[发明专利]循环流化床锅炉炉后烟气脱硫增效装置及脱硫增效方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气净化处理，尤其是涉及一种循环流化床锅炉炉后烟气脱硫增效装置及方法。

背景技术

循环流化床锅炉炉后烟气处理一直是本领域关注的问题，尤其是对于燃煤机组，从锅炉空预器排出的热烟气中的SO₂排放浓度一般都高于环保要求。

公开号为CN101311628的中国发明专利申请提供一种循环流化床锅炉炉内烟气喷钙脱硫工艺，将CaO粉送入到温度≤850℃的旋风分离器或第一级蒸汽过热器后的水平烟道或/和尾部烟道中发生脱硫反应进行脱硫。具体是将粒度为100～800目，优选200～800目的脱硫剂粉末经锅炉炉膛二次风入口或中、上部位置喷入炉膛，所述脱硫剂为石灰石粉、生石灰粉或熟石灰粉。该工艺在炉后设置一套除尘器除尘后，烟气通过烟囱直接排出，但炉后没有另设烟气脱硫装置。

现有技术的主要缺点是：炉内脱硫效率较低，很难达到90％，Ca/S比高，吸收剂耗量大。同时，随着国家环保要求的日益严格、燃料含硫量的不断变化和吸收剂品质的波动，单靠循环流化床锅炉炉内脱硫，很难达到环保排放要求或者需付出较大的代价。当燃料的含硫量较高时，由于炉内的Ca/S高达2.5以上，因此吸收剂的消耗量大，运行维护费用高，不经济。另外，许多循环流化床锅炉的设计余量有限，吸收剂系统的现有出力无法满足耗量日益增加的要求，使得污染物排放无法达标。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的循环流化床锅炉炉内烟气脱硫装置所存在的污染物排放难以达到环保标准及锅炉烟气飞灰中含有大量有活性的CaO粉末无法利用等问题，提供一种可有效提高脱硫效率和吸收剂利用率，使二氧化硫和粉尘排放浓度均能满足国家环保要求的循环流化床锅炉炉后烟气脱硫增效装置及脱硫增效方法。

本发明所述循环流化床锅炉炉后烟气脱硫增效装置设有脱硫增效反应器、脱硫后除尘器、引风机、吸收剂辅助加入系统、脱硫灰再循环系统和工艺水系统。

循环流化床锅炉空预器出口与脱硫增效反应器、脱硫后布袋除尘器、引风机及烟囱依次连接，吸收剂辅助加入系统的吸收剂出口与脱硫增效反应器的进口段连接，脱硫灰再循环系统设于脱硫后除尘器的下方，脱硫后布袋除尘器的灰斗与脱硫增效反应器的进口段连接，工艺水系统与脱硫增效反应器的锥形段连接。

在脱硫后除尘器的清洁烟气排放口最好设清洁烟气再循环系统，清洁烟气再循环系统的排放口与脱硫增效反应器的入口连接。

在脱硫后除尘器灰斗的下部最好设置用于将脱硫副产物排出的脱硫灰外排系统。

所述工艺水系统的喷嘴最好为高压回流式雾化喷嘴。

本发明所述循环流化床锅炉炉后烟气脱硫增效的方法包括以下步骤：

1)将锅炉空气预热器排出的热烟气无需预除尘，直接从脱硫增效反应器底部进入脱硫增效反应器内，在脱硫增效反应器的进口段，高温烟气与循环脱硫灰充分预混合，进行初步的脱硫反应；

2)石灰石在循环流化床锅炉炉内煅烧后生成生石灰粉末，夹杂生石灰粉末的飞灰随烟气进入下游脱硫增效反应器；喷水降温至65～90℃后，生石灰直接在脱硫增效反应器内进行消化反应生成消石灰，完成进一步的脱硫反应；当锅炉烟气飞灰中的生石灰活性及含量无法满足脱硫要求时，吸收剂辅助加入系统将注入新鲜的生石灰或消石灰，保证出口SO₂排放浓度满足环保要求；

3)净化后的含尘烟气从脱硫增效反应器顶部侧向排出，然后转向进入脱硫后除尘器进行气固分离，除尘后的清洁烟气经引风机排入烟囱；

4)经脱硫后除尘器捕集下来的固体颗粒，通过脱硫后除尘器下的脱硫灰再循环系统，返回脱硫增效反应器的进口段继续参加反应，多余的少量脱硫灰渣通过外排系统输送至脱硫灰库内，再通过罐车或二级输送设备外排；

5)当给锅炉负荷降低时，将部分清洁烟气通过清洁烟气再循环系统再循环到脱硫增效反应器的进口段，保证各反应区的流速相对稳定，保证脱硫增效装置在任何锅炉负荷下都能正常运行。

本发明将从锅炉空预器出来的热烟气直接进入炉后烟气脱硫增效装置，炉后无需设置预除尘器，当烟气中CaO含量及活性能满足脱硫要求时，无需添加吸收剂。由于采用炉内脱硫和炉后脱硫两级脱硫装置，可大大提高脱硫效率，同时可适当降低炉内脱硫的效率，从而降低循环流化床锅炉钙硫比及脱硫运行成本。与炉内单级脱硫相比，增设炉后烟气脱硫增效装置后，烟气污染物排放更易达到环保要求。