技术背景:
由于山东省地处两控区且经济发达,具有开展烟气脱硫的政策条件和市场条件。因此,从1998年开始哈尔滨工业大学与山东大学合作在山东进行烟气脱硫技术研究,先后完成了实验室规模的小试研究、中试研究,并于2001年完成配套75T/H锅炉的半干法烟气脱硫商业示范工程,其后,陆续在135MW、220MW、300MW机组上获得成功应用。并于2006年获得国家技术发明奖。哈尔滨工业大学燃烧工程研究所先后有数名教师和博士研究生参与了技术开发和机理研究工作,积累了丰富的研发和工程经验。
工艺流程:
本工艺提出了一种两级分离、内外双重循环的脱硫灰分离循环系统,集成内循环的脱硫塔与二级分离循环系统组成了双循环流化床“П”型布置的吸收反应工艺。脱硫塔主体包含:文丘里、循环流化床脱硫反应塔、入口带浓缩装置的下排气旋风分离器、脱硫灰回送装置等。其工作原理是烟气流经文丘进行流化,钙基脱硫剂浆液(或水)经雾化系统喷入脱硫塔,在脱硫反应塔内进行半干式脱硫。集成内循环的塔内分离系统对高含灰烟气进行初级分离,分离出的脱硫灰靠流场的组织和重力作用直接进入脱硫反应塔,形成脱硫剂的内部循环利用。初级分离后的烟气进入二级分离器进行二级气固分离,二级分离出的脱硫灰由灰料输送装置回送,形成脱硫灰的外循环方式。经过二级分离后的烟气进入下游的电除尘器。
技术特点:
1、提出了由塔内、外两级分离系统组成的内、外双循环脱硫工艺,集成内循环的脱硫塔主体与外分离循环系统组成的双循环流化床工艺的"П"型布置的吸收反应系统。
2、研究开发了旋/直复合流化、双速分段流化新方法,强化反应器内物料内循环,保障了烟气循环流化床流化的稳定性和均匀性。
3、研制了带浓缩入口的下排气旋风分离器作为脱硫工艺的外置分离器,实现了大型旋风分离器在高脱硫灰浓度条件下的低阻高效分离,解决了大型旋风分离器分离性能低的问题。
4、提出了通过改变流化面积或旋/直流化风量比例进行负荷调节,实现了锅炉机组负荷变动下配套脱脱硫工艺的稳定运行。
工程应用:
该技术是具有自主知识产权的烟气脱硫新技术、新工艺,对烟气脱硫技术的国产化进程及我国环保产业的发展具有重要的推动作用。该技术已在15MW~300 MW锅炉机组上成功应用,推广应用总额3.75亿元,已取得显著的经济效益和社会效益。下图为“双循环烟气脱硫技术”在山东里彦电厂135MW机组脱硫工程的应用全景图。