃燒，最終燃燒完畢，顯著提升煤炭的有效利用率。

2 循環流化床鍋爐的循環流化床半干法脫硫脫硝一體化技術及應用

利用流化床高比表面積的顆粒層，可以在吸收塔中添加吸附劑和脫硝劑，達到同步脫除二噁英（PCDD/Fs）和NOx等多污染物的目的。且SO2與Ca（OH）2發生反應時，在其空隙結構表面產生了吸附活性區域，當氣態單質汞（HgO（g））擴散到活性區域表面時就會被催化氧化，形成Hg2+化合物，此種價態的汞化合物很不穩定，會進一步被氧化成Hg+化合物，附著于Ca（OH）2和飛灰顆粒表面，隨煙氣經除塵器脫除。

在爐內達到80%脫硫效率時，爐后LJD脫硫不需另外增加消石灰，也可以保證SO2排放濃度小于100mg/Nm3，這也進一步表明LJD脫硫除塵一體化裝置能夠充分利用鍋爐飛灰CaO作為脫硫劑，從而大大節約了脫硫劑成本，實現循環經濟。同時又可以解決循環流化床鍋爐飛灰中游離氧化鈣較多，飛灰不好綜合利用的問題。同時，可以根據運行需要，適度降低循環流化床鍋爐爐內脫硫率，換來較高的鍋爐燃燒效率和減少爐內磨損。可協同脫除包含酸性氣體、細微顆粒物（PM2.5）、重金屬Hg等在內的多組分污染物，滿足嚴格的環保要求的同時，煙囪感官效果良好。SO3、HCl、HF等酸性氣體在流化床內高效脫除。重金屬Hg、細微顆粒物，特別是小于PM2.5的細微顆粒，在流化床塔內激烈湍動的高密度顆粒床層的作用下，團聚、凝并成大顆粒絮狀物，被脫硫后的布袋除塵器加以捕集。經過布袋除塵器凈化后的粉塵排放容易控制在20mg/m3以下。

3 結語

隨著隨著經濟的發展，工業進程的加快，煤的燃燒已經逐漸成為經濟發展中需要關注的重要內容，煤的大量燃燒對我國的環境方面造成不利影響，使得酸雨和粉塵等現象時有發生，因此，在我國經濟發展的過程中能夠進行清潔燃煤裝置的開發對煤炭清潔利用具有重要作用，而循環流化床鍋爐能夠有效使得煤炭清潔利用，循環流化床鍋爐的應用能夠對煤的燃燒率提升，同時也能夠降低污染物的排放濃度，加強對于循環流化床鍋爐的循環流化床半干法脫硫脫硝一體化技術的研究和分析，能夠有效了解當今鍋爐發展的趨勢，促進我國煤炭的燃燒利用更加清潔化發展。

參考文獻：

[1]蘇文德.CFB鍋爐爐外半干法脫硫脫硝一體化技術與應用[J].中國設備工程，2017（20）：101-102.

[2]楊飏，裴冰，凌索菲.燒結煙氣脫硫凈化工程的最適宜技術選擇[J].中國環保產業，2011（06）：45-50.

[3]彭軍.循環流化床煙氣脫硫氣固流動特性的實驗研究及工藝設計軟件的開發[D].上海交通大學，2009.