3×160t/h 垃圾焚烧炉循环流化床半干法烟气脱硫方案设计
摘要：本文根据某垃圾焚烧厂3×160 t/h 垃圾焚烧厂锅炉具体情况，进行了循环流化床半干法烟气脱硫工程的工艺设计。本工艺利用原有的静电除尘器作为预除尘系统，采用“一电场预除尘+循环流化床半干法烟气脱硫+布袋除尘器”的工艺流程，采用一炉一塔设计，单塔塔径3.1m，塔高 22m。脱硫时，设计处理量约为260000 Nm3/h。预计脱硫效率90%，SO2 排放浓度≤80 mg/Nm3，烟尘排放浓度≤20 mg/Nm3。
关键词：烟气脱硫；循环流化床半干法；方案设计。
SDFGD engineering design program for 3×160t/h waste incineration boiler Abstract: In this paper, according to the 3×160t/h waste incineration plant boiler of a factory, a process design of the circulating fluidized bed semi-dry flue gas desulfurization project is proposed. In this program, the original electric field is retained as a pre-precipitator electrostatic precipitators, and the process can be described as “a pre-electric dust + SDFGD + bag filter”. The design is used the one-boiler-and-one-tower process. The single tower diameter is 3.1m. It’s height is 22 m. The capacity is designed for 260000 Nm3/h. Desulfurization effect is expected to 84%. SO2 concentration ≤80mg/Nm3, dust emission concentration≤ 20mg/Nm3.
Key words: flue gas desulfurization; circulating fluidized bed semi-dry flue gas desulfurization; design program.
1引言
1.1 设计背景和意义
我国是燃煤大国，连续多年SO2 排放总量超过2000万t，已成为世界上最大的SO2排放国。烟气脱硫是控制SO2 排放最有效、最经济的手段。目前，我国大型火电厂烟气脱硫主要采用国外应用较成熟、业绩较多的石灰石/石膏湿法工艺，但由于湿法工艺系统复杂、投资较大、占地面积大、耗水较多、运行成本较高。而国内诸多中小型企业迫切需要投资少、运行成本低、效率高的脱硫技术。德国鲁奇能捷斯集团(LLAG)公司在上世纪70年代末率先将循环流化床工艺用于烟气脱硫，开发了一种循环流化床烟气脱硫工艺(Circulating Fluidized Bed Flue Gas Desulfurization，简称CFB-FGD；)。经过近30年的不断改进(主要是在90
年代中后期)，解决负荷性、煤种变化、物料流动性、可靠性、大型化应用等方面的技术问题[1]。近十余年来，CFB-FGD已经成为我国中小型锅炉烟气脱硫的重要技术。
目前主要可以从2个方面体现对SO2排放的控制，一方面是从控制燃烧源头的，国家环境保护总局[2002]26号文件规定：“各地不得新建煤层含硫分大于3%的矿井。对硫含量大于3%的煤矿厂，进行关闭处理；对硫含量大于3%的大煤矿厂，实行限产。”另一方面对燃煤设备使用烟气脱硫技术，工艺技术可以分为三大类，即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫，目前控制燃煤电厂二氧化硫排放最有效和应用最广的技术是燃烧后脱硫即烟气脱硫[2]。
1.2 技术现状和分析
1.2.1 国内外烟气脱硫技术简介和现状
目前，世界上燃煤锅炉烟气脱硫的工艺繁多，按脱硫方式和产物的处理形式一般可以分为湿法，干法和半干法三类。
（1）湿法烟气脱硫工艺（WFGD工艺）
湿法脱硫技术是目前国内外应用最广的烟气脱硫方式。它是用液态吸收剂来洗涤工业燃气、烟气以吸收其中的污染大气的主要产物二氧化硫(SO2)的。工艺过程呈湿态，优点是设备简单，吸收剂利用率高，脱硫效率高，单位处理能力大，适用于大型热电厂，运行费用较低。但也存在着系统有腐蚀性，一般占地面积较大，一次投资费用较高的欠缺。因此，国内外在大型化装置建设前期，均十分注重工艺方案的可行性研究，方案多多，涉及面多多，不仅从单纯的工艺技术角度选择，亦从诸如燃煤煤质、企业的技术更新能力、工厂占地、当地的资源配备、对当地和后来的环境因素影响尤为重要的是技术经济指标及国家对节能减排的强制性政策认定，都是需要认真研究与选择的，而选择一种资源利用率高(指SO2 )、过程无新的废物产生，过程产品或副产品的附加值[3]。
比较常用的方法有石灰石/石膏法，氧化镁法，海水法，双碱法和氨法等。 石灰石石膏法的工艺特点为：工艺完全成熟，运行安全可靠，设备利用高，吸收剂资源丰富，成本价低，对高硫煤脱硫效率达90%以上。对硫资源循环来看，该工艺的脱硫产物石膏附加值较低，有时甚至可视为抛弃物，对厂的环境恶劣。加上消耗大，工艺设备易堵塞、腐蚀与磨损，都应引起国人对它的应用性质疑。