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CFB锅炉烟气脱硫方式比较摘要:CFB锅炉是一种环保型的锅炉,可以通过喷入一定的石灰石,实现了一定效率的炉内干法脱硫,炉内脱硫效率一般在60％～90％之间。但由于CFB锅炉的燃料特点,在一些燃烧高硫燃料或所在地SO2排放标准要求严的CFB锅炉,必须在炉后进一步进行烟气脱硫。本文通过对传统湿法脱硫工艺(钙法、镁法、氨法)存在的问题以及对循环流化床干法脱硫工艺优点的论述,得出了对于CFB锅炉采用循环流化床干法脱硫工艺更具有科学性结论。 关键词:CFB锅炉 先除尘后脱硫 先脱硫后除尘 循环流化床干法 综合利用 腐蚀 结垢 旁路 中图分类号:TQ3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0114-02 CFB锅炉以其在劣质煤利用、煤种的适应性、电网负荷调节等方面,具有独特的优势,得到了广泛的关注。我国现已全面掌握了300MW及以下机组CFB锅炉燃烧技术,600MWCFB锅炉技术也进入了示范应用阶段。 CFB锅炉通过喷入一定的石灰石,在炉内高温煅烧生成CaO,与烟气中的SO2进行反应,生成CaSO4,实现了一定效率的炉内干法脱硫,炉内脱硫效率一般在60%～90%(取决于Ca/S和锅炉结构)之间。但由于CFB锅炉的燃料特点,在一些燃烧高硫燃料或所在地SO2排放标准要求严的CFB锅炉,必须在炉后进一步进行烟气脱硫。 CFB锅炉烟气脱硫提效的传统工艺路线,一般是烟气先经过布袋除尘器(或电除尘器)除尘后,再旁路进入湿法脱硫装置进行烟气的提效脱硫。由于CFB锅炉烟气含尘浓度高,加上炉内脱硫后的烟尘比电阻高。因此,传统的CFB锅炉烟气除尘净化一般采取配套布袋除尘器的方案。笔者认为这种传统的先除尘后脱硫的工艺方案,应用于CFB锅炉烟气的二次脱硫,是一种不合理的工艺路线,特别是随着取消脱硫旁路的要求日益得到落实,这种先除尘后脱硫的工艺方案所暴露的问题将更加严重。 这种传统的先除尘后脱硫的工艺方案存在的问题简述如下。 (1)锅炉排出烟尘中的未完全反应的CaO无法得到综合利用,造成资源浪费。 由于CFB锅炉炉内脱硫的Ca/S约为2～2.5,这样经CFB锅炉排出的烟尘中含有约50%以上未进行脱硫反应的CaO,采用湿法脱硫工艺,除尘器配套在脱硫塔之前,这部分游离CaO被除尘器几乎完全脱除,无法作为脱硫吸收剂加以充分的利用,同时游离CaO还严重影响了CFB锅炉灰的综合利用效果,造成较大的浪费。 (2)腐蚀严重。 (3)湿法脱硫烟囱整体造价昂贵。 为了解决湿法脱硫排烟温度低的问题,国内早期的湿法脱硫装置一般都设计了GGH,从后期的运行效果来看,GGH虽然能达到一定的提升排烟烟温效果,但由于其高故障率,成为湿法脱硫装置的主要故障点。因此,最近几年的湿法脱硫装置更倾向于采用湿烟囱直接排放技术,对烟囱内筒进行特殊的防腐处理,采用较多的为钛-钢复合板内筒工艺,将导致烟囱的整体造价大大提高。 (4)结垢严重。 (5)取消旁路,采用串联湿法脱硫装置的工艺方案,将对主机机组的运转率带来严峻考验。 国家环保部门为了规范市场,于2010年出台了相关规定,要求新建机组的烟气脱硫装置不再设旁路烟道,已建机组已经设置了旁路的脱硫装置,必须将旁路加装铅封。因此,当湿法脱硫装置故障停运时,机组必须停运。由于腐蚀和结垢等原因,湿法脱硫工艺(钙法、镁法、氨法)故障率高,运转不正常。就意味着采用湿法脱硫工艺的机组要经常因为脱硫装置的故障而停运,损失将非常严重。 (6)脱硫系统无法快速响应锅炉负荷的变化运行。 石灰石-石膏湿法脱硫工艺的启停较为麻烦,需要的时间较长,无法快速相应锅炉负荷变化情况,而且在系统不进行投运时必须进行维护。 (7)湿法脱硫烟囱排出的“石膏雨”,严重影响周边环境质量。 (8)脱硫工艺产生细微颗粒物浓度、废水“双重”副产物污染,特别是吸附有重金属Hg的细微颗粒物,将对人体健康产生更大的危害。 ①细微颗粒物污染(吸附了Hg等重金属) 湿法脱硫塔的洗涤效果可以除去经电除尘器排出的部分颗粒(湿法脱硫的洗涤除尘效率一般可以达到50%),但由于湿法脱硫后的除雾器的除雾效果有限,排出的烟气含有浆液水汽中,夹带有大约15mg/m3的浆液细颗粒。因此,湿法脱硫后的烟气含尘浓度中的细微颗粒浓度上升。这些粒径低于PM2.5的细颗粒低空排放,进一步加剧了阴霾天气的产生频率,严重危害了人们的健康。 “公布的空气质量监测结果达标了,为什么还是灰蒙蒙的,看不见蓝天?”这一人们普遍的疑问,反映了我国阴霾问题日益严重以及环保治理与实际效果的偏离。这一问题的产生与我国大量火电机组的烟气脱硫工艺路线采用电场数不足的电除尘器＋湿法脱硫(不加GGH)不无关系。 ②废水污染。 湿法脱硫将产生一定的废水