循环流化床半干法脱硫降低运行成本探讨
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摘要 本文通过对活性灰与脱硫灰混合制浆的实验叙述，并对实验结果进行分析，阐述了活性灰与脱硫灰混合制浆的可行性与经济性。
关键字 循环硫化床；脱硫；活性灰；脱硫灰；混合制浆
中图分类号O69 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）113-0223-02
The Running cost reducing of Circulating Fluid Bed-flue Gas Desulfurization
YANG JianMingMA LiMin
Panzhihua Steel City Groap Cooperation Branch Office617023
Abstract Throng the mixed pulping expriment of activated carbon and FGD residues，and analyzinng the expriment results，the article expatiates the feasibility and affordability of mixed pulping expriment of activated carbon and FGD residues.
Keywords circulating fluidbed;desulfurization;activated carbon;FGD residues; mixed pulping
0 引言
环境保护在当下既是建设和谐社会的一项理念和政策，又是建设可持续发展的一项制度和技术，已广受世人关注[1]。近年来我国SO2排放量逐年上升，已成为制约经济和社会发展的重要因素。而烟气脱硫是控制SO2排放最有效的手段[2]。循环流化床烟气脱硫采用脱硫、除尘一体化工艺，具有系统简单、造价低、维护费用低、脱硫效率高等优点，是我国应用最多的半干法脱硫技术。攀钢钒有限公司烧结机脱硫系统也是采用此技术进行脱硫，工艺流程如图1。
图1 脱硫工艺流程图
烟气通过脱硫塔底部的文丘里管的加速，进入循环流化床，物料在循环流化床里，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，不断反应后的脱硫产物和未反应的脱硫剂，经旋风分离器回收装置回收，返回脱硫塔内继续循环利用。脱硫后的烟气经布袋除尘器净化后排出大气。
名称 SiO2 CaO 活性度 粒度（≥3mm）
活性灰 2.21 87.38 305.0 3.59
表1 攀钢钒公司活性灰成份及含量
整个脱硫过程中，脱硫剂的选择是影响整个脱硫效率的因素之一[3]。攀钢钒公司脱硫系统采用活性灰（成份如表1）作为脱硫剂，活性灰通过石灰消化器和除砂机，保证和控制消化过程净浆质量。通过近年来的运行实践和脱硫设备系统不断的改进和操作工艺的优化，攀钢钒公司脱硫系统的运行效率提高到了96%以上，脱硫率能够达到90%以上，SO2减排量和脱硫率等运行指标迈进了国内先进水平。但是脱硫系统使用的活性灰需从外部购买，费用较高，表2是2013年6月份攀钢钒公司烧结机脱硫系统运行数据。
表2中，平均每天脱硫剂用量约为56.03吨，全年购买活性灰的费用在700万左右。因此，活性灰的再生是提高脱硫剂的利用率与降低运行成本的有效方法。
时间 进料/t 脱硫灰/t 塔底灰/t SO2减排量
/t 脱硫率/%
6月1日 59.95 77 0 65.08 94.47
6月2日 59.70 78 17 66.87 94.71
6月3日 58.46 79 0 64.66 93.14
6月4日 61.14 89 17 60.91 92.24
6月5日 57.92 78 0 65.72 93.35
6月6日 61.22 88 17 64.09 93.87
6月7日 57.92 78 17 60.17 91.51
6月8日 43.32 62 17 61.56 91.45
6月9日 63.06 74 17 54.20 90.59
6月10日 60.32 89 17 64.00 93.62
6月11日 62.12 89 17 62.39 93.81
6月12日 58.12 78 17 63.81 92.92
6月13日 61.60 77 17 65.41 94.32
6月14日 44.34 54 17 55.83 90.50
6月15日 31.22 33 17 55.54 90.97
合计 840.41 1123 204 930.24 /
备注：期间脱硫系统检修停机约19.5h
表2 2013年6月份上半月烧结机脱硫系统运行数据
通过对脱硫灰的化验分析，脱硫灰内含有59%CaO当量的Ca(OH)2。因此，为降低脱硫运行成本，根据脱硫工艺原理和脱硫灰成分分析情况，我单位建设性地提出将脱硫灰再次利用的设想，并开展实验。
1 脱硫灰与生石灰混合制浆实验
1.1 设备
要进行该项实验，必须要将脱硫灰输进活性灰料仓，设备人员将除尘仓泵输灰系统的1#管（本系统共有16个仓泵，1#-8#仓泵输灰时走1#输灰管，9#-16#仓泵输灰走2#输灰管）改入生活性灰仓，并增加了两个切换阀，以便将脱硫灰进行切换；为提高喷入浆液的温度，在18米平台就地浆液罐中引入蒸汽管道。
1.2 操作
1）根据此次实验的目的，每次罐车打完活性灰后将1#输灰管的脱硫灰切换到活性灰料仓输灰2小时，输完2小时后及时切换回脱硫灰仓；
2）将2#输灰管的脱硫灰根据仓泵下料情况和现场具体情况，连续地自动（或手动）输到脱硫灰仓，需要关注的是脱硫灰仓料位和仓顶安全状况；
3）实验期间，每天白班和夜班各要一车活性灰，其余料量由脱硫灰混入替代；
4）实验期间，浆液浓度尽量控制偏浓一些（从除砂机下浆孔观察），浆液温度最低不低于50度，脱硫塔塔温按不低于露点温度控制；
5）实验为期15天。
时间 进料/t 脱硫灰/t 塔底灰
/t SO2减排量/t 脱硫率/%
7月3日 34.38 57 0 60.49 93.71
7月4日 52 63 17 59.1 92.79
7月5日 45.42 58 0 59.97 91.38
7月6日 49.8 59 34 57.39 89.81
7月7日 47.58 57 0 58.73 90.89
7月8日 30.36 58 0 59.63 92.75
7月9日 60.36 69 54 57.32 89.35
7月10日 49.32 58 17 61.15 92.31
7月11日 48.72 57 0 61.38 91.36
7月12日 45.88 59 34 60.57 89.64
7月13日 57.12 67 0 61.88 92.48
7月14日 14.82 48 17 61.39 90.64
7月15日 50.26 68 17 63.26 93.08
7月16日 68.16 69 0 60.73 92.36
7月17日 30.76 55 17 61.26 91.6
合计 684.94 902 207 904.25 /
备注：期间脱硫系统检修停机约20h。
表3 实验期间烧结机脱硫系统数据
2 实验结果分析
实验结果如下表4。
名称 进活性灰/吨 脱硫灰/吨 塔底灰/吨 SO2减排量/吨 平均
脱硫率/%
活性灰制浆 840.41 1123 204 930.24 92.76
实验期间 684.94 902 207 904.25 91.61
表4 攀钢钒烧结机脱硫系统实验数据对比表
由表2、3、4对比情况来看：实验期间减少活灰量155.47吨，脱硫灰再利用量为1123-902=221吨，SO2减排量降低了25.99吨，脱硫效率降低1.24个百分点。
实验期的15天内减少活性灰用量155.47t（活性灰单价505元/吨），降低新1#脱硫物料成本155.47×505≈78512元；
即每天降低物料成本：78512÷15≈5234元；
则全年降低物料成本：5234×300×0.8≈125万元（每年按300天运行时间计算，其它影响系数按0.8计算）。
3 结论
本文根据循环流化床半干法脱硫工艺原理和脱硫灰成分分析情况，将活性灰与脱硫灰混合制浆，并通过数据对比，结果表明，活性灰与脱硫灰混合制浆不但对脱硫系统运行没产生影响，而且可以年节约运行成本约125万元，此方法可以推广使用。
参考文献
[1]尚华.循环流化床在脱硫技术中的应用.新疆化工，2010(2):25-38.
[2]Fabio Montagnaro，Piero Salatino，et al.Assesment of ettingitrfrom hydrated FBC residues as a sorbent for fluidized bed desulphrization．Fuel，2003，82(16):2299-2307.
[3]Anthony E J，McCleave R，Gandolfi E，etal.Industrialsecal demonstration of a new sorbent reactivation technology for fluidized bed combustors[J].J Environmental Management，2003，69(2):177-185. 循环流化床半干法脱硫降低运行成本探讨
杨建明，马立民
攀枝花钢城集团公司协力分公司，四川攀枝花617023
摘要 本文通过对活性灰与脱硫灰混合制浆的实验叙述，并对实验结果进行分析，阐述了活性灰与脱硫灰混合制浆的可行性与经济性。
关键字 循环硫化床；脱硫；活性灰；脱硫灰；混合制浆
中图分类号O69 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）113-0223-02
The Running cost reducing of Circulating Fluid Bed-flue Gas Desulfurization
YANG JianMingMA LiMin
Panzhihua Steel City Groap Cooperation Branch Office617023
Abstract Throng the mixed pulping expriment of activated carbon and FGD residues，and analyzinng the expriment results，the article expatiates the feasibility and affordability of mixed pulping expriment of activated carbon and FGD residues.
Keywords circulating fluidbed;desulfurization;activated carbon;FGD residues; mixed pulping
0 引言
环境保护在当下既是建设和谐社会的一项理念和政策，又是建设可持续发展的一项制度和技术，已广受世人关注[1]。近年来我国SO2排放量逐年上升，已成为制约经济和社会发展的重要因素。而烟气脱硫是控制SO2排放最有效的手段[2]。循环流化床烟气脱硫采用脱硫、除尘一体化工艺，具有系统简单、造价低、维护费用低、脱硫效率高等优点，是我国应用最多的半干法脱硫技术。攀钢钒有限公司烧结机脱硫系统也是采用此技术进行脱硫，工艺流程如图1。
图1 脱硫工艺流程图
烟气通过脱硫塔底部的文丘里管的加速，进入循环流化床，物料在循环流化床里，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，不断反应后的脱硫产物和未反应的脱硫剂，经旋风分离器回收装置回收，返回脱硫塔内继续循环利用。脱硫后的烟气经布袋除尘器净化后排出大气。
名称 SiO2 CaO 活性度 粒度（≥3mm）
活性灰 2.21 87.38 305.0 3.59
表1 攀钢钒公司活性灰成份及含量
整个脱硫过程中，脱硫剂的选择是影响整个脱硫效率的因素之一[3]。攀钢钒公司脱硫系统采用活性灰（成份如表1）作为脱硫剂，活性灰通过石灰消化器和除砂机，保证和控制消化过程净浆质量。通过近年来的运行实践和脱硫设备系统不断的改进和操作工艺的优化，攀钢钒公司脱硫系统的运行效率提高到了96%以上，脱硫率能够达到90%以上，SO2减排量和脱硫率等运行指标迈进了国内先进水平。但是脱硫系统使用的活性灰需从外部购买，费用较高，表2是2013年6月份攀钢钒公司烧结机脱硫系统运行数据。
表2中，平均每天脱硫剂用量约为56.03吨，全年购买活性灰的费用在700万左右。因此，活性灰的再生是提高脱硫剂的利用率与降低运行成本的有效方法。
时间 进料/t 脱硫灰/t 塔底灰/t SO2减排量
/t 脱硫率/%
6月1日 59.95 77 0 65.08 94.47
6月2日 59.70 78 17 66.87 94.71
6月3日 58.46 79 0 64.66 93.14
6月4日 61.14 89 17 60.91 92.24
6月5日 57.92 78 0 65.72 93.35
6月6日 61.22 88 17 64.09 93.87
6月7日 57.92 78 17 60.17 91.51
6月8日 43.32 62 17 61.56 91.45
6月9日 63.06 74 17 54.20 90.59
6月10日 60.32 89 17 64.00 93.62
6月11日 62.12 89 17 62.39 93.81
6月12日 58.12 78 17 63.81 92.92
6月13日 61.60 77 17 65.41 94.32
6月14日 44.34 54 17 55.83 90.50
6月15日 31.22 33 17 55.54 90.97
合计 840.41 1123 204 930.24 /
备注：期间脱硫系统检修停机约19.5h
表2 2013年6月份上半月烧结机脱硫系统运行数据
通过对脱硫灰的化验分析，脱硫灰内含有59%CaO当量的Ca(OH)2。因此，为降低脱硫运行成本，根据脱硫工艺原理和脱硫灰成分分析情况，我单位建设性地提出将脱硫灰再次利用的设想，并开展实验。
1 脱硫灰与生石灰混合制浆实验
1.1 设备
要进行该项实验，必须要将脱硫灰输进活性灰料仓，设备人员将除尘仓泵输灰系统的1#管（本系统共有16个仓泵，1#-8#仓泵输灰时走1#输灰管，9#-16#仓泵输灰走2#输灰管）改入生活性灰仓，并增加了两个切换阀，以便将脱硫灰进行切换；为提高喷入浆液的温度，在18米平台就地浆液罐中引入蒸汽管道。
1.2 操作
1）根据此次实验的目的，每次罐车打完活性灰后将1#输灰管的脱硫灰切换到活性灰料仓输灰2小时，输完2小时后及时切换回脱硫灰仓；
2）将2#输灰管的脱硫灰根据仓泵下料情况和现场具体情况，连续地自动（或手动）输到脱硫灰仓，需要关注的是脱硫灰仓料位和仓顶安全状况；
3）实验期间，每天白班和夜班各要一车活性灰，其余料量由脱硫灰混入替代；
4）实验期间，浆液浓度尽量控制偏浓一些（从除砂机下浆孔观察），浆液温度最低不低于50度，脱硫塔塔温按不低于露点温度控制；
5）实验为期15天。
时间 进料/t 脱硫灰/t 塔底灰
/t SO2减排量/t 脱硫率/%
7月3日 34.38 57 0 60.49 93.71
7月4日 52 63 17 59.1 92.79
7月5日 45.42 58 0 59.97 91.38
7月6日 49.8 59 34 57.39 89.81
7月7日 47.58 57 0 58.73 90.89
7月8日 30.36 58 0 59.63 92.75
7月9日 60.36 69 54 57.32 89.35
7月10日 49.32 58 17 61.15 92.31
7月11日 48.72 57 0 61.38 91.36
7月12日 45.88 59 34 60.57 89.64
7月13日 57.12 67 0 61.88 92.48
7月14日 14.82 48 17 61.39 90.64
7月15日 50.26 68 17 63.26 93.08
7月16日 68.16 69 0 60.73 92.36
7月17日 30.76 55 17 61.26 91.6
合计 684.94 902 207 904.25 /
备注：期间脱硫系统检修停机约20h。
表3 实验期间烧结机脱硫系统数据
2 实验结果分析
实验结果如下表4。
名称 进活性灰/吨 脱硫灰/吨 塔底灰/吨 SO2减排量/吨 平均
脱硫率/%
活性灰制浆 840.41 1123 204 930.24 92.76
实验期间 684.94 902 207 904.25 91.61
表4 攀钢钒烧结机脱硫系统实验数据对比表
由表2、3、4对比情况来看：实验期间减少活灰量155.47吨，脱硫灰再利用量为1123-902=221吨，SO2减排量降低了25.99吨，脱硫效率降低1.24个百分点。
实验期的15天内减少活性灰用量155.47t（活性灰单价505元/吨），降低新1#脱硫物料成本155.47×505≈78512元；
即每天降低物料成本：78512÷15≈5234元；
则全年降低物料成本：5234×300×0.8≈125万元（每年按300天运行时间计算，其它影响系数按0.8计算）。
3 结论
本文根据循环流化床半干法脱硫工艺原理和脱硫灰成分分析情况，将活性灰与脱硫灰混合制浆，并通过数据对比，结果表明，活性灰与脱硫灰混合制浆不但对脱硫系统运行没产生影响，而且可以年节约运行成本约125万元，此方法可以推广使用。
参考文献
[1]尚华.循环流化床在脱硫技术中的应用.新疆化工，2010(2):25-38.
[2]Fabio Montagnaro，Piero Salatino，et al.Assesment of ettingitrfrom hydrated FBC residues as a sorbent for fluidized bed desulphrization．Fuel，2003，82(16):2299-2307.
[3]Anthony E J，McCleave R，Gandolfi E，etal.Industrialsecal demonstration of a new sorbent reactivation technology for fluidized bed combustors[J].J Environmental Management，2003，69(2):177-185.