國外煙氣循環流化床脫硫技術開發現狀

近幾年煙氣循環流化床技術發展很快，目前，已達到工業化應用的主要有四種流程，它們是：
　　(1)德國Lurgi公司設備的煙氣循環流化床脫硫技術(CFB)
　　該工藝以循環流化床原理，吸收劑多次循環，與煙氣的接觸時間優良增加，從而大幅度提高了吸收劑的利用率。且其工藝簡單，占地少，投資低，副產品呈干態易于處理或綜合利用，并能在較低的鈣硫比情況下達到與濕法相近的脫硫效率。該工藝流程主要包括吸收劑的制備系統、吸收塔、除塵器、吸收劑再循環系統以及儀表控制系統等部分，其流程與煙氣循環流化床脫硫裝置流程類似。
　　在CFB系統中，由鍋爐排出的未經處理的煙氣從流化床的底部進入，如果考慮到綜合利用的因素，不希望脫硫的副產品與飛灰混合在一起，則需要在吸收塔之前安裝一個預除塵器。
　　流化床吸收塔的底部為一個文丘里裝置。煙氣經文丘里管后速度加快，并與細的吸收劑粉末互相混合。它們之間的相對滑移速度很大，加上吸收劑顆粒的密度很大，因此吸收劑顆粒之間，氣體與顆粒之間的摩擦非常劇烈。吸收劑與煙氣中的SO₂反應，生成亞硫酸鈣。由于吸收劑的循環使用，吸收塔內有很高的飛灰和石灰顆粒濃度，這個濃度通常高達500~2000g/m3。經脫硫后帶有大量固體顆粒的煙氣由吸收塔的頂部排出進入吸收劑再循環除塵器中，該除塵器為一個機械式除塵器，也可以是電除塵器的預除塵器。煙氣中的大部分顆粒被分離出來。被分離出的顆粒經過一個中間灰倉返回到吸收塔循環使用，由于大部分的顆粒被循環多次，因此固體物料的累積滯留時間很長，可達30min以上。這優良延長了煙氣與吸收劑的接觸時間，加大了SO₂的傳質總量，使吸收劑得以充分利用。
　　以干粉的形式輸入流化床吸收塔的吸收劑，同時還要噴入確定量的水以增大吸收劑的反應活性，提高脫硫效率。
　　該系統的控制系統有三個控制回路：
　?、俑鶕磻M貨煙氣量和煙氣中原始SO₂濃度控制消石灰粉的給料量，保護按要求脫硫效率所需要的鈣/硫比。
　?、诟鶕磻隹诘臒煔鉁囟戎苯涌刂品磻撞康膰娝?，以保護煙氣出口溫度盡可能在接近露點溫度的佳溫度范圍內，以獲得盡可能高的脫硫效率，為此要求準確掌握進貨煙氣量和溫度的變化。
　?、鄹鶕煔膺M入吸收塔內的流量變化，保護床內確定的固體顆粒質量濃度或固/氣比。沿床高度的固氣比可通過床的底部和頂部的壓差δP表示。運行中可通過控制再循環飛灰量來調節。
　　(2)德國Wulff公司設備的回流循環流化床(RCFB)
　　在Lurgi公司原有技術基礎上，德國Wulff公司設備出了優良代內循環式循環流化床工藝，即脫硫吸收塔一回流循環流化床(RCFB)。該工藝主要是在吸收塔的流場設計和塔頂結構上作了較大改進，使得在吸收塔內煙氣和吸收劑顆粒的向上運動中，有一部分顆粒從塔頂向下回流。這股固體回流與煙氣方向相反，而且它是一股有力的的內部湍流，增加了煙氣與吸收劑的接觸時間，也增大了吸收劑與顆粒間的摩擦，使顆粒表面不斷更新，提高了吸收劑的利用率，因此，在外部循環同時存在的情況下，脫硫性能深受優化。一般來說，塔內部回流的固體物料為外部再循環物料的30%~50%，這樣塔內的回流就優良降低了反應塔出口煙塵濃度，簡化了下游除塵器的設計，節省了投資。運行經驗表明，該工藝對大型電廠的適用性是可以保護的。
　　RCFB裝置簡單易操作，要求空間小，RCFB裝置的直徑只有相同容量噴霧干燥塔的一半。
　　本工藝大的的特點是通過RCFB內部佳的反應條件，保持強烈的氣固接觸，固體停留時間長達30~60min及不斷更新的化學反應表面，使該工藝在低消耗下實現很高的污染物脫除效率。
　　運行試驗表明，在低Ca/S比時，脫硫效率可達90%以上，并可除去大部分的重金屬。