[發明專利]一種帶有三級脫硫系統的超低排放循環流化床鍋爐

有效

• 申請號: 201310339388.3
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103453538A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 黃中;徐正泉;郭濤
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F23J15/02
• 分類號: F23J15/02;B01D53/82;B01D53/50
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本發明涉及循環流化床鍋爐技術領域，具體涉及一種帶有三級脫硫系統的超低排放循環流化床鍋爐。?

背景技術

我國是世界上主要的煤炭生產和消費國，也是以煤炭為主要一次能源的國家。煤炭燃燒產生的煙氣中含有大量的二氧化硫、氮氧化物和重金屬等污染物，造成了嚴重的環境污染。根據《2012中國環境狀況公報》，2012年全國廢氣中二氧化硫排放量高達2117.6萬噸，而火力發電一直是二氧化硫排放的主體之一。?

為加強環境保護、實現節能減排目標，《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）規定：位于廣西壯族自治區、重慶市、四川省和貴州省的現有火力發電鍋爐執行400mg/m³的二氧化硫排放限值、新建火力發電鍋爐執行200mg/m³的二氧化硫排放限值，其他非重點地區的現有火力發電鍋爐執行200mg/m³的二氧化硫排放限值、新建火力發電鍋爐執行100mg/m³的二氧化硫排放限值，對于重點地區的火力發電鍋爐，二氧化硫的排放限值僅為50mg/m³。?

眾所周知我國是循環流化床鍋爐裝機容量和裝機臺數最多、機組參數最高的國家，傳統的循環流化床鍋爐主要依靠爐內脫硫，最新環保標準出臺后這些鍋爐大多需要進行技術改造。目前國內的脫硫技術以石灰石-石膏濕法為主，石灰石-石膏濕法脫硫工藝需要消耗大量的水資源，產生的石膏廢棄物不易綜合利用，在西北水資源匱乏、生態環境脆弱的地區很難采用，加之運行成本極高，循環流化床鍋爐如果應用石灰石-石膏濕法代價極高，廣大使用循環流化床鍋爐?的火力發電廠迫切需要一種應用條件限制少、水耗低且效率高的脫硫技術，用于新建機組及原有機組的改造。?

中國發明專利申請200810138603.2公開了一種循環流化床鍋爐爐內煙氣噴鈣脫硫工藝，將CaO粉送入到溫度≤950℃的旋風分離器或第一蒸汽過熱器后的水平煙道或/和尾部煙道中發生脫硫反應，由于只有一級脫硫系統，這種方式顯然無法滿足最新環保標準的要求，此外CaO的費用遠高于石灰石、由于CaO粒度較細、停留時間短、利用率低，系統運行成本高。?

中國專利申請02135540.1公開了一種循環流化床鍋爐復合脫硫工藝。該工藝向循環流化床鍋爐內加入石灰石顆粒，先進行爐內脫硫之后再在增濕塔內進行爐外增濕脫硫，最終構成爐內燃燒脫硫和尾部增濕脫硫的復合脫硫工藝。這種工藝在一定程度上提高了循環流化床鍋爐的脫硫效率，但是由于需要設置增濕塔帶來了許多新的問題。第一，由于需要利用未經反應的石灰石，因此增濕塔的位置必須設置在除塵器之前，對于現有的循環流化床鍋爐而言布置困難；第二，增濕過程本身水耗較大，煙氣帶水后會影響除塵器運行，帶來粉塵超標、設備使用壽命短等新問題；第三，尾部增濕脫硫本身的脫硫效率并不高，即便是復合脫硫工藝，仍無法滿足最新的環保標準；第四，加水后的飛灰品質下降，無法綜合利用。?

中國實用新型專利2009200003396.X公開了一種三段脫硫過程組成的新型燃煤鍋爐脫硫裝置。該裝置由循環流化床鍋爐、水淬活化器和荷電凝聚器串聯組成，分別進行循環流化床鍋爐爐內燃燒脫硫和爐外脫硫劑水淬活化脫硫和爐外荷電活化脫硫。這種工藝使用的水淬活化器用水量大、荷電凝聚器電耗高，經濟性差。此外，水淬活化和荷電凝聚過程本身會對飛灰活性產生影響，加水后的飛灰無法進行附加值較高的綜合利用，使用價值大打折扣，目前也未見使?用該技術的公開報道。?

中國發明專利申請200910112434.X公開了一種循環流化床鍋爐爐后煙氣脫硫增效裝置及脫硫增效方法。該方法裝置設有反應器、除塵器、吸收劑輔助加入系統、脫硫灰再循環系統和工藝水系統。鍋爐煙氣先進入反應器與循環脫硫灰預混合，石灰石在爐內煅燒后生成生石灰粉末，夾雜生石灰粉末的飛灰隨煙氣進入下游反應器，噴水降溫后生石灰直接在反應器內反應生成消石灰脫硫反應。該方法同樣需要大量噴水降低煙氣溫度，對工藝控制參數要求嚴格，否則脫硫效率無法保證，水耗高、脫硫效率低，飛灰無法綜合利用，適用范圍有限。此外如果單純使用該系統，依舊無法滿足最新環保標準的要求。?