焦爐煙氣循環流化床半干法脫硫工藝系統核心就是循環流化床反應系統,焦爐煙氣由流化床下部進入循環流化床反應器內(一般在文丘里管縮口下部),與消石灰粉料在反應器縮口處充分混合均勻,焦爐煙氣中SO2與消石灰反應,生成含有結晶水的硫酸鈣及亞硫酸鈣。硫酸鈣及亞硫酸鈣等小顆粒反應產物由焦爐煙氣從循環流化床反應器頂部帶出,經袋式除塵器與煙氣分離。分離出的固體小顆粒絕大部分被送回流化床反應器內,以延長消石灰與焦爐煙氣的接觸時間,提高利用效率。 為了提高脫硫效率,在循環流化床縮口上部布置一層噴霧裝置,將水霧化后噴入流化床反應塔下部,使反應溫度盡可能接近露點溫度,保持在煙囪熱備之上。 循環流化床半干法工藝所產生的副產品呈干粉狀,其化學組成主要有CaSO3、CaSO4以及未反應的脫硫劑,定期從循環流化床底部排出。
在焦爐煙氣循環流化床內,消石灰干粉、焦爐煙氣及噴入的霧化水,在反應器內充分混合,并多次再循環,使得反應器內參加反應的消石灰量遠遠大于新投加的消石灰量,從而使SO2、SO3等酸性氣體能被充分地吸收,實現高效脫硫,一般脫硫效率能夠達到95%以上。 從余熱鍋爐出來的焦爐煙氣,從下部進入循環流化床反應器,焦爐煙氣通過底部的文丘里管的縮口進行加速,直接進入循環流化床反應器內,焦爐煙氣與固體的消石灰粉料在循環流化床內經過氣固兩相氣流的作用,產生激烈的湍動,實現氣固兩相充分混合,延長固氣兩相接觸時間,消石灰反應物在上升的過程中,不斷形成聚團物,由于重力問題,較大的顆粒聚團物向下飄落,當下落至循環流化床縮口附近,而聚團物在激烈湍動中又不斷解體重新被氣流提升,使得氣固間的滑移速度高達單顆粒滑移速度的數十倍。循環流化床內氣固兩相流機制,極大地強化了氣固間的傳質與傳熱,實現了高效脫硫。
⑤脫硫的位置既可以布置在脫硝前,也可以布置在脫硝后,比較靈活; ⑥整套脫硫系統實現無腐蝕。在循環流化床內具有優良的傳質傳熱條件,使反應器內的霧化水迅速蒸發,并且可瞬間脫除全部的酸性氣體SO3,并且煙氣溫度控制在露點溫度20℃以上,可確保反應器及其下游設備不會產生腐蝕,整套設備無需防腐; ⑦具有良好的焦爐煙氣中二氧化硫濃度變化的適應性,當煙氣含硫量或要求的脫硫效率發生變化時,無需增加任何工藝設備,僅需調節脫硫劑的耗量便可以滿足更高的脫硫率的要求;