(仅供参考)半干法烟气脱硫技术

0.45 0.4
0.35 0.3
0.25 0.2
123 4 5
1——f=1.0 2——f=0.8 3——f=0.6 4——f=0.4
5——f=0.2
0.15
B
0.1
0.05
A
0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
q℃
半干法烟气脱硫工艺基本概念
) ppm及mg/Nm3 1ppm=2.86 mg/Nm3
– 式中：A：脱硫装置统计期间可运行小时数。
–
B：脱硫装置统计期间强迫停运小时数。
–
C：脱硫装置统计期间强迫降低出力等效停运小时数。
) 脱硫效率 脱硫效率 = C1 − C2 ×100% C1
– 式中，C1：脱硫前烟气中SO2在同一含氧量下的折算浓度；
–
C2：脱硫后烟气中SO2在同一含氧量下的折算浓度。
) BLI (Boiler Limestone Injection Activation) 锅炉石灰石喷射活化工艺
SDA（Spray Drying Absorption） 旋转喷雾干燥脱硫技术
• 旋转喷雾干燥法烟气脱硫技术是80年代迅速发展起来的一种新兴脱硫工艺。
• 目前世界上装有这种脱硫装置的发电机组总容量超过15000MW，已投入正常 运行的超过6000MW,单机容量超过500 MW，这些装置主要用于燃用中低硫煤 的电厂烟气脱硫。
半干法烟气脱硫工艺常用术语
) 脱硫岛 – 指脱硫装置及为脱硫服务的建（构）筑物 .
) 吸收剂
– 指脱硫工艺中用于吸收硫氧化物等有害物质的反应剂，本工艺的吸收剂是氢 氧化钙和氧化钙（Ca(OH)2和CaO）
) 一级除尘器（或预除尘器） – 布置在吸收塔进口，用以除去锅炉出口烟气中飞灰的除尘器 .
) 二级除尘器
Ca(OH ) 2 + H 2 SO3 → CaSO3 + 2H 2O
– 液滴中CaSO3过饱和沉淀析出：
CaSO3 (L) → CaSO3 (S)
–
部分CaSO3 (L) 被溶于液滴中的氧所氧化：CaSO3 (L)
+
1 2 O2
→
CaSO4 (L)
半干法烟气脱硫工艺原理
• 3、影响脱硫效率的主要因素
) CFB-FGD (Circulating Fluidized Bed FGD) 循环流化床烟气脱硫工艺
) SDA (Spray Drying Absorption) 喷雾干燥吸收脱硫工艺
) GSA (Gas Suspension Absorption FGD) 烟气悬浮吸收脱硫工艺
) RCFB (Reflux Circulating Fluidized Bed FGD) 回流式烟气脱硫工艺
特点：
• 脱硫效率高 • 运行稳定可靠 • 系统复杂 • 造价高
Gas Handling and Sulfur Dioxide Absorber
Waste disposal system
Reagent Preparation
干法脱硫工艺（Dry-FGD）
采用粉状脱硫剂在干态下与燃煤产生的二氧化硫反应，去除烟气中的 二氧化硫。由于反应无液相介入，反应产物为干粉状，因此不产生废水、 腐蚀等问题。
α ——标准规定的过量空气系数；燃煤锅炉为硫工艺的工艺流程图
旋风分离器
水合石灰
吸收塔 水
浆液罐 水
给料箱 再循环
空气
烟气
布袋除尘器
电除尘器 灰
烟囱
去灰场
半干法烟气脱硫工艺的物料平衡图
烟尘（20g/m3） 烟气
140～200℃，RH≈2％
SO2
Ca(OH)2 浆液
– 在一个绝热饱和器中，当湿度为、温度为的不饱和烟气（空气）与雾化 （浆）液滴密切接触时，水分不断向烟气中汽化，汽化所需的潜热只能 来自烟气，因此烟气温度随过程的进行逐渐下降，湿度则升高，但是烟 气的焓却不变化。若该过程进行到烟气被水饱和，即达到稳定状态时， 烟气的温度不再下降，此时的温度称为初始状态烟气的绝热饱和温度。
技术特点：
¾ 高速旋转雾化喷嘴或高压力雾化喷嘴。 ¾ 用50目液滴粒径（小于300微米）的液滴形成的伞状雾化浆液来吸收SO2。 ¾ 需要多个喷嘴或旋转雾化器来保证较细的雾化和完全覆盖反应截面。 ¾ 在石灰浆液中实现物料循环，这样的结果是喷嘴必须使用昂贵的耐磨损材料
SDA（Spray Drying Absorption）
半干法烟气脱硫工艺原理
温度（ ℃）
液滴干燥时间
75
70
65
60
AAST=21.2℃
55
AAST=20℃ AAST=17℃
AAST=15.1℃
50
AAST=12.6℃ AAST=11.3℃
AAST=10.6℃
AAST=9.6℃ 45
-0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
也有的称气化风机 .
) 脱硫塔
– 是脱硫工艺中的主要设备，在吸收塔中，脱除烟气中的SOx等有害物质
) 脱硫副产物 – 指脱硫工艺中吸收剂与烟气中SOx反应后生成的物质 .
) 近绝热饱和温差 – 指出口烟温与烟气的绝热饱和温度之差，单位：℃ .
半干法烟气脱硫工艺常用术语
) 设备可用率 可用率 = A − B − C ×100% A
– 第二阶段为即降速干燥阶段
随着蒸发继续进行，雾滴表面的自由水分减少，内部粒子间距离减小。当液 滴表面出现固体时，蒸发受到水分限制，开始进入降速干燥阶段。此阶段的特点 是蒸发速度降低，液滴温度升高。当接近烟气温度时，水分扩散距离增加，干燥 速度继续降低，由于吸收剂雾化成非常细小的液滴（25～200µm），以提供足够大 的表面积与 SO 2 接触，加快脱硫反应和干燥过程。
灰循环率对脱硫效率的影响
100
0
灰循环率（％）
脱硫效率(％)
半干法烟气脱硫工艺系统
• 工艺系统
• 主要系统
吸收剂制备系统； 烟气系统； 二氧化硫吸收系统； 脱硫灰处理系统；
• 辅助系统
电气及控制系统； 采暖通风与空气调节系统； 消防系统； 烟气排放在线连续监测系统；
半干法烟气脱硫常见工艺 （Semi-dry FGD Process）
半干法烟气脱硫工艺（Semidry FGD）
该工艺与常规的湿法工艺相比有以下优点：
（1）投资费用低；占地面积少； （2）脱硫产物呈干态，并与飞灰相混； （3）无需装设除雾器及烟气再热器； （4）设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞；
该工艺的缺点：
（1）吸收剂的利用率低于湿法烟气脱硫工艺，用于高硫煤时经济性差； （2）飞灰与脱硫产物的相混可能影响综合利用； （3）对干燥过程控制要求很高。
1 mg/m3 = 273 + t mg/Nm3 237
)大气污染物（烟尘、 SO2 ）的过量空气系数折算
C = C'×α ' α
C ——折算后的烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度，mg/m3 C' ——实测的烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度，mg/m3
α ' ——实测的过量空气系数 α '= 20.9 20.9 − O2
吸收器示意图
SDA（Spray Drying Absorption）
旋转雾化器
两种型式吸收器示意图
双流体喷嘴
SDA（Spray Drying Absorption）
– 布置在吸收塔出口，用以除去吸收塔出口烟气中脱硫灰，使烟气中含尘浓度
达到符合排放标准的除尘器 . ) 生石灰干消化装置
– 使生石灰（CaO）加适量的水混合生成干态消石灰（ Ca(OH)2 ）的装置.
半干法烟气脱硫工艺常用术语
) 流化风机
– 生石灰仓、消石灰仓、脱硫灰仓、除尘器灰斗等靠近出口处的仓壁容易粘 壁。为使不致粘壁堵灰，常间断通入空气使其流动的风机，称流化风机，
3 2
4 1
5
烟气脱硫(FGD)工艺分类及特点
烟气脱硫方法一般分为 湿法（Wet）、干法（Dry）、半干法（Semi-dry）
(脱硫剂) 干
湿
湿
烟气 吸收器
(副产物) 干
干
湿
干法 半干法 湿法
图 烟气脱硫技术分类
湿法烟气脱硫技术（Wet FGD）
大量石灰石（或石灰）浆液（一般液气比为5.0－14.0 L/Nm3）充分洗涤烟气，以脱除烟气中的二氧化硫，同时烟气 温度降至绝热饱和温度（一般为50℃）。
内容提要
)烟气脱硫工艺分类及特点 )半干法烟气脱硫工艺常用术语 )半干法烟气脱硫工艺基本概念 )半干法烟气脱硫工艺原理 )半干法烟气脱硫工艺系统 )半干法烟气脱硫工艺常见工艺 )烟气脱硫对锅炉系统的影响 )脱硫灰的综合利用
FGD —— Flue Gas Desulfurization
烟气脱硫工艺分类及特点
干燥时 间（ s）
图. 不同近绝热饱和温差下CaO浆液滴的干燥时间
粒 子 个 数
液滴粒径（µm） 图. 浆液粒径分布图
半干法烟气脱硫工艺原理
• 2、化学过程
– 生石灰制浆： – SO2 被液滴吸收：
CaO + H 2O → Ca (OH ) 2
SO2 + H 2O → H 2 SO3
– 吸收剂与SO2反应：
脱硫效率随Ca/S的变化
100
¾ Ca/S
脱硫效率(％)
0
0
1
2
3
Ca/S
半干法烟气脱硫工艺原理
• 3、影响脱硫效率的主要因素
¾ 吸收塔出口烟温；（T=AST+AAST）
脱硫效率随AAST的变化
100