CFB锅炉炉外半干法脱硫脱硝一体化技术与应用

苏文德

（厦门国贸中顺环保能源股份有限公司，福建 厦门 361022）

CFB锅炉炉外半干法脱硫脱硝一体化技术与应用

苏文德

（厦门国贸中顺环保能源股份有限公司，福建 厦门 361022）

煤的大量燃烧对环境造成不利影响，使得酸雨和雾霾现象时有发生，因此够加强清洁燃煤装置的开发应用对煤炭清洁利用具有重要意义，循环流化床燃烧技术是相对使用效率比较高和污染程度较低的煤炭清洁技术，随着环保排放要求越来越高，对早期建设的燃煤锅炉进行环保技改势在必行，进行CFB锅炉的炉外半干法脱硫脱硝一体化技术探讨与应用，有利于煤炭的燃烧利用向更加清洁化发展。

CFB锅炉；循环流化床半干法；脱硫脱硝；一体化技术

我国是煤炭生产的大国，同时也是煤炭燃烧利用的大国，在我国，煤炭资源的利用是促进经济发展主要的能源资源，煤炭消耗量在不断增加。燃烧煤在使用的过程中容易对环境造成一定污染，对生态环境产生一定的破坏作用，为了有效改变煤炭燃烧的污染状况，在研究和发展中循环流化床半干法脱硫脱硝一体化技术逐渐被采用，这种技术具有能够有效进行负荷调节和提升物料利用率等方面的特点。

1 循环流化床锅炉的特点

循环流化床中的混合物的热容量要比单相烟气的热容量高出很多，循环流化床锅炉中燃料的燃烧具有比较稳定的特点。循环流化床锅炉的主要使用特点就是能够将燃料和脱硫剂等内容进行多次循环和反复地进行低温燃烧和脱硫反应等过程，容易造成循环流化床锅炉内的运动呈现强烈的状态，这就会使得煤炭燃烧逐渐达到低NOx排放和较高的脱硫效率和燃烧效率等效果。循环流化床锅炉的使用还具有燃料适应性比较广和负荷调节性能好以及能够综合利用灰渣等方面的特点。而布置在炉膛出口外的高效分离器能够从烟气中分离出大量的灰渣，对尾部烟道中烟气的粉尘浓度有效降低，同时在锅炉燃烧中也有利于降低尾部受热面的磨损程度。

循环流化床锅炉的运行中主要包含着始终流态情况，在锅炉启动吹扫的程序时，物料的状态主要呈现为固定床或微流化，而在锅炉启动和低负荷时，锅炉呈现出鼓泡床的形态，当处于中负荷或高负荷的时候，锅炉才能够处于循环流化床状态，在这种状态中，锅炉炉膛的上部和下部温度能够保持均匀的状态。在进行锅炉压火时，其主要处于固定床状态中。当锅炉运行中出现物料不平衡的现象，容易导致燃烧中的煤质发生较大的变化，使得大风量运行情况时有发生。而由于分离效率的下降以及物料补充的不及时，就是使得循环流化床锅炉的运行中出现密相和稀相气力输送燃烧的状况发生，在这一状况下锅炉和比较煤粉炉运行工况接近。循环流化床锅炉中刚入炉的煤和其它炉型的使用方法上相同的，都需要首先进行预热将其内在水分逐渐蒸发，水分蒸发之后其中析出的挥发成分在炉内密相区不断燃烧，而其中颗粒比较小煤会被强烈的气流冲击力进行输送，容易将其输送到锅炉内的稀相区进行燃烧，没有燃烧完的炭粒子在燃烧结束后会被旋风分离器进行分离，然后再通过返料器将没有燃烧完的炭粒子投入到炉内继续燃烧。颗粒相对比较大的煤在锅炉炉膛内被流化风的风力带到一定高度的情况下，在自由落体的支持下落回到床上，在这样的循环下使得燃料煤在炉膛内进行多次燃烧，直至完全烧尽，促进煤炭能够有效利用。

2 循环流化床半干法脱硫脱硝一体化技术

2.1 固相吸附和再生的脱硫脱硝技术

随着人们生活水平的不断提升，已经逐渐在追求经济发展的同时追求环保质量的提升，而清洁能源的应用已经成为发展趋势，也是对煤炭清洁利用技术不断完善发展的重要契机。循环流化床半干法脱硫脱硝一体化技术的研发在不断发展和完善，当前的脱硫脱硝技术已经几十种，但真正能够用于经济生产的技术却并不多，固相吸附/再生脱硫脱硝工艺便是其中重要的代表方法，这种方式主要利用的是固相吸收剂的运行原理，通过理化吸附和催化作用来对燃煤烟气中的二氧化硫和氮氧化物进行去除，而其中的活性炭等成分是能够进行循环利用的。活性炭吸附法脱硫能够起到除尘、降温和调湿的作用，使得煤炭燃烧不会产生二次污染的现象发生，但是这种方式的成本也比较高，在推广应用方面是比较困难的。

2.2 烟气再循环低氮燃烧技术

烟气再循环是对燃烧中所含有的NOx排放量进行有效降低的方式之一，在这一技术中，主要是将引风机出口清洁烟气经再循环风机回抽之后混入一次风机进口而形成的，在这种情况下，对炉膛密相区氧浓度有效降低，不断对热力型NOx的生成条件加以抑制，最终实现NOx的初始浓度降低的效果。

2.3 液相COA脱硝的技术

液相COA脱硝技术主要指的是能够在气/液段利用相关工艺方法将煤炭燃烧所产生的一氧化氮转化为二氧化氮，这其中主要采用的技术方法为双氧水以及氯酸氧化法的方法，络合吸收法对煤炭燃烧中的二氧化硫和氮氧化物具有比较有效的去除效果，但是这一方法对脱硫和脱销的效果确实不尽相同的，实际应用出现二氧化硫优先脱除的情况。

2.4 臭氧脱硝技术

臭氧氧化吸收脱硝法主要是在将臭氧作为主要的氧化剂的时候，将烟气中所具有的在水中不易溶合的氮氧化物等物质以相应的吸收液的形式进行烟气喷淋洗涤，并且能够促使氮氧化物向液体中转移，并且有效实现烟气的脱销处理，而全套臭氧氧化脱硝工艺在进行操作的过程中更加简便，能够在原有脱硫塔基础上进行脱硫脱硝改造，脱硝效率相对比较高，根据烟气中所含有的氮氧化物具体检测情况，能够有效实现氧化剂的剂量精确控制，促使系统运行效率逐渐提升，系统在运行的过程中问题相对较低，能够实现低温脱销的处理效果，对脱硝系统的停机检修时间不断减少，满足环保的要求。

3 新型循环流化床半干法联合脱硫脱硝具体应用

首先可以利用外置分离器与循环流化床反应塔结合使用的方式，外置分离器所具有的分离作用能够对反应塔出口的大颗粒进行分离，然后对布尘器烟气中的颗粒溶度有效降低，同时使得布袋除尘器负荷大幅度降低，对布袋使用寿命能够有效延长。

其次是循环流化床反应塔配置外置分离器能够充分实现独立外循环，和常规的除尘器直接匹配空气斜槽气动调控返料的方式对比下，可以发现利用本技术的调控效果比较好，其滞后的情况并不明显，精确度是相对比较高的，而对返料系统又能够进行独立控制，不断促使工艺参数调控的范围扩大、适应性加强。

最后是新型循环流化床半干法联合脱硫脱硝装置控制系统的运行更加灵活可靠，循环流化床烟气脱硫脱硝控制技术能够对脱除效率关键工艺参数进行必要的控制，确保循环流化床具有较高的脱硫效率。也能够通过对给料量和给水量以及再循环物料量等方面的控制，不断实现对其中颗粒物浓度和温度等方面参数进行有效调节。其中氧化剂给料量的控制主要是根据反应塔进入烟气流量等相关的浓度参数进行调节的，对参数加以必要的控制能够有效促使新型循环流化床中的脱除效率能够达到具体的标准。对新型循环流化床中的给水量控制主要是通过对反应塔出口烟气温度的调节而对温度发生反应的，不断保证和促进消石灰与SO2和NO2等方面的反应。对再循环物料量的有效控制主要是根据反应塔入口烟气流量和塔内压降进行颗粒浓度调节的，逐渐促进反应塔良好运行。

4 结语

随着煤炭燃烧数量的增加以及人们环境保护意识的增强，必需采取必要的手段对煤炭燃烧进行清洁处理，使得人们对脱硫脱硝一体化技术的研发不断关注和重视，并提供一定的支持。CFB锅炉的循环流化床半干法脱硫脱硝一体化技术与应用在其使用中涉及到多个内容的工艺方法组合，而循环流化床半干法脱硫脱硝一体化技术在工业化方面的应用不仅要对技术条件加以考虑，同时也需要对经济竞争力的增强加以有效了解，而当前的循环流化床半干法脱硫脱硝一体化技术在各个企业中的应用比较广泛，能够为企业的发展提供更好的经济效益和社会效益，也有利于煤炭清洁利用工艺方法的研究和完善。

[1]刘亚芝． 循环流化床半干法脱硫脱硝脱汞一体化工艺在循环流化床锅炉的应用[J]． 锅炉制造,2014,(04):28-30．

[2]熊斌． 新型循环流化床锅炉结构布置及气固流动特性的研究[D]．重庆大学 ,2009．

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1671-0711（2017）10（下）-0101-02