一種復合脫硫零排放cfb鍋爐及其工作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐技術領域，具體地說是一種復合脫硫零排放CFB鍋爐及其工作方法。
【背景技術】
[0002]CFB(circulating fluidized bed,循環(huán)流化床)鍋爐煤種適應性強，可以燃燒劣質煤，環(huán)保特性好，中溫燃燒NOx生成量少，適合采用爐內噴鈣脫硫工藝。CFB鍋爐適合用于建設坑口電廠，以就地消化選煤、洗煤產生的煤矸石、煤泥等低熱值煤，實現資源綜合利用?；谝陨咸匦?，CFB鍋爐在中國應用廣泛。
[0003]隨著大氣環(huán)境質量的惡化，燃煤鍋爐面臨超凈排放的新要求，CFB鍋爐也面臨超凈排放的要求;CFB鍋爐利用傳統爐內噴鈣脫硫工藝難以實現SO2的超凈排放;常規(guī)CFB鍋爐采用爐內噴鈣脫硫工藝無法達到新環(huán)保標準的要求，更達不到超凈排放的水平，需要技術和工藝的創(chuàng)新。
[0004]調研發(fā)現，利用活性炭吸附脫硫可以實現很高的脫硫效率，甚至可以實現零排放。但是由于成本較高，所以在實際工程應用的很少。因CFB鍋爐爐內噴鈣脫硫工藝可以達到90%的脫硫效率，如果先采用該工藝后，再采用活性炭吸附脫硫，則可以使活性炭吸附脫硫的規(guī)模和成本降低到原來的10%，因此兩種脫硫工藝結合在一起，有可能實現經濟上可承受的CFB鍋爐脫硫零排放。

【發(fā)明內容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種復合脫硫零排放CFB鍋爐及其工作方法，該鍋爐及其工作方法通過雙重脫硫實現SO2的零排放，而且活性炭吸附/再生單元可循環(huán)利用，經濟性好。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案包括:一種復合脫硫零排放CFB鍋爐，包括爐膛和煙囪，在爐膛內設有爐內噴鈣脫硫系統，爐膛和煙囪之間設置有至少兩個活性炭吸附/再生單元，每個活性炭吸附/再生單元靠近煙囪的一端設有與煙囪相連通的支管和與爐膛相連通的支管，每個活性炭吸附/再生單元靠近爐膛的一端設有與爐膛相連通的支管，每條所述的支管上均設有閥門，通過閥門的切換實現活性炭吸附/再生單元內吸附劑的吸附脫硫過程或者再生過程。
[0007]活性炭吸附/再生單元內的吸附劑可以是各種商用活性炭，也可以是具有吸附能力的活性焦，通過吸附單元和再生單元的切換，這些吸附劑可以多次循環(huán)利用。
[0008]進一步的技術方案為:在爐膛和活性炭吸附/再生單元之間安裝有煙氣熱量吸收裝置，需脫硫的煙氣從爐膛經煙氣熱量吸收裝置后到達活性炭吸附/再生單元，為活性炭吸附/再生單元的再生提供熱源的煙氣從爐膛直接到達活性炭吸附/再生單元。
[0009]煙氣熱量吸收的裝置可以是過熱器、再熱器、省煤器、空氣預熱器等，可以提高鍋爐的熱交換性能，降低能量消耗;而為活性炭吸附/再生單元的再生提供熱源的煙氣需要具備較高的溫度，其從爐膛直接到達活性炭吸附/再生單元以實現活性炭吸附/再生單元較好的再生效果。
[0010]為了除去煙氣中的粉塵，保證鍋爐各部件的正常工作，進一步的技術方案為:每個所述活性炭吸附/再生單元與爐膛之間均設置有除塵器。其中，需脫硫的煙氣經過普通的靜電除塵器達活性炭吸附/再生單元，為活性炭吸附/再生單元的再生提供熱源的煙氣經過高溫靜電除塵器到達活性炭吸附/再生單元。
[0011]進一步的技術方案為:所述的爐內噴鈣脫硫系統中，鈣基物質的鈣硫比在2?2.5的基礎上增加0.25?0.4。目前的爐內噴鈣工藝中，鈣基物質的鈣硫比一般為2?2.5，可以達到較好的脫硫效果，本發(fā)明中因為活性炭吸附/再生單元再生過程中釋放出的SO2通過送風系統送回到CFB鍋爐的爐膛內，會使得爐膛內原始SO2濃度增加，所以為保證SO2的零排放，適當的增加鈣硫比，鈣硫比增加0.25?0.4。
[0012]進一步的技術方案為:活性炭吸附/再生單元與煙囪相連通的支管和活性炭吸附/再生單元與爐膛相連通的支管上分別設有引風機。引風機可以排出爐膛內產生的煙氣，并使爐膛內維持一定的負壓，克服尾部煙道內的壓力損失，同時引風機還能夠增加爐膛內的氧氣含量，起到助燃的作用，使燃燒更充分、更徹底。
[0013]進一步的技術方案為:每個所述活性炭吸附/再生單元上均連接有外接熱源。活性炭吸附/再生單元再生過程中需要的熱源可以采用CFB鍋爐的高溫煙氣和過熱蒸汽提供，也可以采用其它的外接熱源，增加靈活性和可操作性。
[0014]為了合理的布置管道，最大程度的降低成本，進一步的技術方案為:所述的活性炭吸附/再生單元包括第一活性炭吸附/再生單元和第二活性炭吸附/再生單元，第一活性炭吸附/再生單元與爐膛之間設有第一總管，第一活性炭吸附/再生單元遠離爐膛的一端設有第二總管，第二活性炭吸附/再生單元與爐膛之間設有第三總管，第二活性炭吸附/再生單元遠離爐膛的一端設有第四總管；
[0015]第一總管靠近第一活性炭吸附/再生單元的一端分為第一支管和第二支管，第二總管遠離第一活性炭吸附/再生單元的一端分為第三支管和第四支管，第三總管靠近第二活性炭吸附/再生單元的一端分為第五支管和第六支管，第四總管遠離第二活性炭吸附/再生單元的一端分為第七支管和第八支管；
[0016]第一支管同時連通到第一活性炭吸附/再生單元和第五支管上，第六支管同時連通到第二活性炭吸附/再生單元和第二支管上，第三支管同時連通到第七支管和煙囪上，第四支管通過第八支管連通到爐膛上；
[0017]全部的支管上分別設有管道分流閥門。
[0018]本發(fā)明解決其技術問題的技術方案還包括:一種復合脫硫零排放CFB鍋爐的工作方法，通過管道分流閥門將其中一個活性炭吸附/再生單元設置為吸附狀態(tài)，另一個活性炭吸附/再生單元設置為再生狀態(tài)；
[0019]爐膛內經爐內噴鈣脫硫后的煙氣沿管道到達處于吸附狀態(tài)的活性炭吸附/再生單元，煙氣內殘留的SO2被吸附狀態(tài)的活性炭吸附/再生單元吸附，該吸附狀態(tài)的活性炭吸附/再生單元吸附飽和后，將其切換成再生狀態(tài)，另一個原本處于再生狀態(tài)的活性炭吸附/再生單元切換至吸附狀態(tài)；
[0020]利用爐膛CFB鍋爐的煙氣和過熱蒸汽對再生狀態(tài)的活性炭吸附/再生單元進行再生，活性炭吸附/再生單元再生過程釋放出來的SO2送回到爐膛內，利用爐內噴鈣工藝對其進行最終脫除。
[0021]進一步的技術方案為:當第一支管、第四支管、第六支管和第七支管上的管道分流閥門打開，第二支管、第三支管、第五支管和第八支管上的管道分流閥門關閉時，第一活性炭吸附/再生單元處于再生狀態(tài)，第二活性炭吸附/再生單元處于吸附狀態(tài)。
[0022]進一步的技術方案為:當第一支管、第四支管、第六支管和第七支管上的管道分流閥門關閉，第二支管、第三支管、第五支管和第八支管上的管道分流閥門打開時，第一活性炭吸附/再生單元處于吸附狀態(tài)，第二活性炭吸附/再生單元處于再生狀態(tài)。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024]1、本發(fā)明的鍋爐通過爐內噴鈣和活性炭吸附/再生單元的雙重脫硫，能夠實現CFB鍋爐的SO2零排放，同時，活性炭吸附/再生單元能夠在吸附狀態(tài)和再生狀態(tài)之間切換，活性炭吸附/再生單元內的吸附劑可以多次循環(huán)使用，降低了成本，經濟性好。
[0025]2、本發(fā)明的工作方法操作簡單，通過操作閥門實現活性炭吸附/再生單元的吸附狀態(tài)和再生狀態(tài)之間的切換，實現CFB鍋爐的SO2零排放，對于環(huán)境保護具有重要意義。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實施例的整體結構示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實施例活性炭吸附/再生單元處的管道連接的結構示意圖。
[0028]圖中:I給料倉，2給料倉，3爐膛，4旋風分離器，5過熱器，6再熱器，7省煤器，8高溫靜電除塵器，9管道分流閥門，10管道分流閥門，11第一活性炭吸附/再生單元，12管道分流閥門，13管道分流閥門，14煙囪，15給煤機，16水冷風室，17回料閥，18高壓流化風機，19空氣預熱器，20—次風機，21 二次風機，22靜電除塵器，23管道分流閥門，24管道分流閥門，25第二活性炭吸附/再生單元，26管道分流閥門，27管道分流閥門，28引風機，29引風機，30第一總管，31第二總管，32第三總管，33第四總管，34第一支管，35第二支管，36第三支管，37第四支管，38第五支管，39第六支管，40第七支管，41第八支管。
【具體實施方式】
[0029]下面結合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述:
[0030]如圖1所示，一種復合脫硫零排放CFB鍋爐，包括爐膛3和煙囪14，在爐膛3內設有爐內噴鈣脫硫系統，爐膛3和煙囪14之間設置有第一活性炭吸附/再生單元11和第二活性炭吸附/再生單元25，每個活性炭吸附/再生單元靠近煙囪14的一端設有與煙囪14相連通的支管和與爐膛3相連通的支管，每個活性炭吸附/再生單元靠近爐膛3的一端設有與爐膛3相連通的支管，每條所述的支管上均設有閥門，通過閥門的切換實現活性炭吸附/再生單元內吸附劑的吸附脫硫過程或者再生過程。
[0031]活性炭吸附/再生單元內的吸附劑可以是各種商用活性炭，也可以是具有吸附能力的活性焦，通過吸附單元和再生單元的切換，這些吸附劑可以多次循環(huán)利用。
[0032]在爐膛3和活性炭吸附/再生單元之間安裝有煙氣熱量吸收裝置，需脫硫的煙氣從爐膛3經煙氣熱量吸收裝置后到達活性炭吸附/再生單元;為活性炭吸附/再生單元的再生提供熱源的煙氣從爐膛3直接到達活性炭吸附/再生單元。
[0033]煙氣熱量吸收的裝置可以是過熱器5、再熱器6、省煤器7、空氣預熱器19等，可以提高鍋爐的熱交換性能，降低能量消耗;而為活性炭吸附/再生單元的再生提供熱源的煙氣需要具備較高的溫度，其從爐膛3直接到達活性炭吸附/再生單元以實現活性炭吸附/再生單元較好的再生效果。
[0034]爐膛3還與給料倉I和給料倉2相連通，給料倉I和給料倉2連接有給煤機15，爐膛3的底端設有水冷風室16以對爐膛3起到保護作用，爐膛3上還連接有旋風分離器4、回料閥17和高壓流化風機18。
[0035]如圖2所示，第一活性炭吸附/再生單元11與爐膛3之間設有第一總管30，第一活性炭吸附/再生單元11遠離爐膛3的一端設有第二總管31，第二活性炭吸附/再生單元25與爐膛3之間設有第三總管32，第二活性炭吸附/再生單元25遠離爐膛3的一端設有第四總管33。
[