[发明专利]一种带有三级脱硫系统的超低排放循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及循环流化床锅炉技术领域，具体涉及一种带有三级脱硫系统的超低排放循环流化床锅炉。 

背景技术

我国是世界上主要的煤炭生产和消费国，也是以煤炭为主要一次能源的国家。煤炭燃烧产生的烟气中含有大量的二氧化硫、氮氧化物和重金属等污染物，造成了严重的环境污染。根据《2012中国环境状况公报》，2012年全国废气中二氧化硫排放量高达2117.6万吨，而火力发电一直是二氧化硫排放的主体之一。 

为加强环境保护、实现节能减排目标，《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）规定：位于广西壮族自治区、重庆市、四川省和贵州省的现有火力发电锅炉执行400mg/m³的二氧化硫排放限值、新建火力发电锅炉执行200mg/m³的二氧化硫排放限值，其他非重点地区的现有火力发电锅炉执行200mg/m³的二氧化硫排放限值、新建火力发电锅炉执行100mg/m³的二氧化硫排放限值，对于重点地区的火力发电锅炉，二氧化硫的排放限值仅为50mg/m³。 

众所周知我国是循环流化床锅炉装机容量和装机台数最多、机组参数最高的国家，传统的循环流化床锅炉主要依靠炉内脱硫，最新环保标准出台后这些锅炉大多需要进行技术改造。目前国内的脱硫技术以石灰石-石膏湿法为主，石灰石-石膏湿法脱硫工艺需要消耗大量的水资源，产生的石膏废弃物不易综合利用，在西北水资源匮乏、生态环境脆弱的地区很难采用，加之运行成本极高，循环流化床锅炉如果应用石灰石-石膏湿法代价极高，广大使用循环流化床锅炉 的火力发电厂迫切需要一种应用条件限制少、水耗低且效率高的脱硫技术，用于新建机组及原有机组的改造。 

中国发明专利申请200810138603.2公开了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≤950℃的旋风分离器或第一蒸汽过热器后的水平烟道或/和尾部烟道中发生脱硫反应，由于只有一级脱硫系统，这种方式显然无法满足最新环保标准的要求，此外CaO的费用远高于石灰石、由于CaO粒度较细、停留时间短、利用率低，系统运行成本高。 

中国专利申请02135540.1公开了一种循环流化床锅炉复合脱硫工艺。该工艺向循环流化床锅炉内加入石灰石颗粒，先进行炉内脱硫之后再在增湿塔内进行炉外增湿脱硫，最终构成炉内燃烧脱硫和尾部增湿脱硫的复合脱硫工艺。这种工艺在一定程度上提高了循环流化床锅炉的脱硫效率，但是由于需要设置增湿塔带来了许多新的问题。第一，由于需要利用未经反应的石灰石，因此增湿塔的位置必须设置在除尘器之前，对于现有的循环流化床锅炉而言布置困难；第二，增湿过程本身水耗较大，烟气带水后会影响除尘器运行，带来粉尘超标、设备使用寿命短等新问题；第三，尾部增湿脱硫本身的脱硫效率并不高，即便是复合脱硫工艺，仍无法满足最新的环保标准；第四，加水后的飞灰品质下降，无法综合利用。 

中国实用新型专利2009200003396.X公开了一种三段脱硫过程组成的新型燃煤锅炉脱硫装置。该装置由循环流化床锅炉、水淬活化器和荷电凝聚器串联组成，分别进行循环流化床锅炉炉内燃烧脱硫和炉外脱硫剂水淬活化脱硫和炉外荷电活化脱硫。这种工艺使用的水淬活化器用水量大、荷电凝聚器电耗高，经济性差。此外，水淬活化和荷电凝聚过程本身会对飞灰活性产生影响，加水后的飞灰无法进行附加值较高的综合利用，使用价值大打折扣，目前也未见使 用该技术的公开报道。 

中国发明专利申请200910112434.X公开了一种循环流化床锅炉炉后烟气脱硫增效装置及脱硫增效方法。该方法装置设有反应器、除尘器、吸收剂辅助加入系统、脱硫灰再循环系统和工艺水系统。锅炉烟气先进入反应器与循环脱硫灰预混合，石灰石在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反应器，喷水降温后生石灰直接在反应器内反应生成消石灰脱硫反应。该方法同样需要大量喷水降低烟气温度，对工艺控制参数要求严格，否则脱硫效率无法保证，水耗高、脱硫效率低，飞灰无法综合利用，适用范围有限。此外如果单纯使用该系统，依旧无法满足最新环保标准的要求。