电厂湿法脱硫培训教材
脱硫培训教材word版
第二节北疆电厂一期(2×1000MW)脱硫技术一、概述北疆电厂一期2×1000MW超超临界燃煤机组烟气脱硫工程是由北京博奇电力科技有限公司EPC总承包。
整个烟气脱硫工程采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺(以下简称FGD),一炉采用一套脱硫装置,不设置GGH,不设置增压风机,设置一台吸收塔。
副产物为二水石膏,全部烟气参加脱硫,在设计条件下,全烟气脱硫效率不小于96.3%。
按2台机组统一规划,脱硫烟气先经过静电除尘器除尘,脱硫场地位于烟囱后部。
两台炉共用一个脱硫控制室。
二、吸收原理吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔,分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。
这些液滴与塔内烟气逆流接触,发生传质与吸收反应,烟气中的SO2、SO3及HCl 、HF被吸收。
SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。
为了维持吸收液恒定的pH值并减少石灰石耗量,石灰石被连续加入吸收塔,同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动,以加快石灰石在浆液中的均布和溶解。
三、化学过程强制氧化系统的化学过程描述如下:1.吸收反应烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2,反应如下:SO2+H2O→H2SO3H2SO3→H++HSO3-2.氧化反应一部分HSO3-在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化,其它的HSO3-在反应池中被氧化空气完全氧化,反应如下:HSO3-+1/2O2→HSO4-HSO4-→H++SO42-Ca2++CO32-+2H++SO42-+H2O→CaSO4·2H2O+CO2↑2H++CO32-→H2O+CO2↑(3)中和反应吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子,使吸收液保持一定的pH值。
中和后的浆液在吸收3.塔内再循环。
中和反应如下:Ca2++CO32-+2H++SO42-+H2O→CaSO4·2H2O+CO2↑4.其他污染物烟气中的其他污染物如SO3、Cl-、F-和尘都被循环浆液吸收和捕集。
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训教材(PPT44页)
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训 教材(PP T44页)
Smart 工艺—流程图
加 药
①回流GIC系统
②去脱硫塔
脱硫废水 部 分
战略合作伙伴
▪ 北京嘉源汇能科技责任有限公司 ▪ 联合流体技术公司
火▪电Pil厂ler 脱硫废水“零排放”技术
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训 教材(PP T44页)
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训 教材(PP T44页)
内容提要
火电厂脱硫废水“零排放”技术
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训 教材(PP T44页)
通过加入硫酸钠及极性分流浓缩的硫酸钠回流,并加入结晶诱发药剂, 反应如下:
目前脱硫废水零排放主体思路
预处理
膜浓缩
蒸发结晶
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训 教材(PP T44页)
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训 教材(PP T44页)
火电厂脱硫废水“零排放”技术
火电厂水平衡
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训 教材(PP T44页)
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训 教材(PP T44页)
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训 教材(PP T44页)
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训 教材(PP T44页)
火电厂脱硫废水“零排放”技术
脱硫废水传统工艺(三联箱)流程示意图
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训 教材(PP T44页)
火电厂湿法脱硫废水零排放技术培训 教材(PP T44页)
火电厂脱硫废水“零排放”技术
GIC预处理系统
湿法烟气脱硫技术系统培训讲稿
湿法烟气脱硫技术系统培训讲稿湿法烟气脱硫技术是一种有效的减少烟气中二氧化硫排放的技术,已经广泛应用于煤电厂、石油化工行业等。
为了提高餐饮业和其他小型企业的环保意识,我们特别为大家提供一份湿法烟气脱硫技术系统培训讲稿,希望能够对大家的工作和生活有所帮助。
一、湿法烟气脱硫技术的基本原理湿法烟气脱硫技术是将湿法脱硝和化学吸收相结合的技术,使用不同的化学试剂,将烟气中的二氧化硫化合物转化为可溶于水的硫酸盐、亚硫酸盐等物质,使得烟气中硫的排放浓度得到有效减少。
其中,石灰石(CaCO3)和石膏(CaSO4)被广泛使用作为反应试剂,硫化水素还原剂如亚硫酸钠也可用于湿法烟气脱硫过程中。
二、湿法烟气脱硫技术的主要组成部分1. 脱硫吸收塔:该塔内配备各种化学吸收剂,用于与烟气中的二氧化硫反应,产生可溶于水的化合物,从而减少烟气中SO2的排放。
2. 石灰石破碎及输送系统:该系统主要包括破碎机、输送带、储料仓和粉碎机等设备,用于将石灰石制成粉末,并输送至脱硫设备上方的石灰石储料仓。
3. 石灰石浆液系统:该系统主要包括重力式搅拌桶、输送泵、雾化器等设备,制备适宜浓度的石灰石浆液,将其喷洒在脱硫吸收塔中。
4. 排放系统:包括排放管道和排放风机等设备,将经过湿法烟气脱硫处理后的烟气排放到大气中。
三、湿法烟气脱硫技术的优点和适用范围1. 湿法烟气脱硫技术有效降低了SO2的排放浓度,达到环保要求,同时不影响锅炉的正常运作。
2. 该技术适用于各种煤种、油品和气体,针对不同的燃料类型可以选择不同的化学吸收剂。
3. 湿法烟气脱硫技术具有可操作性强、维护成本低的优点,投入前期的设备购置费用较高,但后期运行成本低。
4. 湿法烟气脱硫技术广泛应用于电力、石化、冶金等行业,也适用于餐饮、建材和农业等小型企业的环保治理。
四、湿法烟气脱硫技术的操作流程1. 石灰石经过破碎、粉碎之后,经输送带输送至石灰石储料仓。
2. 脱硫吸收塔内装载适量浓度的石灰石浆液,并喷洒至脱硫吸收塔内。
电厂脱硫脱硝除尘技术培训讲稿(二)脱硫.
二、湿法烟气脱硫技术
2、与石灰石的反应
溶于浆液液滴中的SO2、SO3和HCl与浆液中的石灰石的反 应,此步反应的关键是Ca2+的生成
主要内容
1.脱硫技术原理 2.湿法脱硫技术 3.湿法脱硫工程案例分析
一、烟气脱硫技术原理
- 烟气中的硫以SO2为主
-烟气中SO3通常较少,0.5~5%
-过量空气系数1.15,含硫量1~4%时,标准状况下烟气 中SO2的含量约为3.143~10g/m3。
1、SO2的生成
S O2 SO2
Cx H y S z nO2 zSO2 xCO2 yH 2O
-工艺流程:脱硫剂浆液制备、浆液雾化、SO2吸收和液滴 的干燥、灰渣再循环和捕集
一、烟气脱硫技术原理
(2)炉内喷钙尾部增湿技术LIFAC
基本原理
-保留炉内喷钙的脱硫系统,在尾部烟道增设一个独 立的活化反应器,将炉内未反应完的CaO通过雾化水 进行活化后再次脱出烟气中的SO2。
增湿脱硫反应
Ca(OH )2 SO2 CaSO3 H2O
SO2 H 2O HSO3 H H HSO3 2H SO32 SO3 H 2O H 2 SO4
烟气中的SO2和SO3溶于石灰 石浆液的液滴中,SO2被水吸 收后生成亚硫酸,亚硫酸电离
成H+和HSO3,一部分HSO3被 烟气中的氧氧化成H2SO4 ; SO3溶于水生成H2SO4 ;HCl 也极容易溶于水。
湿法脱硫上艺的脱硫剂利用率最高,达90%以上,干法脱硫工艺最 低,为30%左右。
一、烟气脱硫技术原理
3) 脱硫装置的出力
工程上采用脱硫装置在设计的脱硫率和钙硫比下 所能连续稳定处理的烟气量来表示其出力。
通常用折算到标准状态下每小时处理的烟气量, 即采用m3/h来表示。
600MW机组脱硫脱硝培训教材133页
长沙电厂2×600MW机组脱硫脱硝培训教材目录第一章绪论第一节常规湿法脱硫技术第二节常规脱硝技术第三节长沙电厂机组概况第二章脱硫脱硝的理论基础第一节NOx、SOx的生成机理第二节烟气脱硫的理论第三节烟气脱硝的理论第三章湿法石灰石/石膏脱硫工艺(WFGD)第一节WFGD工艺流程第二节石灰石石膏湿法脱硫工艺的描述第三节影响WFGD工艺性能的主要因素第四章WFGD的烟气系统第一节烟气特性及参数第二节烟气系统流程第三节烟气系统的主要设备第五章WFGD的吸收塔系统第一节吸收塔系统简介第二节吸收塔工作原理第三节吸收塔系统的主要设备第六章WFGD的吸收剂制备系统第一节系统简介第二节石灰石卸料、储存与输运系统第三节湿磨机第七章WFGD的石膏脱水系统第一节石膏脱水系统流程第二节石膏脱水系统的主要设备第三节石膏脱水系统的工艺特点第八章WFGD的公用及辅助系统第一节排放系统第二节工艺水、废水排放系统第三节压缩空气系统第四节管道和阀门第九章WFGD的热工控制系统第一节热工控制系统概述第二节FGD_DCS第三节现场仪表及执行机构第四节模拟量控制系统第五节顺序控制系统第十章WFGD工艺的运行、维护与故障处理第一节WFGD的启动与调试第二节WFGD的启、停操作第三节WFGD的保护与联锁第四节WFGD的故障处理第十一章脱硝工艺第一节脱硝工艺概况第二节脱硝工艺的流程第三节脱硝工艺的监测、电气与控制附录一脱硝设备供货清单附录二DCS供货清单附录二入口烟气氮氧化物含量变化时脱硝效率修正曲线第一章绪论比晓夫吸收塔其实也是一种单回路喷淋塔,之所以把它单独列为一个类别,是因为它比较独特,和常规单回路喷淋塔有较大的不同。
其主要特点是它把浆液池分为上下两个区,上部氧化区在低pH值环境下运行,提供了最好的氧化条件,下部为新加入的吸收剂区,pH值较高,有利于吸收反应。
比晓夫吸收塔具有双回路喷淋塔分为不同pH值区域的优点,但是其塔的结构比双回路喷淋塔简单,只需一个回路。
湿法烟气脱硫技术系统培训讲稿
湿法烟气脱硫技术系统培训讲稿长沙理工大学能源与动力学院目录第一章:绪论 31国外烟气脱硫技术的发展及现状 32国内烟气脱硫发展及现状 4第二章:燃烧前脱硫技术 61型煤的应用 72 物理方法脱硫 93 化学方法脱硫 9第三章:燃烧过程中脱硫 10第四章:燃烧后脱硫技术 111.脱硫工艺选择的因素 112湿法脱硫技术介绍 152.1 脱硫方法简介 152.2 湿法脱硫工艺 163 湿法脱硫工艺系统示例 182.4 FGD辅助设备系统 252.4 石膏的进一步处理 284 湿法脱硫在我国的应用 284.1 常用湿法脱硫技术流派介绍 29 第五章湿法烟气脱硫存在的问题及解决 35附录:鳞片衬里施工技术 40第一章:绪论1国外烟气脱硫技术的发展及现状日本是世界上最早大规模应用FGD装臵的国家。
应用的技术以湿式石灰/石灰石——石膏法为主,占75%以上。
由于日本资源匮乏,因此大多采用回收流程。
日本国内所用石膏基本来自烟气脱硫的回收产物。
FGD装臵的应用在日本已有近30年的历史。
60年代末开始大规模应用FGD装臵,使其SO2污染在70年代中后期基本得到了控制。
80年代以来,日本加强了对外出口,对美国、德国及发展中国家大量出口技术及设备,仅向中国就出口或援助近十套FGD装臵,占中国进口脱硫装臵的70%左右。
日本的SO2排放已基本得到控制,所以开始烟气脱硝技术的研究,对同时脱硫脱硝的技术尤为关注。
如被誉为新一代FGD技术的EBA法和PPCP法,最早均由日本专家提出,并进行大规模研究,目前正在进行工业性试验,有待商业化应用。
美国的FGD技术研究较日本略迟,自上世纪70年代初开始,特别是1978年重新修改了环境法规,否决了高烟囱排放,使FGD技术发展迅速并有了长足的进展。
1973~1990年耗煤量由3.5亿t增加到7.3亿t,增长107%,而SO2的排放量却由2890万t减少到2120万t,降低了27%。
目前其FGD总装机容量达0.7~1.0亿kW,超过日本成为世界第一。
湿法烟气脱硫培训教材精品文档128页
中国华电集团公司石灰石—石膏湿法烟气脱硫工程培训教材版本:A版中国华电集团公司中国华电工程(集团)有限公司2019-06为了更好地促进火电厂烟气脱硫产业健康发展,提高电厂脱硫运行人员对脱硫系统的管理和运行水平,特编写本教材,教材针对石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统(以下简称FGD)进行介绍,侧重于脱硫设备运行维护。
本培训教材按照中国华电集团公司要求,由华电集团公司安全生产部组织,中国华电工程(集团)有限公司编写。
主要起草人:沈明忠、刘书德、陶爱平、王凯亮、沈煜辉、范艳霞、李文、谷文胜、张华等。
目录1绪论 (7)1.1 国家或行业相关标准 (7)1.2 中国华电集团相关企业标准 (7)1.3 石灰石—石膏湿法脱硫系统构成简述 (7)1.3.1 系统简图 (7)1.3.2 系统构成 (8)2石灰石—石膏湿法脱硫技术简介 (9)2.1 石灰石—石膏湿法脱硫化学机理 (9)2.1.1 吸收原理 (9)2.1.2 化学过程 (9)2.2 影响脱硫系统性能的主要因素 (10)2.3 脱硫系统水平衡问题 (11)2.3.1 FGD系统的水损失 (11)2.3.2 FGD系统的补充水 (11)2.3.3 FGD系统的水平衡 (12)3石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统介绍 (12)3.1 烟气系统及设备 (12)3.1.1 烟气系统 (12)3. 1.2 烟气系统主要设备 (12)3.2 SO2吸收系统及设备 (15)3.2.1 SO2吸收系统 (15)3.2.2 SO2吸收系统主要设备 (15)3.3 石灰石浆液制备、供应系统及设备: (15)3.3.1 石灰石浆液制备及供应系统 (15)3.3.2 石灰石浆液制备及供应系统主要设备 (17)3.4 石膏脱水系统及设备 (18)3.4.1 石膏脱水系统 (18)3.5 供水系统 (19)3.6 事故浆液储存系统 (19)3.7 压缩空气系统 (20)3.8 废水处理系统 (20)4FGD系统预调试,首次启动和预启动检查 (22)4.1序言 (22)4.2一般程序 (22)4.3辅助系统检查 (24)4.4 石灰石浆液系统 (25)4.5 除雾器冲洗系统 (26)4.6 吸收塔补水 (28)4.7 吸收塔搅拌器 (28)4.8 循环泵 (28)4.9氧化空气系统 (29)4.10吸收塔区地坑 (29)4.11 一级旋流系统 (30)4.12烟气系统 (32)4.13事故储存系统 (33)4.14模拟运行 (34)5FGD系统正常启动 (36)5.1序言 (36)5.2 FGD系统启动前的验收 (36)5.3 FGD系统启动过程 (37)5.4 从长期停运到短期停运的转换 (41)5.5 从短期停运到正常运行 (48)6FGD系统的正常运行和调整 (52)6.1 概述 (53)6.1.2 运行人员的主要任务 (53)6.2各分系统正常运行和调整 (53)6.2.1 烟气及再热系统 (54)6.2.2 SO2吸收系统 (60)6.2.3 石灰石浆液供给系统 (66)6.2.4 石灰石浆液制备系统 (66)6.2.5 石灰石(粉)卸料及储运系统 (68)6.2.6 石膏浆液脱水系统 (69)6.2.7工艺水系统 (71)6.2.8公用系统 (71)6.2.9地坑系统 (72)6.3数据记录 (72)6.4分析测量 (73)7 FGD系统正常停运 (74)7.1概述 (74)7.2 FGD系统的停运过程 (74)7.3 从正常运行到短时停运 (76)7.3.1 停止真空皮带脱水系统 (76)7.3.2 停止烟气系统 (76)7.3.3 停止吸收塔系统 (77)7.4 从短期停运到长期停运 (78)7.4.1 石灰石浆液供给系统停运 (78)7.4.2 吸收塔浆液排出泵停运 (78)7.4.3 吸收塔的停运 (79)7.4.4 石灰石浆液制备系统的停运 (79)7.4.5 公用系统(如果需要) (79)7.5特殊情况 (79)7.5.1从吸收塔排至事故浆液箱 (79)7.5.2 从事故浆箱向吸收塔注浆 (80)7.5.3吸收塔清洗 (80)8 FGD系统故障停运及故障处理 (81)8.1 设备异常处理原则 (81)8.2 FGD系统紧急停止 (82)8.3 无联锁停止 (83)8.4 FGD故障判断及处理: (83)8.5 转动机械常见故障处理 (84)8.6 FGD系统一般故障判断及处理 (86)8.6.1、烟气系统 (86)8.6.1.2 GGH 系统 (87)8.6.1.3 挡板门系统 (89)8.6.2、吸收塔系统 (89)8.6.2.1脱硫效率低 (89)8.6.2.2 除雾器 (89)8.6.2.3 吸收塔搅拌器 (90)8.6.2.4 氧化风机 (90)8.6.2.5 吸收塔浆池 (91)8.6.2.6 浆液循环泵 (91)8.6.3、石灰石浆液制备系统 (91)8.6.4、石膏脱水系统 (92)8.6.4.1 皮带脱水机系统 (92)8.6.5、其它系统 (92)8.6.5.1 工艺水 (92)9 FGD系统定期维护 (93)9.1 常规巡回检查项目 (93)9.2 泵和风机的运行与检查 (94)9.2.1 设备检修后移交运行的条件 (94)9.2.2 设备试转注意事项 (95)9.2.3 设备启动前检查 (95)9.2.4 设备的启动 (95)9.2.5 设备停运注意事项 (96)9.2.6 设备及其系统停运后转检修的操作 (96)9.2.7 设备正常运行监视 (96)9.2.8 设备投备用规定 (97)9.2.9 设备故障处理原则 (97)10 推荐的记录表/分析试验程序 (98)10.1 推荐的FGD运行日报表 (98)10.2 建议的运行检测项目 (98)10.3 美国MET石灰石反应性试验 (98)11 FGD系统电气 (103)11.1 脱硫岛厂用配电系统 (103)11.1.1 脱硫岛厂用配电装置的概述 (103)11.1.3 脱硫岛厂用配电装置的运行及操作 (107)11.1.3 脱硫岛厂用配电装置异常和事故处理 (110)11.2 电动机 (112)11.2.1 电动机启动 (112)11.2.2 电动机的运行 (113)11.2.3 电动机的异常及事故处理 (115)11.3 交流不停电电源 (117)11.3.1概述 (117)11.3.2 UPS启动及停运(根据具体设备编写) (117)11.3.3 UPS的运行及切换操作 (118)11.3.4 UPS的一般故障处理 (118)11.4 直流系统 (119)11.4.1 直流系统概况 (119)11.4.2 直流系统的正常运行及维护 (120)11.4.3 直流系统的异常运行和事故处理 (124)11.5 电力电缆运行规程 (126)11.6 柴油发电机的运行操作(如果有) (127)1 绪论为了更好地促进火电厂烟气脱硫产业健康发展,提高电厂脱硫运行人员对脱硫系统的管理和运行水平,特准备本教材,教材针对石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统(以下简称FGD)进行介绍,侧重于脱硫设备运行维护。
600MW机组脱硫培训教材2目录...
2×600MW机组脱硫培训教材2目录前言3第一章概述 41、脱硫的意义 42、烟气脱硫装置的类型 43、吸收塔的分类 6第二章石灰石/石膏湿法脱硫的原理及一些基本概念71、石灰石/石膏湿法脱硫的原理 72、基本概念8第三章脱硫系统流程91 FGD流程简述92、烟气系统93 SO2吸收系统104、石膏脱水系统115、工艺水系统126、压缩空气系统127、排放系统128、废水处理系统139、石灰石储运及浆液制备系统1310、石膏储存及输送14第四章吸收塔本体及烟气系统151、本体 152、烟气系统273、运行方式与控制294、启停检查34第五章石灰石卸料及浆液制备系统411、系统流程412、系统设备413、运行维护48第六章石膏脱水系统491、系统流程492、系统设备503、运行维护554、故障及处理56第七章脱硫辅助系统581、主要设备582、工艺水59第八章脱硫岛废水处理系统631、水的预处理632、系统概述663、系统流程674、系统设备695、技术规范71第九章电气部分721、系统基本配置及运行方式722、系统的正常巡视753、系统的操作76第十章热工控制部分771. 概述 772.控制方式及控制水平773.热工自动化功能804脱硫自动化设备选型835. 热工电源及气源84第一章概述1、脱硫的意义11 SO2的形成及排放煤炭是一种低品位的化石能源。
我国煤炭中灰分、硫分含量高,大部分煤的灰分在25%~28%,硫分的含量变化范围较大,从0.1~10%不等,煤中的硫按其存在的形态分为有机硫和无机硫两大类;按是否可燃分为可燃硫和不可燃硫。
有机硫、单质硫、硫铁矿硫属可燃硫;硫酸盐硫属不可燃硫。
可燃硫及其化合物在高温下与氧发生化学反应,生成SO2,反应式如下: S+O2 ?? SO23FeS2+8O2 ??Fe 3O4+6SO2锅炉过剩空气系数=1.15时,燃用含硫量为1~4%的煤,标态下烟气中SO2含量为3413-10000mg/m3, SO2排放量与煤消耗量有密切关系,随着燃煤量的不断增加,燃煤SO2的排放也不断增加,1995年排放达2370万吨,超过欧、美,近几年虽有下降,仍居世界第一位。
电厂脱硫系统培训课件
石灰石/石膏法烟气脱硫反应机理
因此,我们必须及时把浆液中的石膏及时滤出,使反应和结晶继 续进行下去,否则由于硫酸钙浓度较高,正方向反应和结晶将减慢, 甚至停止。
整个烟气脱硫工艺中的吸收、反应、氧化、结晶达到一个完全的 动态平衡,使烟气中的二氧化硫能够不断的被吸收,并形成石膏,排 出系统。
吸收塔型式
增加了烟气在吸收塔中的停留时间,单托盘上的浆液滞留时间为1.8s,对 于双托盘吸收塔,托盘上的浆液滞留时间大约为3.5秒。与烟气接触时间较 空塔延长1倍。
吸收塔内件特点-托盘
双托盘
3)浆液中SO2溶解度提高28% 石灰石浆液溶解度及气液接触时间的提高,使SO2在浆液溶解度也得以
提高 空塔、单托盘塔、双托盘塔SO2在浆液中的溶解度分别为149g/m3、
动力学变得更为重要。Sada 等人建起了以CaCO3为吸收剂,气液相
界面附近液膜内的“双膜反应模型”;附图一列出各个组分浓度分布
曲线。 浓度
I
II
III
HSO3SO 2
HCO-3
SO
2-
3
CO32-
传质区域
石灰石/石膏法烟气脱硫反应机理
气液界面发生的反应:
SO2 (g) SO2 (aq) SO2 (aq) H2O H2SO3
在Ⅰ反应面发生的反应有:
HCO3 SO2 H 2O HSO3 H 2CO3
SO2 SO32 H 2O 2HSO3
在Ⅱ反应面发生的反应有:
HSO3 OH SO32 H 2O
CO3 HSO3 SO32 HCO3
在Ⅲ面即液固界面上发生的反应有:
CaCO3(s) CaCO3(aq)
吸收气体中部分污染成分的作用,从而有效降低液气比,提高了吸收剂的 利用率,降低了循环浆液泵的流量和功耗。
脱硫培训教材
脱硫培训教材⽯灰⽯/⽯膏湿法脱硫基本原理1.⽯灰⽯/⽯膏湿法脱硫⼯艺过程简介含硫燃料燃烧所产⽣的烟⽓中的⼆氧化硫是对环境及⼈类有害的物质,因此在烟⽓排放之前必须采取措施使其中⼆氧化硫含量降低⾄允许排放浓度以下。
在现有的脱硫⽅法中,⽯灰⽯/⽯膏湿法脱硫⼯艺则通过烟⽓⼤⾯积地与含⽯灰⽯的吸收液接触,使烟⽓中的⼆氧化硫溶解于⽔并与吸收剂及氧⽓反应⽣成⽯膏,从⽽降低⼆氧化硫的浓度。
该⼯艺过程简单,主要如下:(1) 混合和加⼊新鲜的吸收液;(2) 吸收烟⽓中的⼆氧化硫并反应⽣成亚硫酸钙;(3) 氧化亚硫酸钙⽣成⽯膏;(4) 从吸收液中分离⽯膏。
其中典型⼯艺流程图见图1—1。
新鲜的吸收剂是由⽯灰⽯(CaCO3)加适量的⽔溶解制备⽽成,根据pH值和SO2负荷配定的吸收剂直接加⼊吸收塔。
该⼯艺过程中的核⼼⼯艺单元装置为吸收塔,在吸收塔的喷淋区,含⽯灰⽯的吸收液⾃上⽽下喷洒,⽽含有⼆氧化硫的烟⽓则逆流⽽上,⽓液接触过程中,发⽣如下反应:CaCO3+2SO Ca(HSO3)2+CO2↑在吸收塔的浆池区,通过⿎⼊空⽓,使亚硫酸氢钙在吸收塔氧化⽣成⽯膏,反应如下:Ca(HSO3)2+O2+CaCO3+3H22CaSO4.2H2O+CO2↑因此,在吸收塔浆池的浆液中,既含有⽯灰⽯,⼜含有⼤量的⽯膏。
⼀定量的⽯膏晶体被连续地从浆池中抽出,剩余浆液继续送⼊喷淋层,通过循环吸收使加⼊的吸收剂被充分利⽤,同时也确保⽯膏晶体的增长。
⽯膏晶体增长良好是保证产品⽯膏处理简单的先决条件。
从吸收塔浆池中抽出的浆液送到⽯膏处理站。
该浆液的组分和吸收塔浆池中悬浮液相同,但是为了使其与悬浮液区别开,称为⽯膏浆液。
⽯膏浆液先通过⼀级脱⽔单元处理,处理后的稀浆液部分作为废⽔排放,浓缩浆液则送⼊⼆级脱⽔单元进⼀步处理,产⽣含⽔率⼩于10%(重量⽐)的成品⽯膏作为副产品最终排出。
除SO2外,HCl以很⾼的效率从烟⽓中去除。
除氯化物外,⼀系列的不溶性组分,例如氧化铁,氧化铝和硅酸盐等随废⽔排放,以防⽌那些不需要的杂质在吸收塔中的浓度过⾼。
湿法脱硫学习
湿法脱硫学习湿法脱硫培训资料一、气体净化脱硫的意义及脱硫的方法1、原料气中的硫份无机硫H2S有机硫COS、CS2、HC N2、对后工序的危害:1)腐蚀设备管道2)破坏工艺,使触媒中毒(低变触媒除外)3)使产品变质3、意义:1)使后工序连续稳定生产2)净化环境4、方法:1)干法脱硫化学吸收法(H2S酸性)2)湿法脱硫物理吸收法(低温甲醇洗、高压水洗等)化学物理吸收法注:888催化剂分子大容易被焦油包裹失活栲胶便宜好买硫泡沫疏松PDS、五氧化二钒(V2O5)二、湿式氧化法脱硫工艺技术综述1、主要任务脱除H2S (栲胶+888还可脱除部分有机硫脱除效果可达到10~50%)2、工作原理:就是以碱性物质(纯碱或氨水)去吸收酸性气体H2S,(再生)同时选择适当的氧化催化剂将中和反应被吸收的H2S氧化成单质硫,(分离)将单质硫分离出去使溶液的再生循环使用。
溶液的再生:1)析出单质硫使碳酸氢钠(NaHCO3)变为碳酸钠(Na2CO3)2)催化剂的再生,将还原态催化剂氧化成氧化态的催化剂注:析出硫反应主要在脱硫塔的底部及循环槽内发生催化剂的好坏取决于催化剂的载氧能力3、湿法脱硫工艺技术特点(吸收、再生、回收三大环节)湿式氧化法脱硫其实质上就是一种伴有氧化反应的湿式中和反应过程第一步、中和反应碱液吸收H2S第二步、采用载氧体催化剂进行催化氧化还原反应,把负二价硫氧化成单质硫第三部、加入空气氧化失活的催化剂使其得到再生,同时将单质硫分离出去Na2CO3+H2S→NaHS+NaHCO32NaHS+O2→2NaOH+S↓三、我厂湿法脱硫工艺流程简介1、气体回炉煤气焦炉气→罗茨风机→1#脱硫塔→2#脱硫塔→甲醇气柜火炬2、溶液流程溶液配制槽→栲胶配置槽→→溶液储槽→溶液泵→再生塔1#2#催化剂活化槽→液封槽脱硫塔1#2#3、硫泡沫流程再生塔顶部→再生塔扩大部分→硫泡沫槽→离心机母液循环槽槽←地槽硫膏外销4、工艺流程特点1)采用湿式氧化法(碱式)双塔串联2级吸收2)催化剂为复式多元催化剂(栲胶+PDS+888)3)高塔鼓风再生工艺4)设计能力处理气量41300m3/h 余量20%设计压力300㎜H2O脱除H2S能力入口5.6g/m3出口20mg/m3四、湿法脱硫主要控制指标1)入口H2S含量5.6g/m32)出口H2S含量20mg/m33)入口焦油含量30mg/m34)入口苯含量≤400-700 mg/m35)萘含量<50 mg/m36)焦炉气压力>6KPa7)焦炉气入口温度25-40℃8)溶液组分总碱度0.4-0.6mol/L(20-30g/L)Na2CO3含量4-6g/LNaHCO3 含量14-26g/l栲胶含量2.5g/L (加PDS时1.0-1.5 g/L)V2O5含量0.5-0.8g/LPDS(888) 含量30ppm(复合使用时10-15ppm)9、溶液循环量750-850m3/h 单塔10、空气含量1000-1700 m3/h 单塔11、再生溶液温度30-40℃12、悬浮硫<0.5g/L 不得超过1.0 g/L13、副盐含量Na2S2O2 Na2SO4 NaCNS(硫氰酸钠)总量<250g/m314、PH值 8.2-8.815、点位栲胶 -180~230mvPDS 888 -150~-210mv几项主要指标的确定1)溶液循环量确定依据①吸收液气比﹥12L/m3②喷淋密度38-48m3/m3.h2)空气量的确定依据①1 H2S需要1.57m3空气实际比例为5-15倍②吹风强度 40-70 60-130m3/m3.h3)再生温度35-42℃>45℃副反应增长速度直线上升<30℃再生速度减慢,再生不完全吸收:增加压力,降低温度有利于吸收4)PH值(总碱度)8.2-8.8(20-30g/L)①NaHCO4/Na2CO4比4-6倍②脱硫催化剂的要求5)点位-150~-210mv观察再生效果,过高引起过度氧化副反应增多点位过高悬浮硫多Na2S2O3多(Na2S2O3硫代硫酸钠)2Na2S2O3+O2→2 Na2SO4+2S↓6)悬浮硫越低越好﹤150g/L 不得超过1.0过高会引起塔的堵塞6)副盐﹤150g/L HC n 0.5~1.5g/m3副盐多不但影响H2S的平衡分压而且由于它们在溶液中的累积降低了有效组分的浓度,且从溶液中的析出,破坏工艺生产条件增加原料碱的消耗降低硫膏的产量。
300MW机组脱硫培训教材
NYY/SCZB—10—2004 华能岳阳电厂二期(2×300MW)扩建工程编委会主任:邹忠学编委会副主任:马洪顺张建林编委会成员:雷巧中刘健石东江杨岳来李海滨李佐光卢勇王卫星郭世凡丁跃进贾秀英陈新本书编写:冯子毅(第一至七章;第十章)郭世凡(第八、第九章)2004年10 月10 日发布前言本教材系参考我厂二期扩建工程《环境影响复核评价报告》、《脱硫工程技术协议》,并结合其他脱硫资料编制而成。
本教材系初版,随着二期工程的进展,以后将根据制造厂技术说明书、后续的技术联络会纪要和安装调试资料等进行修改、补充和完善。
脱硫工程属新型环保建设项目,国内已实际投产运行的脱硫设备极少。
由于资料不足,加上编者水平有限,不足之处望批评指正,以便再版时修正。
目录第一章脱硫设备总体介绍§1-1 概述§1-2 主要性能和设计特点§1-3 主要设备布臵原则§1-4 FGD系统组成§1-5 主要设备规范吸收系统第二章SO2§2-1 湿法脱硫物理原理§2-2 湿法脱硫化学原理§2-3 吸收塔系统§2-3-1 吸收塔§2-3-2 喷淋层及喷嘴§2-3-3 除雾器§2-3-4 浆液循环泵§2-3-5 搅拌器§2-3-6 氧化风机及空气布气管§2-4 吸收塔系统的主要影响因素§2-5 吸收塔系统设备一览表第三章烟气系统§3-1 增压风机§3-2 回转式气-气换热器§3-3 烟道系统§3-4 烟气挡板§3-5 烟气系统设备一览表第四章石灰石浆液制备系统§4-1 石灰石基本知识§4-2 石灰石浆液制备§4-3 石灰石浆液制备设备一览表第五章石膏脱水系统§5-1 石膏基本知识§5-2 石膏的结晶§5-3 石膏洗涤和脱水§5-4 石膏水力悬流器§5-5 真空皮带脱水机§5-6 石膏副产品的综合利用§5-7 石膏脱水系统设备一览表第六章工艺水及废水处理、压缩空气系统§6-1 FGD供水系统§6-2 FGD排水系统§6-3 废水处理系统§6-4 压缩空气系统§6-5 设备一览表第七章烟气脱硫系统防腐技术§7-1 腐蚀机理§7-2 防腐技术§7-3 本工程防腐技术§7-4 FGD防腐一览表第八章电气系统§8-1 概述§8-2 电气接线与电压等级§8-3 电气设备及其布臵§8-4 直流系统及交流不停电电源§8-5 控制、继电保护及自动装臵§8-6 照明及检修电源§8-7 防雷、接地及安全滑线§8-8 电缆设施第九章仪表及控制系统§9-1 概述§9-2 脱硫分散控制系统§9-3 工业电视监控系统§9-4 火灾报警与消防控制系统第十章脱硫系统的运行与维护§10-1 FGD正常运行描述§10-2 FGD运行基本说明§10-3 变负荷运行说明§10-4 维护和检修说明第一章脱硫设备总体介绍1.1概述随着我国的经济发展,解决燃煤电厂二氧化硫大气污染问题已刻不容缓。
湿法烟气脱硫工程培训教材
大唐滨州2×350MW“上大压小”热电联产工程脱硫总承包工程湿法脱硫系统培训教材中国大唐集团科技工程有限公司二〇一五年五月审核:校核:编制:目录前言............................................................ - 2 -1 概述............................................................... - 3 -1.2 设计的条件....................................................... - 13 -1.3 主要性能指标..................................................... - 15 -1.4 工艺流程图....................................................... - 21 -1.5 总平面布置图..................................................... - 22 -1.6 KKS编码系统..................................................... - 32 -2 分系统介绍........................................................ - 39 -2.1 烟气系统......................................................... - 39 -2.2 吸收塔系统....................................................... - 39 -2.3 石灰石浆液制备系统............................................... - 46 -2.4 石膏脱水系统..................................................... - 46 -2.5 水系统........................................................... - 48 -2.6 排放系统......................................................... - 48 -2.7 压缩空气系统..................................................... - 49 -2.8 电气系统......................................................... - 49 -2.9 控制系统......................................................... - 79 -2.10 废水处理系统.................................................... - 93 -2.11防腐 ........................................................... - 110 -3 调试及运行....................................................... - 112 -3.1 分系统试运...................................................... - 112 -3.2 整套联合试运.................................................... - 122 -3.3 运行和维护...................................................... - 129 -3.4 事故处理........................................................ - 136 -3.5 烟气监测及化学监测.................................... 错误!未定义书签。
脱硫技术培训教材2
D 烟气系统烟道系统的组成烟气系统组成:脱硫原烟道、脱硫净烟道、烟道挡板门、脱硫增压风机、烟气加热系统等湿法脱硫烟道系统的特点:1、设计旁路烟道:原烟气引接于炉后水平烟道,设置进出口和旁路挡板门,事故情况下开启旁路挡板门,降低脱硫系统对主机系统的影响。
2、烟道防腐设计:湿法脱硫后烟气温度低于烟气的酸露点温度,因而净烟道作防腐处理,通常采用衬胶或玻璃鳞片防腐。
为防止烟道振动引起的防腐层脱落,净烟道设计要求较高。
3、挡板门的泄漏率要求高:采用双层百叶挡板门,旁路、净烟气挡板门采用防腐材质。
一般设置密封空气系统(在采用防腐措施的情况下,也可以不设)烟道系统图烟气系统流程图脱硫增压风机要求:高效率,低能耗耐温性能高防腐性能(同布置位置有关)防机械磨损检修维护要求低噪音水平低主要有三种:动叶可调轴流风机、静叶可调轴流风机、离心式风机。
各类型风机选型比较1、动叶可调轴流风机:优点:调节范围宽广,且调节效率很高,可以降低锅炉低负荷运行时的能耗;缺点:结构复杂,制造费用高,维护技术要求和费用高。
国外使用较普遍。
2、静叶可调轴流风机:结构简单,运行可靠,安装维护方便,具有良好的调节性能,在气动性能上介于离心风机和动叶可调轴流风机之间。
国内大机组脱硫主流配置。
3、离心式风机:具有压头高、流量大、效率高、结构简单、易于维护的特点,但是高效区相对狭窄,低负荷时效率很低。
脱硫风机很少采用,即使采用需配置变频调速器。
脱硫增压风机设计容量要求:风量BMCR工况下10%的风量裕度,10 ℃的温度裕度;BMCR工况下20%的风压裕度。
脱硫风机布置脱硫风机不同布置方案的比风机位置 A B C D烟气温度,100-150 70-110 45-55 70-100 ℃磨损 轻微 轻微 无 无 腐蚀 无 有 有 轻微 沾污 轻微 轻微 有 轻微 漏风率,% ~3.0 ~0.3 ~0.3 ~3.0 能耗 100% 90% 82% 95%脱硫增压风机-静叶可调轴流风机烟道和挡板要求高耐温特性(尤其原烟道)高化学防腐性能(酸腐蚀)防结垢性能防机械磨损低压力降管脱硫烟气净烟道烟气再热系统要求:高传热性能低能耗低压力降低泄露率高可靠性低检修维护要求低投资和运行费用由吸收塔出来的烟气,温度降至45-55℃,由于尾部烟道和烟囱内壁温度较低,直接排放会引起内壁结露腐蚀,同时为了改善污染物扩散、减少可见烟羽、避免排烟降落液滴等原因,通常设置烟气加热器,经加热后烟气温度在设计工况下升至80℃后排放。
大连电厂脱硫系统培训教材
脱硫系统培训教材编制;校核;审核:批准:有限公司2010年5月目录前言 (3)第一章概述 (4)1.1 湿法石灰石/石膏脱硫原理 (4)1.2 湿法脱硫系统流程 (5)第二章运行方式与控制 (14)2.1运行方式与控制 (14)2.2 启停与检查 (15)2.3 启动和停运方式 (19)第三章吸收塔本体及烟气系统 (29)3.1 吸收塔本体 (29)3.2 吸收塔内部设备规范 (30)3.3 二氧化硫吸收系统设备的维护与大小修 (38)3.3.1 氧化风机 (38)3.3.2浆液循环泵 (41)3.3.3 搅拌器 (42)3.3.4 吸收塔 (44)3.4 烟气系统 (46)3.4.1 主要设备 (46)3.4.2 增压风机的维护、保养、大小修 (47)3.4.3 烟气挡板门的维护、保养及检修: (49)第四章石灰石卸料及浆液制备系统···································································错误!未定义书签。
4.1 系统流程 (49)4.2 系统设备 (49)4.3 磨机运行维护及大小修 (51)4.4 皮带给料机维护检修 (67)1) 皮带给料机常见故障及处理方法 (67)2) 皮带给料机的维护 (67)第五章脱硫辅助系统 ·····················································································错误!未定义书签。
燃煤电厂石灰石石膏湿法烟气脱硫技术培训教材(DOC 65页)
燃煤电厂石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术培训教材中电投远达环保工程有限公司二○一一年七月前言近几年,我国烟气脱硫产业得到了较快发展,建设了相当数量的烟气脱硫设施。
随着大量石灰石/石膏湿法烟气脱硫装置投入运行,脱硫装置已经成为除锅炉、汽轮机和发电机外燃煤电站运行人员操作与管理的主要装置,其运行与管理的水平直接影响到电站的经济性与安全性。
为满足脱硫运行/维护岗位人员培训的需求,中电投远达环保工程有限公司组织技术人员,在全面总结已投产的57个工程项目117套环保装置的建设、运行经验基础上,编写了这本《燃煤电厂石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术》,作为公司内部培训及用户培训的教材。
本书主要包括法规政策、烟气脱硫理论知识、设备运行与维护等内容。
本书首先介绍了脱硫装置运行和维护的必备知识,以及岗位技能所具备的专业知识。
其次,结合仿真上机操作的辅助教学手段,对石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统的运行与维护进行了重点讲解。
在编写过程中,得到了中国电力投资集团公司各级领导、广大同仁的大力支持,在此表示感谢!由于水平有限,加之时间紧迫,错误在所难免,希各位同行批评斧正。
编者:2011年07月目录第一部分绪论 (3)第一节我国二氧化硫的排放现状 (3)一、二氧化硫的来源 (3)二、我国二氧化硫的排放现状 (3)第二节我国二氧化硫的污染状况 (4)一、酸雨污染不断加重 (4)二、硫沉降量持续增加 (6)三、以细颗粒物为主的其他污染问题日益突出 (6)四、城市二氧化硫和氮氧化物污染形势严峻 (7)第三节二氧化硫控制的政策法规 (7)第二部分石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统与主要设备 (9)第一节常见的几种烟气脱硫技术 (9)一、湿法烟气脱硫技术 (9)二、半干法/干法烟气脱硫技术 (15)第二节石灰石-石膏湿法脱硫技术的主要化学反应 (19)一、脱硫反应机理 (19)二、吸收塔中不同区域的主要化学反应 (21)第三节石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺流程及主要设备 (23)一、石灰石浆液制备系统 (24)二、烟气系统 (30)三、SO吸收系统 (38)2四、石膏脱水系统 (47)五、工艺水、工业水系统 (50)六、浆液排放与回收系统 (50)七、压缩空气系统 (51)第三部分脱硫装置的运行 (51)第一节脱硫装置的启动与停运 (51)一、脱硫装置的停运 (51)二、脱硫装置的启动 (52)第二节脱硫装置的运行维护 (53)一、脱硫装置的运行调节 (53)二、脱硫装置的运行维护 (54)三、脱硫装置运行安全性 (56)第三节脱硫装置常见故障 (57)一、6kV电源中断 (57)二、380V电源中断 (58)三、工艺水中断 (58)四、增压风机跳闸 (58)五、吸收塔循环泵全停 (58)六、工业水中断 (59)浓度超过脱硫系统设计允许值 (59)七、锅炉排烟SO2八、泵运行中出现无流量现象 (59)九、脱水机异常和故障处理 (59)十、吸收塔浆液pH异常 (59)十一、火灾 (60)第一部分绪论第一节我国二氧化硫的排放现状一、二氧化硫的来源二氧化硫主要来源于含硫化石燃料如煤和重油的燃烧,其中煤约占全世界与能源有关的二氧化硫排放总量的80%,剩余的20%来自石油,它们所占的比例因各国能源结构而异。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电厂2×600MW机组脱硫系统培训教材主编:张云峰主讲:张云峰长沙理工大学能源与动力学院2006年11月目录第一章常规脱硫技术概述 (4)第二章 2×600MW机组脱硫技术描述 (9)第一节工艺描述 (9)第二节系统描述 (10)2.2.1 FGD系统构成 (10)2.2.2 石灰石浆液制备系统 (11)2.2.3 烟气系统 (15)吸收系统 (16)2.2.4 SO22.2.5 石膏排空和脱水系统 (17)2.2.6 工艺水及废水处理系统 (20)2.2.7 杂用气和仪用压缩空气系统 (23)第三节工艺设计说明 (24)第四节正常运行程序 (29)第五节启动和停运方式 (29)第六节变负荷运行说明 (34)第七节装置和设备保护措施 (35)第八节系统检修维护 (36)第三章机械设备描述 (43)第一节吸收塔 (43)第二节喷淋系统 (43)第三节吸收塔搅拌器 (44)第四节除雾器 (44)第五节吸收塔浆液循环泵 (45)第六节氧化风机 (45)第七节烟气-烟气换热器 (46)第八节增压风机 (47)第九节挡板门 (48)第十节真空皮带脱水机 (49)第十一节干磨机 (50)第十二节石膏浆排出泵 (51)第十三节皮带称重给料机 (51)第十四节起重机和电动葫芦 (52)附录1脱硫设备清单参数 (54)第一节机械设备清单参数 (54)第二节脱硫废水工艺设备清单参数 (59)第三节消防设备清单参数 (61)第四节给排水设备材料清单参数 (61)第五节暖通设备清单参数 (62)附录2性能和设计数据 (65)附录3脱硫性能计算说明 (96)第一章常规脱硫技术概述中国能源资源以煤炭为主。
在能源结构方面,煤炭仍然是我国的主要一次能源,因此今后相当长的时间内,火力发电厂仍以燃煤发电机组为主,由此造成了严重的环境污染,特别是由于燃煤后SO2的排放所造成的酸雨污染。
火电厂的SO2排放量在全国SO2总排放量中占有相当的比例,1995年全国工业燃煤排放的SO2超过2000万t,排在世界第一位,其中电力行业排放SO2为630万t,到2000年电力行业的SO2年排放量约占到全国SO2总排放量的44%,是SO2污染大户。
近年来,随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,我国开始加速对环境污染的治理。
SO2是大气的重要污染物之一,已对农作物、森林、建筑物和人体健康等方面造成了巨大的经济损失,排放的控制十分重要。
目前我国二氧化硫的排放量以每年(3~4)%的速度不断增长有55%的城市二氧化硫超过标准。
因此,采取必要的措施,控制燃煤电厂的SO2排放,对于推行电力洁净生产和改善我国的大气环境质量有着十分重要的意义。
1脱硫技术的分类及基本原理通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。
其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以MgO为基础的镁法,以Na2SO3为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。
世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。
按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。
湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。
干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。
半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。
特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。
按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。
1.1燃烧前脱硫燃烧前脱硫就是在煤燃烧前把煤中的硫分脱除掉,燃烧前脱硫技术主要有物理洗选煤法、化学洗选煤法、煤的气化和液化、水煤浆技术等。
洗选煤是采用物理、化学或生物方式对锅炉使用的原煤进行清洗,将煤中的硫部分除掉,使煤得以净化并生产出不同质量、规格的产品。
微生物脱硫技术从本质上讲也是一种化学法,它是把煤粉悬浮在含细菌的气泡液中,细菌产生的酶能促进硫氧化成硫酸盐,从而达到脱硫的目的;微生物脱硫技术目前常用的脱硫细菌有:属硫杆菌的氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、古细菌、热硫化叶菌等。
煤的气化,是指用水蒸汽、氧气或空气作氧化剂,在高温下与煤发生化学反应,生成H2、CO、CH4等可燃混合气体(称作煤气)的过程。
煤炭液化是将煤转化为清洁的液体燃料(汽油、柴油、航空煤油等)或化工原料的一种先进的洁净煤技术。
水煤浆(Coal Water Mixture,简称CWM)是将灰份小于10%,硫份小于0.5%、挥发份高的原料煤,研磨成250~300μm的细煤粉,按65%~70%的煤、30%~35%的水和约1%的添加剂的比例配制而成,水煤浆可以像燃料油一样运输、储存和燃烧,燃烧时水煤浆从喷嘴高速喷出,雾化成50~70μm的雾滴,在预热到600~700℃的炉膛内迅速蒸发,并拌有微爆,煤中挥发分析出而着火,其着火温度比干煤粉还低。
燃烧前脱硫技术中物理洗选煤技术已成熟,应用最广泛、最经济,但只能脱无机硫;生物、化学法脱硫不仅能脱无机硫,也能脱除有机硫,但生产成本昂贵,距工业应用尚有较大距离;煤的气化和液化还有待于进一步研究完善;微生物脱硫技术正在开发;水煤浆是一种新型低污染代油燃料,它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一样的流动性和稳定性,被称为液态煤炭产品,市场潜力巨大,目前已具备商业化条件。
煤的燃烧前的脱硫技术尽管还存在着种种问题,但其优点是能同时除去灰分,减轻运输量,减轻锅炉的沾污和磨损,减少电厂灰渣处理量,还可回收部分硫资源。
1.2燃烧中脱硫,又称炉内脱硫炉内脱硫是在燃烧过程中,向炉内加入固硫剂如CaCO3等,使煤中硫分转化成硫酸盐,随炉渣排除。
其基本原理是:CaCO3→CaO+CO2↑CaO+SO2→CaSO3CaSO3+1/2×O2→CaSO4(1)LIMB炉内喷钙技术早在本世纪60年代末70年代初,炉内喷固硫剂脱硫技术的研究工作已开展,但由于脱硫效率低于10%~30%,既不能与湿法FGD相比,也难以满足高达90%的脱除率要求。
一度被冷落。
但在1981年美国国家环保局EPA研究了炉内喷钙多段燃烧降低氮氧化物的脱硫技术,简称LIMB,并取得了一些经验。
Ca/S在2以上时,用石灰石或消石灰作吸收剂,脱硫率分别可达40%和60%。
对燃用中、低含硫量的煤的脱硫来说,只要能满足环保要求,不一定非要求用投资费用很高的烟气脱硫技术。
炉内喷钙脱硫工艺简单,投资费用低,特别适用于老厂的改造。
(2)LIFAC烟气脱硫工艺LIFAC工艺即在燃煤锅炉内适当温度区喷射石灰石粉,并在锅炉空气预热器后增设活化反应器,用以脱除烟气中的SO2。
芬兰Tampella和IVO公司开发的这种脱硫工艺,于1986年首先投入商业运行。
LIFAC工艺的脱硫效率一般为60%~85%。
加拿大最先进的燃煤电厂Shand电站采用LIFAC烟气脱硫工艺,8个月的运行结果表明,其脱硫工艺性能良好,脱硫率和设备可用率都达到了一些成熟的SO2控制技术相当的水平。
我国下关电厂引进LIFAC脱硫工艺,其工艺投资少、占地面积小、没有废水排放,有利于老电厂改造。
1.3燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD)燃煤的烟气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。
对燃煤电厂而言,在今后一个相当长的时期内,FGD将是控制SO2排放的主要方法。
目前国内外火电厂烟气脱硫技术的主要发展趋势为:脱硫效率高、装机容量大、技术水平先进、投资省、占地少、运行费用低、自动化程度高、可靠性好等。
1.3.1干式烟气脱硫工艺该工艺用于电厂烟气脱硫始于80年代初,与常规的湿式洗涤工艺相比有以下优点:投资费用较低;脱硫产物呈干态,并和飞灰相混;无需装设除雾器及再热器;设备不易腐蚀,不易发生结垢及堵塞。
其缺点是:吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺;用于高硫煤时经济性差;飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用;对干燥过程控制要求很高。
(1)喷雾干式烟气脱硫工艺:喷雾干式烟气脱硫(简称干法FGD),最先由美国JOY 公司和丹麦Niro Atomier公司共同开发的脱硫工艺,70年代中期得到发展,并在电力工业迅速推广应用。
该工艺用雾化的石灰浆液在喷雾干燥塔中与烟气接触,石灰浆液与SO2反应后生成一种干燥的固体反应物,最后连同飞灰一起被除尘器收集。
我国曾在四川省白马电厂进行了旋转喷雾干法烟气脱硫的中间试验,取得了一些经验,为在200~300MW机组上采用旋转喷雾干法烟气脱硫优化参数的设计提供了依据。
(2)粉煤灰干式烟气脱硫技术:日本从1985年起,研究利用粉煤灰作为脱硫剂的干式烟气脱硫技术,到1988年底完成工业实用化试验,1991年初投运了首台粉煤灰干式脱硫设备,处理烟气量644000Nm3/h。
其特点:脱硫率高达60%以上,性能稳定,达到了一般湿式法脱硫性能水平;脱硫剂成本低;用水量少,无需排水处理和排烟再加热,设备总费用比湿式法脱硫低1/4;煤灰脱硫剂可以复用;没有浆料,维护容易,设备系统简单可靠。
1.3.2湿法FGD工艺世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂,在反应塔中对烟气进行洗涤,从而除去烟气中的SO2。
这种工艺已有50年的历史,经过不断地改进和完善后,技术比较成熟,而且具有脱硫效率高(90%~98%),机组容量大,煤种适应性强,运行费用较低和副产品易回收等优点。
据美国环保局(EPA)的统计资料,全美火电厂采用湿式脱硫装置中,湿式石灰法占39.6%,石灰石法占47.4%,两法共占87%;双碱法占4.1%,碳酸钠法占3.1%。
世界各国(如德国、日本等),在大型火电厂中,90%以上采用湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程。
石灰或石灰石法主要的化学反应机理为:石灰法:SO2+CaO+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O石灰石法:SO2+CaCO3+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O+CO2其主要优点是能广泛地进行商品化开发,且其吸收剂的资源丰富,成本低廉,废渣既可抛弃,也可作为商品石膏回收。