循环流化床技术在烟气脱硫中的应用

阐述了循环流化床烟气脱硫工艺的机理,指出反应器的应用、水分的加入和脱硫剂物料的循环是该脱硫工艺的主要特点;综述了国外几种循环流态化脱硫工艺如CFB、RCFB、GSA、NID的流程和特点;介绍了循环流态化脱硫工艺在我国的发展和应用情况,提出应深入研究脱硫塔内气—固运动规律,解决压力降问题,开发高品位脱硫剂,拓宽脱硫副产物的利用途径。     

基于媒体颗粒流化的半干法烟气脱硫

提出了一种基于媒体颗粒流化的半干法烟气脱硫技术.分别以石灰石和消石灰的浆液作脱硫剂,研究了Ca/S、△T和脱硫剂活性等因素对脱硫效率的影响.结果表明,Ca/S越大,△T越低,脱硫效率越高;脱硫剂活性的影响也很显著.此外,由于床内脱硫剂停留时间长,气、液、固三相接触好的特点,利用石灰石作脱硫剂的流化床半干法烟气脱硫工艺完全可以达到理想的脱硫效率.     

低倍率循环流化床锅炉气固分离装置的研究

循环流化床锅炉气固分离装置是其关键部件,其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来,送回燃烧室,以维持燃烧室的快速流态化状态,以保证燃料与脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应。本文将讨论低倍率循环流化床锅炉气固分离装置与循环倍率及其本身固有性能。     

半干法循环流化床脱硫反应器内构件研究进展

常规脱硫反应器存在着床内气固流动不均匀、脱硫剂利用效率低等问题。安装内构件可以破碎气泡和颗粒团聚,改善流化质量,强化脱硫反应器内的气固传质和反应过程,提高脱硫效率。本文介绍了近年来半干法循环流化床脱硫反应器内构件的研究现状,主要介绍了惯性式内构件、钝体式内构件、孔板式内构件、复合型内构件;阐述了各种内构件的形式及特点,其中惯性式内构件能够强化气固分离,但不能优化流场;钝体式内构件能够增强反应器内气固湍动程度,但对轴向混合影响不大;孔板式内构件能够均布流场,但易堵塞;复合内构件能够改善流化性能,强化气固接触,但床层压降较高。通过对装有不同内构件的循环流化床脱硫反应器中气固两相流动特点的分析,指明了各类内构件对流化床内气固流动的作用原理及优缺点,综合床层压降及颗粒浓度分布,并根据现有流化床脱硫反应器内构件特点提出了促进气固高效接触、降低床层压降等新型内构件的开发方向。     

内循环多级喷动脱硫塔内颗粒浓度

引言 烟气循环流化床脱硫技术中,脱硫灰再循环已成为必备工艺.众多研究表明脱硫灰再循环对烟气脱硫过程是有益的,表现在以下方面[1-5]:脱硫灰再循环为浆液提供润湿载体,增加反应有效表面积;脱硫灰中没有反应完全的脱硫剂可以重新溶解在表面浆液中,同时颗粒物本身连续发生碰撞、磨蚀、不断去除表面反应产物,暴露出新表面,提高了脱硫剂利用率;脱硫灰颗粒存在,对脱硫塔内气、固、液三相之间流动起扰动作用,强化传质过程,同时减轻脱硫塔内壁面结垢的可能性,使得近绝热饱和温距可以进一步降低有利于提高脱硫效率.     

CO2对石灰石脱硫剂的活化作用

在间歇式鼓泡反应器的烟气脱硫实验装置中,研究了CO2气体活化处理对石灰石脱硫剂浆液烟气脱硫效率的影响. 依据脱硫过程中石灰石脱硫剂浆液pH值随脱硫反应时间的变化规律,初步分析了CO2对石灰石脱硫剂的活化作用及活化后石灰石脱硫剂的烟气脱硫过程机理. 结果表明,CO2气体的活化处理促进了石灰石在水溶液中的溶解,进而改善了石灰石脱硫剂浆液的烟气脱硫反应活性,使处理后的石灰石脱硫剂浆液的烟气脱硫效率和脱硫剂的利用率提高. 基于流化床反应器连续过程的实验结果,证实了CO2对石灰石脱硫剂的活化作用. 为提高石灰石在烟气脱硫中的反应活性提供了一种新的工艺,可用于烟气脱硫中对石灰石脱硫剂浆液的活化.     

喷嘴角度对循环流化床脱硫工艺塔内流动特性影响的数值模拟

循环流化床脱硫工艺(CFB-FGD)是一种国际上新兴起的用于锅炉尾部烟气、先进的半干法烟气脱硫技术,由于建立脱硫实验台成本较高,为了改进循环流化床脱硫塔内喷嘴布置角度所造成的脱硫塔内区域不均匀气流场,本文采用拟均相模型对脱硫塔内的流场进行了数值模拟计算,讨论了喷嘴布置角度(-30°、0°和30°)对脱硫塔内气液固三相流场的影响机理,结果表明:3种喷嘴布置角度下,喷嘴呈-30°布置时,脱硫塔内的流场不均匀性降低,脱硫剂颗粒体积分数分布较均匀,有利于气液固三相的混合,有利于脱硫塔内化学反应的进行。     

伊泰锅炉循环流化床烟气脱硫技术研究

为提高烟气脱硫效率,在分析循环流化床脱硫工艺的基础上,根据煤质分析,选取了系统的烟气设计参数和脱硫剂参数并对脱硫效率进行分析。结果表明,循环流化床烟气脱硫技术与炉内喷钙法相结合可以达到90%的脱硫效率,SO2的排放浓度小于200 mg/m3,可以满足《锅炉大气污染物排放标准》的相关要求。与湿法脱硫技术相比,循环流化床烟气脱硫技术具有设备紧凑,投资少,占地小,特别适用于现有机组的改造工程,脱硫剂利用效率高,脱硫产物为干灰,不会产生二次污染等优点。但循环流化床烟气脱硫技术也存在着脱硫效率较湿法脱硫技术偏低,对锅炉负荷的变化适应性差,运行控制要求较高等不足。     

优化循环流化床锅炉烟气脱硫运行研究

为了提高循环流化床锅炉烟气脱硫的效率,通过分析循环流化床锅炉烟气脱硫工艺进行煤质的分析,选取系统的烟气设计参数和脱硫剂参数,以此来研究其对脱硫效率的影响。研究结果表明,循环流化床锅炉烟气脱硫技术与炉内喷钙法可以结合使用,可以使脱硫的效率提高到90%,SO_2的排放量相应会减少到200mg/m~3,能够满足行业规范《锅炉大气污染物排放标准》的要求。这种方式与传统的湿法脱硫技术相比较而言具有效率较高,不会有其他的污染物产生等优点,并且该技术对于设备的要求不高,不需要高额的资金和较大的场地,且机组改装过程十分便捷。针对该技术的实际改造与效果评价进行分析。     

干法烟气净化固定床在高倍率循环流化床的应用

通过对烟气净化固定床中的气—固反应、颗粒扩散、颗粒内传热、流场等主要特性进行研究,形成了一套适应于4 MW高倍率循环流化床锅炉的烟气净化技术,并进行了后续相关工业性应用试验;试验结果表明,在锅炉80%～100%BMCR工况下,烟气经固定床协同处理后可达到超低排放要求;其中,脱硫效率可达98%以上,脱硝效率可达84%以上。     

新型半干式旋流脱硫塔内气固两相流的数值模拟研究

提出了一种新型半干式旋流脱硫塔,并采用雷诺应力模型(RSM)和颗粒随机轨道模型(DPM)考察了脱硫塔内气相和气固两相流场的特征。研究结果表明,该装置具有实现脱硫反应、气固分离及脱硫剂循环利用三者一体的可行性,增加了烟气在反应器内的路径,有助于脱硫反应的深度进行。同时,较高的切向速度可有效防止黏壁、结垢现象发生。     

灰钙循环烟气脱硫反应器气固两相流动数值模拟

灰钙循环烟气脱硫反应器内气固两相流动及流场特性是直接影响装置稳定有效运行的关键因素,采用CFD软件Fluent中k-ε湍流模型对灰钙循环烟气脱硫反应器进行了数值模拟,确定反应器内各段阻力及流场分布。研究结果表明:灰钙循环烟气脱硫反应器的循环物料入口设置是影响反应器内流场分布的重要因素,且进料口前阻力占反应器总阻力大于90%,并对其在20 t/h煤粉工业锅炉配套灰钙循环烟气脱硫装置上进行了实验验证,在各测点测量气速与静压,结果证明模拟结果可靠,进料口前阻力模拟偏差率仅为1.7%。同时采用双进料口对反应器流场进行了优化,模拟结果验证该优化方法确实可行,计算得到良好的流场。     

活性焦烟气净化反应器研究进展

活性焦干法烟气净化技术具有耗水量少、无二次污染以及吸附剂可循环利用的应用优势,发展前景广阔。作为工艺的核心,反应器研究成为了制约该项技术发展的关键。各行业排放烟气特点不同且污染物排放限值也有所差异,根据烟气特点精准选择反应器类型并对反应器结构进行优化,是提高系统烟气净化效率的有效手段。介绍了目前活性焦烟气净化领域所应用的各类反应器的优缺点及适用范围,论述了反应器内不同类型内构件对气固两相运动状态的影响,最后提出了未来活性焦烟气净化反应器研究及优化的技术方向。反应器床型方面,总结了固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器3类反应器的技术优势以及存在的短板。其中,固定床反应器结构简单,通常被应用于活性焦单独脱硫工艺中,烟气处理量小时灵活性较强,随烟气处理量增大,其净化效果降低且需多个反应器并联操作,占地面积大,投入成本高;流化床反应器气固通量大,自动性高,传质传热性能优越,但对内部颗粒磨损作用强,不适合颗粒活性焦,对粉状活性焦有较好的适用性;移动床反应器目前在活性焦烟气净化领域应用最为广泛,具有连续性强、烟气处理量大、对颗粒机械强度要求不高的优点,但其内部结构复杂,物料容易出现异常流动。反应器内构件方面,重点讨论了烟气导流构件、喷氨混合构件、下料构件对系统烟气净化效率的影响。针对反应器内气相流动紊乱的情况,可通过添加导流板或整流层的方式提高反应器内烟气均布性;为了提高喷氨均匀性可在喷氨区设置喷氨构件,提高系统的脱硝效率,较为常见的喷氨构件有静态混合器、喷氨格栅以及涡流构件等,其中静态混合器调控精准,但成本较高且处理能力有限,喷氨格栅能够实现分区控制但易出现管路堵塞问题,涡流构件改造成本低但调控灵活性较差,在工业生产中需根据喷氨量及烟气排放指标灵活选择喷氨构件;为防止固体物料在反应器内运动过程中出现"漏斗流"等异常流动,可在反应器内部添加下料构件,下料构件可有效改善固体物料在反应器内的流动状态。添加内构件后反应器内气固接触增强,系统净化效率明显提升,改造成本降低。最后,明确了未来活性焦烟气净化反应器将向着创新反应器床型,增强行业匹配性,优化反应器结构,降低运行及维护成本的方向发展。     

循环流化床干法烟气脱硫颗粒浓度场分析

分别以改性粉煤灰和生石灰为脱硫剂,在不同条件下考察它们在循环流化床内进行干法烟气脱硫时床内的颗粒浓度分布与脱硫率之间的关系.结果表明,改性粉煤灰脱硫剂干法烟气脱硫性能优于生石灰.喷入水蒸气可以增强流场湍动,减小了颗粒浓度分布的梯度,提高脱硫效率.在同样的脱硫剂作用下,以逆行方式喷入水蒸气可以使颗粒浓度分布更加均匀.其脱硫效率远远高于以顺行方式喷入水蒸气时的脱硫效率.     

循环流化床锅炉脱硫工艺经济性分析

循环流化床锅炉炉内脱硫无法满足排放要求时,需要对排烟进行进一步净化。烟气净化工艺主要有石灰石-石膏湿法烟气脱硫和循环流化床半干法烟气脱硫。为了比较2种工艺的经济性,建立了技术经济分析模型,对比分析了满负荷时炉内脱硫效率70%条件下的经济技术指标。分析结果表明,循环流化床半干法烟气脱硫的运行成本和总成本相对较低时,要求硫含量分别低于1.1%和2.1%;循环流化床半干法烟气脱硫的脱硫剂成本占比较大,而石灰石-石膏湿法烟气脱硫的电费占比相对略大;石灰石价格、上网电价和年运行时间是影响脱硫成本的主要因素,石灰石对脱硫成本的敏感度大于上网电价;石灰石价格低于112元/t时,石灰石-石膏湿法烟气脱硫的运行成本更高;上网电价低于0.43元/kWh时,石灰石-石膏湿法烟气脱硫的运行成本相较更低;循环流化床半干法烟气脱硫总成本在石灰石价格、电价、年运行时间的研究波动范围内相对较小;相较于常规炉内脱硫技术,超细石灰石炉内脱硫技术的炉内脱硫成本较低,与循环流化床半干法烟气脱硫工艺相结合的综合优势更显著。     

青海盐湖化工分公司建设锅炉烟气脱硫脱硝工程

正青海盐湖工业股份有限公司化工分公司锅炉烟气脱硫脱硝工程于2015年12月6日开工建设。该工程总投资2.1亿元,拟建设化工分公司热电厂3×250t/h和4×480t/h的循环流化床锅炉烟气脱硫脱硝减排装置,主要建设一期、二期供热中心脱硫改造和新建脱硝设施。脱硫工程是在原有循环硫化床炉内喷钙脱硫工程的基础上,新增烟气循环硫化床半干法脱硫除尘一体化系统,利用化工分公司电石乙炔装置产生的电石渣作为脱硫剂。脱硝工程采     

内循环流化床烟气脱硫装置研究

开发研究了一种内循环流化床烟气脱硫装置,用40—80目河沙做粗颗粒床料,可实现固体颗粒在脱硫塔内的内循环,床内物料浓度高于传统结构的流化床烟气脱硫反应器,强化热质传递的同时可克服粘壁现象。通过热态烟气脱硫试验表明,系统能在接近绝热饱和温度的条件下连续稳定运行,在钙硫摩尔比x=1.3,粗颗粒质量浓度ρs=10 kg/m3,趋近绝热饱和温度Δt=8—10℃的条件下,脱硫效率达90%。     

关键工艺参数对CFB颗粒体积分数与温度综合效应分析

关键工艺参数的科学设定对循环流化床反应器稳定高效运行至关重要,这也是反应器性能优化的基础。应用数值模拟技术对循环流化床反应器进行了三维全回路仿真,并将仿真结果与实验数据进行对比分析。在此基础上,针对关键工艺参数（颗粒粒径、入口气速和物料藏量）对循环流化床反应器内的颗粒体积分数与温度效应进行了综合分析。结果发现：入口气速对反应器内颗粒体积分数和温度均有显著影响;颗粒粒径仅对颗粒体积分数有显著影响;物料藏量对颗粒体积分数和温度的影响效果均不显著。因此,在实际的工程应用中,可考虑调整入口气速和改变粒径大小以提高循环流化床反应器物料循环效率。此外,可优先考虑适当的入口气速来提高循环流化床反应器的温度效应。     

75t／h循环流化床旋风分离器优化设计

循环流化床的分离机构是循环流化床的关键部件之一，其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来，送回燃烧室，以维持燃烧室的快速流态化状态，保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应。这样，才有可能达到理想的燃烧效率和脱硫效率。因此，循环流化床分离机构的性能优劣，将直接影响整个循环流化床锅炉的出力、效率及运行寿命。     

循环流化床锅炉技术值得推广

<正> 循环流化床燃烧技术是80年代发展起来的一项新型技术。它是在第一代沸腾炉的基础上,为克服其飞灰含量高、燃烧效率低、埋管受热面磨损严重、脱硫剂的利用率低等固有缺点而开发的,因而也称作第二代沸腾炉。循环流化床燃烧方式主要是将烟气携带出炉膛的未燃尽的物料颗粒,经气固分离再送回炉床反复燃烧,物料可多次循环。循环流化床燃烧技术具有以下特点: 1.燃烧效率高。由于循环流化床中的灰及燃料多次循环,虽然燃烧温度只有850℃