CFB与NID脱硫工艺技术经济比较
循环流化床(CFB )脱硫工艺与循环半干法(NID )的技术经济比较
为了客观、公正、科学地对循环流化床(CFB )脱硫工艺与循环半干法(NID )脱硫工艺的技术经济性进行一个比较全面的比较,澄清一些混淆的概念,本文就关系到工艺选择的十一项主要技术经济指标,逐一说明如下:
1、 一次投资:
NID :NID 脱硫工艺采用垂直烟道作为脱硫反应器,高度为15m ~20m 。烟道内的流速大于15m/s ,为了使从混合槽内的物料进入垂直烟道内能迅速充满整个横截面,因此NID 工艺的烟道设计成扁长形,且一个烟道的处理风量不能大于30万m 3/h ,只要烟气流量大于30万m 3/h 就必须将一根烟道分成数根,由于混合槽和配套的消化器与烟道一一对应,这些设备的数量将成倍增加,系统也随之复杂。
图一:NID 烟道反应器(反应器高不到20m )
NID 反应器
预电除尘器
脱硫后电除尘器
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CFB:CFB脱硫工艺采用专门的流化床塔作为脱硫反应器,塔内的流速控制在~5m/s左右,塔高为30m~60m。600MW以下机组,不管多大的规模,均只需一个脱硫塔,相应的工艺设备也只需一套。
图二:CFB脱硫塔实物照片(塔高60m)
因此,虽然CFB的反应塔直径大于NID的反应烟道,且高度是NID的两倍以上,但当机组规模大于25MW或烟气量大于30万m3/h时,由于同样对应一台机组,NID工艺需要多个烟道反应器和相配套的工艺设备,而CFB只需一套,因此在成本上相差不大。随着机组
规模的扩大,与NID相比,CFB工艺的成本优势将越来越大。
另外,由于CFB脱硫工艺所能实现的脱硫率远高于NID,因此在成本上也无法直接对比。网络游戏排行榜2013
2、喷嘴的位置:
NID:NID工艺配套的水喷嘴的位置位于除尘器灰斗下的混合槽上,一个混合槽配套4根普通自来水压力的水喷嘴,水喷入混合槽内,通过搅拌桨将灰和水混合,为了防止混合槽底部物料粘接,在混合槽底部通入一股流化风。(如图三、四所示)
混合了水的物料通过混合槽与烟道反应器之间的法兰口,以溢流方式喂入到烟道反应器内,将温度降低到脱硫反应所需的温度。由于水压低,水的雾化效果差,加上流化风温度低,因此混合槽内的颗粒容易抱团,混合后喂入到烟道反应器内的物料粒径大,比表面积小,吸收剂反应不完全。另外由于物料粒径大,在烟道内停留时间短,物料的水分不容易蒸发,容易对后续的除尘器产生影响,造成电除尘器极板、极线沾灰或布袋除尘器糊袋。
另外,由于水通过与灰混合后在加入到烟道内来实现降温的目的,不能快速响应烟气温度的变化,因此当烟气温度降低,物料的蒸发效果更差,更容易对后续的除尘器产生影响。
图三:NID 水喷嘴安装位置图
图四:NID 水喷嘴的试验照片
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安装位置
混合槽
CFB:CFB工艺配套的水喷嘴插在流化床脱硫塔的流化段,一个脱硫塔配套一只专门的高压回流式水喷嘴,水的雾化效果好,雾滴粒径小于50μ,加上喷入的区域位于流化床脱硫塔颗粒密度和湍动能最大的区域,雾化水以具有巨大表面积的激烈湍动的颗粒为载体,通过颗粒之间激烈的碰撞和磨擦,得以迅速蒸发,使烟气温度降低到脱硫反应所需的温度。这种喷水方式,水量受烟气温度的直接控制,对温度变化的响应速度快,因此不会出现颗粒过湿现象,对后续的除尘器不会产生不利的影响。如图五所示。
图五:烟气循环流化床(CFB)脱硫工艺配套的回流式水喷嘴示意照片
3、反应器内粘结:
NID:NID垂直反应烟道内的流速高于15m/s,因此NID的反应烟道内壁一般不会粘结,但由于NID工艺的物料再循环是通过混合槽口溢流的方式进入道反应烟道内,在混合槽口设有一块溢流导向分布板,气流遇到分布板产生涡流,不能有效地冲刷分布板,因此分布板上的一些部位容易粘结一些物料。
NID工艺的粘结主要发生在增湿混合器中。众所周知,不脱硫除尘器的灰斗如果保温
不好或加热器损坏,灰斗内的粉煤灰常常灰发生搭桥、堵灰。在增湿器内,飞灰+脱硫副产物+石灰+消石灰+水(3~5%)搅拌,与混凝土搅拌相似(混凝土含水6%)。由于水量与烟气温度、物料的特
性密切相关,在搅拌死角非常容易出现粘结物,这些粘结易在混合槽内凝固并粘结在混合槽的壁上和角落。如图六、七所示。
加水
图六:NID 工艺的混合槽示意图
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图七:NID 工艺的混合槽实物图

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