与循环流化床配套的干法排渣技术

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电厂循环流化床锅炉固废协同处理

电厂循环流化床锅炉固废协同处理

电厂循环流化床锅炉固废协同处理摘要:本文针对电厂循环流化床锅炉固废协同处理进行了探讨。

首先介绍了循环流化床锅炉固废处理的概述,包括其原理和应用情况。

接着分析了在协同处理过程中存在的问题,涉及固废特性、燃烧过程、废气排放和监测管理等方面。

随后,提出了解决这些问题的措施,包括固废前处理、燃烧控制技术、排放物处理技术和监测与管理系统的建立。

这些措施的综合应用可以提高固废的处理效果和资源化利用程度,减少对环境的影响。

最后,总结了电厂循环流化床锅炉固废协同处理的重要性和前景。

关键词:电厂;循环流化床;锅炉;固废协同处理引言电厂循环流化床锅炉固废协同处理是一项重要的环保技术,能够有效处理固废,减少环境污染,实现资源化利用。

随着电力行业的发展和环保要求的提高,循环流化床锅炉固废协同处理的研究和应用日益受到关注。

然而,在实际应用中,仍然存在一些问题需要解决,包括固废特性的复杂性、燃烧过程的不稳定性、废气排放的污染物控制以及监测与管理的需求等。

因此,本文旨在探讨这些问题,并提出相应的解决措施,以推动电厂循环流化床锅炉固废协同处理技术的发展。

1.循环流化床锅炉固废处理的概述循环流化床锅炉固废处理技术,旨在高效、环保地处理固体废弃物。

该技术结合了流化床燃烧和固废处理的特点,能够将固废转化为热能,并减少对自然资源的消耗。

在循环流化床锅炉中,固废被投入到高温的流化床中,通过与气化剂和燃料的接触和反应,固废中的有机物和无机物被分解和转化。

同时,通过燃烧控制和净化处理系统能够有效地控制废气中的污染物排放。

此外,循环流化床锅炉还能够产生高温高压的蒸汽,可用于发电和供热,实现能源的综合利用。

总体而言,循环流化床锅炉固废处理技术具有高效、环保、资源化的特点,对于固体废弃物的处理和能源的可持续利用具有重要意义。

2.电厂循环流化床锅炉固废协同处理过程中存在的问题2.1固废性质不一致在电厂循环流化床锅炉固废协同处理过程中,固废的性质多样,包括废渣、废灰、废液和废水等。

自动排渣器在循环流化床锅炉中的应用和改进

自动排渣器在循环流化床锅炉中的应用和改进
燃 烧 效率 更高 的循环 流化 床 ( F C 燃 烧技 术 , CB ) 经专 门设 计 , 其燃 用 燃料 热值 为 5 1 k k。 锅炉 经改 造后 效果 使 0 6j g /
锅 炉 的 2 th增 大到 现在 锅炉 的 2 .th 使 之 排渣 量也 3 / 92 , / 相 应增 大 , 给锅 炉 排 渣 带 来 较 大 的 困难 , 接 影 响 到 锅 直 炉 的正 常运行 。因此 , 炉排 渣装 置 成 为循 环 流化 床 锅 锅 炉安 全运行 的关 键环 节 。
sa in i o Ke g 。al u o tcm c i a e n d sg e ih C 1 me tt ed ma t ecr uain n i tto n Ga n I a tmai a hneh b e e in d whc a1 e e nd o h i l to u d s h f c b d p tfr rt r g u nt y bi d c n iu l w c 啪 e e g ae d s q a i g a o t a 。 hih o i e t n n n to l mp o e t e t e ma m ce c o ny i rv r l e in y・ o e ae h h p rt
s fl n tb y b talvae t e wo k srn t d o eai g fe aey a d sa l u e it r t gh a p rtn e s. l h e n K e r s:Cic lt n f d z d b d b i r Auo tc a h— p l h r Ap l ain; c n lgc l y wo d ru ai uiie o l e ol ; t m i e a s oi e ; pi t s c o Te h oo ia

循环流化床半干法脱硫原理

循环流化床半干法脱硫原理

循环流化床‎半干法脱硫‎原理烟气循环流‎化床(CFB)干法脱硫工‎艺是在80‎年代中期开‎发的适用于‎燃煤电厂的‎一种干法脱‎硫工艺。

循环流化床‎烟气脱硫系‎统主要由以‎下系统组成‎:1) 吸收剂存储‎、干式消化和‎输送;2) 烟气雾化增‎湿调温;3) 脱硫剂与含‎湿烟气雾化‎颗粒充分接‎触混合;4) 二氧化硫吸‎收;5) 增湿活化;6) 灰循环;7) 废渣排除。

它以循环流‎化床为原理‎,通过物料在‎床内的内循‎环和高倍率‎的外循环,使得吸收剂‎与SO2间‎的传热传质‎交换强烈,吸收剂内的‎传质过程强‎烈,固体物料在‎床内的停留‎时间长达3‎0—60分钟,且运行温度‎可降至露点‎附近,从而大大提‎高了吸收剂‎的利用率和‎脱硫率。

在较低的C‎a/S比(Ca/S=1.1~1.3)情况下,脱硫率可与‎石灰石湿法‎工艺相媲美‎,即大于90‎%。

具体的循环‎流化床半干‎法脱硫原理‎(以毅腾环保‎为例)如下:从锅炉尾部‎排出的含硫‎烟气被引入‎循环流化床‎反应器喉部‎,在这里与水‎、脱硫剂和还‎具有反应活‎性的循环干‎燥副产物相‎混合,石灰以较大‎的表面积散‎布,并且在烟气‎的作用下贯‎穿整个反应‎器。

然后进入上‎部筒体,烟气中的飞‎灰和脱硫剂‎不断进行翻‎滚、掺混,一部分生石‎灰则在烟气‎的夹带下进‎入旋风分离‎器,分离捕捉下‎来的颗粒则‎通过返料器‎又被送回循‎环流化床内‎,生石灰通过‎输送装置进‎入反应塔中‎。

由于接触面‎积非常大,石灰和烟气‎中的SO2‎能够充分接‎触,在反应器中‎的干燥过程‎中,SO2被吸‎收中和。

在反应器内‎,消除二氧化‎硫的化学反‎应如下:SO2 + Ca(OH)2 + H2O = CaSO3‎+ 2H2O。

含有废物颗‎粒、残留石灰和‎飞灰的固体‎物在随后的‎旋风分离器‎内分离并循‎环至反应器‎,由于固体物‎的循环部分‎还能部分反‎应,即循环石灰‎的未反应部‎分还能与烟‎气中的SO‎2反应,通过循环使‎石灰的利用‎率提高到最‎大。

科技成果——内外双循环流化床半干法烟气脱硫技术

科技成果——内外双循环流化床半干法烟气脱硫技术

科技成果——内外双循环流化床半干法烟气脱硫技术
技术开发单位
郑州中科新兴产业技术研究院、中国科学院过程工程研究所
适用范围
主要适用于热电,钢铁,煤炭等工业锅炉/窑炉烟气。

成果简介
采用该技术研发的烧结机烟气内外双循环流化床(IOCFB)半干法脱硫除尘技术和配套设备,具有流程短、占地省、节水、投资运行费用低、脱硫副产物可资源化利用的特点。

技术效果
该技术集成反应器内置扰流导流型复合构件、外置旋风分离器、可编程逻辑控制等关键技术,可实现脱硫效率稳定达到90%以上。

应用情况
该技术已在20余台套烟气脱硫示范工程中应用,覆盖规模:工业锅炉75-220t/h,烧结机75-400m2。

(1)敬业钢铁集团,2×128m2烧结机烟气多污染物协同治理工程,2014年12月份投产运行至今,效果良好,满足环保排放要求(脱硫效率≥90%,SO2排放浓度≤180mg/Nm3)。

地址:河北省石家庄市平山县。

(2)晋城市恒光热力有限公司,古县集中供热2×58MW锅炉烟气脱硫项目,2016年10月份投产运行至今,效果良好,满足环保排放要求(脱硫效率≥90.3%,SO2排放浓度≤150mg/Nm3。

)地址:
山西省临汾市古县。

市场前景
该技术先后获得2009年度中国专利优秀奖、2009年度北京市技术发明二等奖及2010年度环保部环境保护科学技术二等奖。

本技术内外双循环匹配常规除尘器,流程短占地省,节水节电,脱硫产物资源化利用。

成果转化推广前景广阔。

烟气循环流化床脱硫技术介绍

烟气循环流化床脱硫技术介绍
3
(1)采用流线型的底部进气结构,保证了吸收塔入口气流分布均匀 为了适应单塔处理大烟气量,必须采用多文丘里管的结构,采用多个文丘里管的
吸收塔,要求进入塔内的烟气流场分布较为均匀,否则因各个文丘里管流速差异较大, 可能导致固体颗粒物从某个喷嘴向下滑落。
为了解决布气不均匀造成塔内固体颗粒分布不均匀的问题,吸收塔进气方式采用 流线型的底部进气结构(见下图 1),避免了两股气流对撞产生涡流,从而保证了吸收 塔入口气流分布均匀。
1 发展历史
德国鲁奇能捷斯公司(LLAG)是世界上最早从事烟气治理设备研制和生产的企 业,已有一百多年的历史(静电除尘器的除尘效率计算公式——多依奇公式,就是该 公司的工程师多依奇先生发明的)。LLAG 在上世纪六十年代首先推出了循环流化床概 念,此后把循环流化床概念应用到四十多个不同的工艺。LLAG 于上世纪七十年代初, 在发明循环流化床锅炉的基础上,首创将循环流化床技术(CFB)用于工业烟气脱硫, 直至九十年代初,是世界上唯一拥有循环流化床干法脱硫技术的公司,经过三十多年 不断完善和提高,目前其烟气循环流化床干法脱硫技术居于世界领先水平。
3) 降低系统运行压降,吸收塔的压降由烟气压降和固体颗粒压降两部分组 成(见下图 3)。由于循环流化床内的固体颗粒浓度(或称固-气比)是保证流化 床良好运行的重要参数,在运行中只有通过控制吸收塔的压降来实现调节床内的固 -气比,以保证反应器始终处于良好的运行工况,从而保证了床内脱硫反应所需的 固体颗粒浓度。
(2) 吸收塔的流化床中巨大表面积的、激烈湍动的颗粒,为注水的快速汽化和
2
快速可控的降温提供了根本保证,从而创造了良好的化学反应温度条件(露点以上 20~30°C),使二氧化硫与氢氧化钙的反应转化为瞬间完成离子型反应,如果没有循环 流化床中大量颗粒的参与,注入的水需要数十倍的空间来完成水份充分的挥发。

循环流化床锅炉冷渣器xin

循环流化床锅炉冷渣器xin

给煤机将原煤仓里的原煤按照锅炉主控指 令通过落煤管落至播煤口处,经播煤风均 匀播撒至密相区料层上,与床料均匀混合。
2.2热烟气发生器 现代循环流化床已基本选择采用热烟气发生 器即床下点火风道产生的高温烟气来加热床 料,以达到锅炉投煤点火的需要。这种点火 方式可有效利用燃油燃烧所产生的热量来加 热床料。床下点火风道由床下点火油枪、燃 烧风及烟气温度控制用一次风门、点火风道 与水冷风室相连的风道和膨胀节组成。

பைடு நூலகம்
目前循环流化床锅炉有四种点火技 术:固定床点火技术、床上油枪点 火技术、床下油枪点火技术和床上 床下联合点火技术。
1、固定床点火技术

床上固态点火始于60年代,是我国小容量工业流化床锅炉 普遍采用的点火方法。这种点火方式以点火热平衡分析为 基础,一般要求点火前在布风板上预先铺上厚度为 200mm的料层,100~150mm厚的红炭火层,启动时送 风量和中间每次增加的风量都很小,而当床温达到 600℃~700℃时,要迅速加风,让床层进入基本流化, 加厚料层以达到稳定运行。这种点火方式已总结出一套较 完善的经验,可用一句话表示,“薄料层、厚炭火、微风 快速启动”。
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工作中的风道燃烧器:
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点火装置
一、循环流化床锅炉附属设备介绍
循环流化床排渣设备介绍:




冷渣器:是将循环流化床锅炉燃烧后灼热的炉渣里大量的热能 再利用的设备。 链斗输送机:是将冷渣器排出的炉渣输送炉外的设备。每台炉 设2台链斗输送机,必须满足150%BMCR工况下的锅炉设计煤种排 渣量。 斗式提升机:是将链斗输送机里的炉渣提升一定高度送人渣仓 的设备。每台炉设2台斗式提升机,必须满足150%BMCR工况下的 锅炉设计煤种排渣量。 渣库:是存储炉渣的设备。能满足锅炉BMCR工况燃用设计煤质 条件下储存1台炉26小时渣量。

煤气化技术综述

煤气化技术综述

煤气化技术综述1 恩德粉煤气化技术1.1 技术开发恩德粉煤气化技术是在常压温克勒气化技术基础上,经过多次技术改造而逐步发展起来的。

20世纪50年代,朝鲜咸竞北道恩德郡“七·七”化工厂,从前苏联引进两台温克勒气化炉。

60年代末,便对其存在的问题进行了一系列的改造:(1)取消了炉算,改为布风喷嘴向炉内送风,使煤粉得以充分流化,并解决了炉底结渣的问题;(2)在发生炉出口增设了旋风除尘返料装置,减少了气体带出物,提高了碳转化率;(3)将废热锅炉改设在旋风除尘器后面,减轻尘粒对锅炉炉管的磨损,大大延长了废热锅炉的使用寿命和检修期。

经过一系列的革新改造后,运转率可达90%以上,单炉生产能力也逐渐扩大,形成了独具特性的恩德粉煤气化技术。

1.2 技术特点(1)对煤种适应性较宽,可适用于褐煤、长焰煤、不粘或弱粘煤。

对煤的活性和灰熔点有一定要求,对灰分、粒度等要求不高,同固定层炉相比,原料煤种已明显拓宽。

(2)碳转化率高。

炉出口的旋风分离器,可将煤气夹带和含碳颗粒分离出来,并返回气化炉再次气化,从而提高了碳的转化率,可达92%。

(3)气化强度大。

单炉产气量可达4×l04m3/h。

(4)自产蒸汽量大,每10 m3煤气可产5.5t蒸汽(P=0.6MPa),80%自用,20%外送。

(5)极少产生焦油,煤气中焦油油渣等含量很低,净化系统简单,污染少。

1.3 技术指标(1)操作温度:要低于灰熔点80~120℃,一般为~950℃。

(2)操作压力:炉内压力~14kPa。

(3)气化剂,采用不同气化剂可产生不同组成的煤气。

表1—1 典型煤气组成(4)主要工艺参数①以褐煤为原料,4×10 m3/(h·台)气化炉,生产水煤气,其主要工艺数据见表1—2。

表1—2 主要工艺数据②以河南义马长焰煤为原料,生产的煤气,其主要工艺数据见表1—3。

表1—3 主要工艺数据1.4 技术经济(1)投资:以生产能力4 X 104m3/h炉型为例①气化部分约2 400万元②制氧部分(包括两套4 000m3/h变压吸附装置)约3 600万元,合计:6 000万元(2)煤气成本:以河南义马煤生产半水煤气,按现行价格估算约0.12~0.13元/m3。

科技成果——高温固体渣(物料)余热回收技术

科技成果——高温固体渣(物料)余热回收技术

科技成果——高温固体渣(物料)余热回收技术技术类别能效提高技术适用范围该技术可广泛适用于电力、化工、造纸等行业的锅炉高温渣、金属镁还原渣、硫铁矿制酸的高温矿渣(硫酸渣)的余热回收,或其它高温固体物料如活性炭、硫酸钡等的冷却余热回收。

成果简介该技术特殊设计的水冷冷渣排渣器是一种动换热器,将1000℃左右的高温炉渣(或其它高温物料)进入转动中的冷渣排渣器,高温物料与内壁换热,热量被内壁另一侧的水吸收,热水被送回锅炉的除氧器或作其它用途使用,从而实现热能的回收利用。

冷渣器由进料室、出料室、装有一组蜂窝状冷渣通道的转子、驱动装置、基架、断水保护装置等部分组成。

工作时先开通冷却水,并达到所需冷却水量,接通电源,转子在驱动装置的带动下低速转动(0-3转/分),高温炉渣进入进料室;转子与水平线成一定夹角,高端设有进渣口,低端设有出渣口,转子每转动一周炉渣也随之转动一周,并沿下坡滚落一定距离,随着转子的连续转动,炉渣也在冷却通道内连续滚动与换热面交替接触,并将热量传递给冷却通道内的冷却水,加热后的冷却水由疏水母管进入除氧器,余热得到回收。

高温渣经过滚筒冷渣机与冷却水换热之后被冷却至80℃以下甚至更低,从出渣口排出落在皮带机上,被输送至渣库。

技术效果回收渣高温余热提高锅炉热效率1-1.8%。

与湿式排渣技术比较,吨渣节能23-45kgce,减少温室气体排放58kg二氧化碳。

干渣可以做水泥混合材,每吨渣增加效益30元以上。

应用情况河南骏化发展有限公司应用该技术对其热电分厂4台产汽量75t/h循环流化床锅炉冷渣排渣进行余热回收改造,每台锅炉配套安装两台8t/h滚筒冷渣机,采取回水循环措施,实现连续低温排渣和冷水循环热回收。

经过国家发改委最终审计确认,年节能量4900吨标准煤以上,获得国家节能奖励资金149万元,被评为中国优秀合同能源管理节能项目。

河南同兴化工有限公司采用圣火公司的专用活性炭冷却机,把活性炭冷却到50℃以内,在冷却产品同时,把产品热加热锅炉给水回收到锅炉内,节约了燃煤,消除了现场污染,实现了节能减排。

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2017年03月
技术管理
与循环流化床配套的干法排渣技术
肖红樊崇(东华工程科技股份有限公司义马煤业综能新能源有限责任公司)
摘要:介绍了与循环流化床气化技术配套的干法排渣技术,
属于新能源利用技术领域。为实现循环流化床气化工艺的干
法排渣要求,高温高压的灰渣,通过水夹套锁斗、冷却系统等措
施来减温减压,最终干渣通过皮带外排,实现干法排渣。
关键词:干法排渣;循环流化床气化;锁斗;旋转阀;夹套
我国煤炭资源丰富,石油资源相对短缺,大力发展新一代
煤化工产业,以煤代油是我国技术经济发展过程中必须采取的
一项措施,新一代煤化工的主要特点就是煤的洁净利用和劣质
煤的综合利用。
义马煤业综能新能源有限责任公司煤制气项目,气化技术
选择U-gas气化技术,气化采用义马长焰煤,技术来自于美国综
合能源系统有限公司(“SES”),是美国气化技术研究院(GTI)研
究开发成功的气化炉。气化炉操作压力为1.0MPaG,操作温度
1000℃,项目建设地点为义马马庄工业园区,产品方案为甲醇。

它具有煤种适应广(高水、高灰和高灰熔点的各类煤种,且不用
块煤,用≤8mm的粉煤),气化炉温度适中(1000℃),碳转化率高
(98%),产品煤气中不含焦油和酚,污水易于处理,气化炉结构
简单,操作控制方便可靠,操作弹性大,干法排渣,节水环保等
优点。
1设计条件

气化后产生的渣采用固态排渣技术,排渣采用干法排渣,
气化炉出口的灰渣由于高温、高压、磨损等特点,导致采用干法
排渣技术存在较多问题需要解决,主要体现在:
(1)灰渣的温度为800~1000℃,压力为1.0Mpa,超出大多数

钢材的最高许用温度,选材困难;
(2)灰渣为固体粉料,对设备和阀门会产生磨损、易堵等

情况;
(3)灰渣的磨损、易堵等特性导致灰渣的物位测量难度大;

(4)灰渣来自气化炉底部出口,排渣会影响气化炉内的

料位;
由于灰渣温度高,降温不能采用循环水,否则会产生结垢;
2设计方案选择

干法排渣工段,需要将高温、高压的灰渣降压到常压,降温
到100℃以内,满足汽车外运条件。
干法排渣技术,包括旋转排渣阀、带压缓冲斗、锁斗、渣锁
过滤器、常压缓冲斗、冷渣机、输送带、渣库等设备,具体包括如
下步骤:
(1)连续排渣

为满足连续排渣的要求,设置高温高压旋转排渣阀,此排
渣阀采用高温合金钢复合材料和主体水夹套冷却结构,满足设
备长周期运行;采用多种防卡料措施,防止设备过载与自我保
护;采用变频电机,对速度、温度、压力、流量实时监测,与控制
系统联锁;设备进出口的工作压力和轴气封的工作压力同步
升降。
(2)降压

气化炉出口灰渣压力为炉内压力,在降温前先降压,通过
锁斗充卸压进行减压。降压系统包括带压缓冲斗、锁斗、常压
缓冲斗、渣锁过滤器。从旋转排渣阀排出来的高温高压灰渣源
源不断因重力落入带压缓冲斗,带压缓冲斗与旋转排渣阀为直

连,中间没有设置阀门,保证旋转排渣阀排出的灰渣直接落入
带压缓冲斗,正常操作下,带压缓冲斗没有动作要求,均为高压
收料状态。
(3)降温

常压缓冲斗的灰渣依靠重力进入冷渣机,通过脱盐水冷
却,把灰渣的温度降至100℃以内。
(4)输送

冷却降压后的灰渣落入带式输送机,通过皮带和斗提等设
备输送到渣库,最终汽车外运。考虑到灰渣的磨损,渣库内部
衬有耐磨材料。
(5)自动控制程序

干法排渣系统由自动控制程序控制,无需操作人员进行人
为操作。控制程序的顺控模式为:
带压缓冲斗充压→常压缓冲斗准备→带压缓冲斗进料→
锁斗反吹→锁斗充压→锁斗收渣→锁斗卸压→锁斗排渣
3工艺流程选择

每台气化炉对应两条排渣线,高温联锁阀进行切换。
800~1000℃的高温高压灰渣出气化炉后进入旋转排渣阀,旋转

排渣阀通过变频电机控制,根据气化炉的负荷调整排渣的速
度,保持气化炉内床层料位的稳定。旋转排渣阀通过脱盐水冷
却,CO
2

气体密封,以缓解操作工况的恶劣。旋转排渣阀和高温

联锁阀、带压缓冲斗之间用水夹套管道连接。带压缓冲斗的压
力和气化炉压力保持一致,旋转排渣阀排出的灰渣靠重力不断
落入带压缓冲斗。灰渣的压力通过锁斗充卸压来泄放,锁斗进
出口设置有锁斗阀,正常操作时用CO
2

进行充压,锁斗和带压缓

冲斗之间设有平衡管线,压力平衡后,带压缓冲斗可排渣至锁
斗。锁斗收渣程控时间到达后,关闭入口阀,锁斗卸压,泄放气
通过渣锁过滤器过滤后排放。卸压后,锁斗出口阀打开,排放
灰渣至常压缓冲斗。锁斗排渣后在锁斗充压前,对渣锁过滤器
进行反吹。如此,锁斗一个循环完成。常压缓冲斗排出的灰渣
靠重力不断落入冷渣机,冷渣机将灰渣冷却至100℃以内,冷却
后的灰渣通过带式输送机、斗提等设备输送至渣库,汽车外运。
4现场运行

在义马该套排渣系统自2013年运行以来,最大排渣量达到
25吨/小时,排渣温度自1000℃降温到100℃以下,排渣套管、锁

斗阀、锁斗都能够适应高温高压下的冲刷磨损,采用的射线测
量料位也能够很好地反映料层高度,但因渣中含有大块渣,易
于卡堵旋转排渣阀,后改用耐高温的滑板阀来调节排渣量,很
好的解决了该问题。整个排渣系统能够满足生产运行的需要,
为高温高压下的固体颗粒干法排渣提供了一条新的解决方案。
5结语

与循环流化床气化技术配套的干法排渣技术,关键在于满
足长周期连续稳定运行的需求,合适的设备、流程配置、仪表控
制等是决定运行周期的决定因素。义马项目现场操作运行平
稳,标志着循环流化床干法排渣连续稳定运行的实现。由于干
法排渣的环保效应,将会在国内得到越来越广泛的应用。
作者简介:肖红:女(1979-)年出生。毕业于四川大学化工学
院,高级工程师,现工作于东华工程科技股份有限公司工艺室。

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