烟气选择性催化还原脱硝-半干法脱硫除尘一体化技术
烟气脱硫脱硝一体化技术
烟气脱硫脱硝一体化技术孙文甫一、烟气脱硫脱硝一体化技术产生的背景与意义随着经济的快速发展,我国因燃煤排放的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx )急剧增加,二氧化硫、氮氧化物是大气污染的主要物质。
据统计,我国每年NOx、SO2排放量分别约为770万t和2400万t,然而NOx、SO2是形成“酸雨”和“酸雾”的主要原因之一,氮氧化物与碳氢化合物结合形成光化学烟雾,所以NOx、SO2污染带来的后果严重危及人体健康,对自然环境造成严重损害。
我国每年因NOx、SO2及形成酸雨造成的损失达1100亿元,其损失约占国民经济生产总值的7%~8%。
因此,脱硫脱硝及除尘是我国治理燃煤污染、改善大气环境的最主要目标。
我国根据经济发展和国情实际,对于大气污染防治,特别是工业炉窑烟气净化,采取的是分步走的战略,首先控制尘排放,进而控制二氧化硫排放,近来要控制氮氧化物排放,并且,随着人民生活水平的提高,对环境质量的要求也越来越高。
大型工业炉窑的脱硫脱硝技术改造已经或正在进行,众多中小型燃煤炉窑烟气的脱硫脱硝也迫在眉睫。
去年9月,国务院正式发布《大气污染防治行动计划》,提出了经过五年努力,全国空气质量总体改善,重污染天气较大幅度减少;京津冀、长三角、珠三角等区域空气质量明显好转;力争再用五年或更长时间,逐步消除重污染天气,全国空气质量明显改善的奋斗目标。
明确了到2017年,全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上,优良天数逐年提高:京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右,其中北京市细颗粒物年均浓度控制在60微克/立方米左右的具体指标。
二、烟气脱硫脱硝一体化技术烟气脱硫脱硝一体化技术,主要有干法和湿法脱硫脱硝一体化技术。
1、干法脱硫脱硝一体化技术1)、钙基吸附剂脱硫脱硝一体化技术该技术主要是在Ca(OH)2中加入飞灰、氧化剂、盐类如CaCO3等添加剂,经水合干燥后制备成高效吸附剂,对SO2和NOX进行同时脱除,反应温度通常为60-125°C。
烟气脱硫脱硝除尘一体化技术
烟气脱硫脱硝除尘一体化技术一、提出背景随着世界各国工业化进程的不断加深,SO2、NOX污染已超过烟尘污染成为大气环境的第一大污染物。
烟气脱硫(FGD)有别于其他脱硫方式是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法,是控制酸雨和SO2污染的最为有效的和主要的技术手段。
目前,世界各国对烟气脱硫都非常重视,已开发了数十种行之有效的脱硫技术,其中广泛采用的烟气脱硫技术有:(1)石灰/石灰石—湿法。
(2)旋转喷雾半干法(LSD)。
(3)炉内喷钙增湿活化法(LIFAC)。
(4)海水烟气脱硫法。
(5)氨法烟气脱硫。
(6)简易湿式脱硫除尘一体化技术。
石灰/石灰石—石膏湿法,具有适用煤种宽、原料廉价易得、脱硫率高(可达90%以上)等诸多优点,占据最大的市场份额,但投资和运行费用大,运行维护量大。
旋转喷雾法脱硫率较湿法低(能达到80%—85%),投资和运行费用也略低于湿法。
产物为亚硫酸钙(CaSO3)。
炉内喷钙尾部增湿法,脱硫率可达70%—80%,工程造价较低。
产物为亚硫酸钙(CaSO3),易造成炉内结渣。
海水烟气脱硫技术,工艺简单,系统运行可靠,脱硫率高(可达90%以上)运行费用低。
脱硫系统需要设置在海边且海水温度较低,溶解氧(OC)较高。
氨法除硫通常以合成氨为原料,产物为硫氨等。
需要邻近合成氨工厂及化肥厂。
简易湿式脱硫除尘一体化技术,脱硫率低(60%左右),造价较低原料为工业废碱及烧碱,需要临近有废碱液排放的工厂,中和后,废水需排入污水厂进行处理。
烟气脱硫的技术及装置虽然日臻完善,但在大多数国家,尤其是在能源结构中煤炭占较大比例的国家中,其推广和普及却举步唯艰,拿我国来说,近20年来花巨资引进的技术和装置难以推广,巨额的投资和高昂的运行费用使企业背上了沉重的负担,难以承受。
所以说具有真正推广普及意义的技术和装置还有待于继续研究和开发。
在现在国际国内市场竞争异常激烈的条件下,要研究开发一种新的技术和设备装置,使其能大规模普及应用,应具备以下几个特征:(1)原料(中和剂)廉价易得,脱硫率高。
烟气脱硫脱硝一体化技术
烟气脱硫脱硝一体化技术一、传统烟气脱硫脱硝一体化技术当今国内外广泛使用的脱硫脱硝一体化技术主要是wet-fgd+scr/sncr组合技术,就是湿式烟气脱硫和选择性催化还原(scr)或选择性非催化还原(sncr)技术脱硝组合。
湿式烟气脱硫常用的是采用石灰或石灰石的钙法,脱硫效率大于90%,其缺点是工程庞大,初投资和运行费用高,且容易形成二次污染。
选择性催化还原脱硝反应温度为250~450℃时,脱硝率可达70%~90%。
该技术成熟可靠,目前在全球范围尤其是发达国家应用广泛,但该工艺设备投资大,需预热处理烟气,催化剂昂贵且使用寿命短,同时存在氨泄漏、设备易腐蚀等问题。
选择性非催化还原温度区域为870~1200℃,脱硝率小于50%。
缺点是工艺设备投资大,需预热处理烟气,设备易腐蚀等问题。
二、干法烟气脱硫脱硝一体化技术干法烟气脱硫脱硝一体化技术包括四个方面:固相吸收/再生法、气/固催化同时脱硫脱硝技术、吸收剂喷射法以及高能电子活化氧化法。
(一)固体吸附/再生法碳质材料吸附法根据吸附材料的不同又可分为活性炭吸附法和活性焦吸附法两种,其脱硫脱硝原理基本相同。
活性炭吸附法整个脱硫脱硝工艺流程分两部分:吸附塔和再生塔。
而活性焦吸附法只有一个吸附塔,塔分两层,上层脱硝,下层脱硫,活性焦在塔内上下移动,烟气横向流过塔。
该方法的主要优点有:①具有很高的脱硫率(98%)和低温(100~200℃)条件下较高的脱硝率(80%);②处理后的烟气排放前不需加热;③不使用水,没有二次污染;④吸附剂来源广泛,不存在中毒问题,只需补充消耗掉的部分;⑤能去除湿法难去除的so2;⑥能去除废气中的hf、hcl、砷、汞等污染物,是深度处理技术;⑦具有除尘功能,出口排尘浓度小于10mg/m3;⑧可以回收副产品,如:高纯硫磺、浓硫酸、液态so2、化学肥料等;⑨建设费用低,运转费用经济,占地面积小。
日本的i. mochida提出了一种新的活性炭纤维脱硫脱硝技术。
上海理工大学科技成果——半干法烟气脱硫除尘一体化技术
上海理工大学科技成果——半干法烟气脱硫除尘一
体化技术
成果简介:
来自锅炉的烟气由净化塔下部通过布风装置进入净化塔。
雾化水由净化塔喉部的双流体雾化喷嘴喷入净化塔,以很高的传质速率在净化塔中与烟气混合,烟气中小液滴与氧化钙颗粒以很高的传质速率与烟气中的SO2等酸性物质混合反应,生成CaSO4和CaSO3等反应产物。
这些干态产物小部分从净化塔塔底排灰口排出,大部分经过布袋除尘器分离、收集。
锅炉烟气经过净化塔脱硫净化后,进入布袋除尘器系统。
半干法烟气脱硫除尘
为提高Ca2+的利用率及脱硫效率,本设计设置了脱硫灰再循环系统,根据反应器中脱硫灰的浓度和脱硫效率来调节循环倍率。
循环灰来自布袋除尘器。
布袋除尘器灰斗灰经螺旋输送机分两路,一路经星
型给料机落入空气斜槽回送至净化塔下部文丘里扩散段出口处,其余的灰经另一路直接由仓泵输送入灰库外排。
关键技术:是净化塔的设计和强化烟气半干法脱硫除尘一体化,逐渐形成具有自主知识产权的烟气脱硫除尘一体化技术。
技术指标:
烟气脱硫除尘一体化,除尘效率大于90%。
脱硫效率大于80%。
可兼顾烟气脱硝。
技术成熟度:
该技术循环流化床技术成熟,目前处于工程示范阶段。
脱硫脱硝工艺对比完整版
1、主要缺点是对锅炉负荷变化的适应性差;
2、脱硫和除尘相互影响,脱硫系统之后必须再加除尘设备,运行控制要求较高。
2NH3→N2+3H2
4NH3+ 5O2→4NO+6H2O
当温度<300℃
4NH3+3O2→2N2+6H2O
SNCR脱硝工艺
SNCR脱硝工艺是用NH3、氨水、尿素等还原剂喷入炉内与NOX进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850~1100℃的区域,该还原剂(尿素)迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行SNCR反应生成N2,该方法是以炉膛为反应器。
脱硫脱硝工艺对比
工艺
说明
反应式
补充
SCR脱硝工艺
选择性催化还原法(SCR)是脱硝效率最高,最为成熟的脱硝技术SCR烟气脱硝系统采用氨气(NH3)作为还原介质,国外较多使用无水液氨,国内较多使用液氨或氨水。基本原理是把符合要求的氨气喷入到烟道中,与原烟气充分混合后进入反应塔在催化剂的作用下,并在有氧气存在的条件下,选择性的与烟气中的NOX(主要是NO、NO2)发生化学反应,生成无害化的氮气(N2)和水(H2O)。SCR 方法已成为目前国内外电厂脱硝比较成熟的主流技术。
半干法脱硫工艺
半干法是利用喷雾干燥原理,将吸收剂以气流输送的方式入吸收塔。在吸收塔内,吸收剂在与烟气中的二氧化硫发上化学反应的同时,吸收烟气中的热量使吸收剂中的水分蒸发干燥,脱硫反应后的废渣以干态排出。?
从锅炉出来的含有粉尘和SO2的烟气,从脱硫塔的底部经过文丘里管上升,进入塔内。生石灰在消化器内加水消化后,在消石灰仓储存。将一定量的消石灰粉和水在文丘里喉口上端加入,在脱硫塔内与烟气混合流动,并与烟气中的SO2反应,生成亚硫酸钙和硫酸钙。携带反应产物和煤灰的烟气冷却到稍高于露点以上的温度,进入后面的布袋除尘器。反应产物和煤灰被除尘器处理后,通过空气斜槽返回塔内,再次循环参与脱硫反应。脱硫灰通过仓泵输灰至灰仓外排。由于消石灰、煤灰和反应产物多次在脱硫塔和除尘器之间循环,增加了反应时间,消石灰的作用得以充分发挥,用量减少,同时脱硫效率得以提高。
烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘一体化 闫臻甫
烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘一体化闫臻甫摘要:众所周知,二氧化硫和氮氧化物对生态环境有着十分严重的影响,会造成酸雨、雾霾等生态问题。
而二氧化硫和氮氧化物的主要来源是燃煤烟气,为了生态环境安全,需要对燃煤烟气进行脱硫脱硝处理。
由于脱硫脱硝一体化技术有着技术简单,成本投入少,效果好的优点,已经得到了国内外烟气控制领域专家学者的关注。
本文对烟气脱硫脱硝技术研究进展进行了介绍,并对相关技术在我国的发展前景进行了分析,说明了推广燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的重要性。
关键词:烟气脱硫;技术;脱硫脱硝;除尘;一体化1、烟气脱硫技术现状烟气脱硫是SO2减排技术中研究的较多、进展也较快的技术,也是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术。
烟气脱硫技术本身并不复杂,但因其气量大、浓度低、净化处理的经济性较差,构成了脱硫技术发展的主要障碍。
不过,从实际出发,烟气脱硫作为控制SO2的末端技术,在今后的相当长时期内,仍然是最有效的方法。
世界各国研究开发的烟气脱硫技术达200多种,但商业应用的不超过20种。
按最终产品回收利用与否可分为抛弃法和回收法两种。
干法脱硫应用粉状或粒状吸附剂、吸收剂或催化剂脱除SO2,工艺过程简单,能耗低,无污水、污酸产生。
但脱硫率低,设备庞大,费用高。
湿法脱硫应用液体吸收剂洗涤烟气脱除SO2,脱硫率高,设备简单,但是易造成二次污染,排空烟气须再加热,能耗高。
抛弃法是将含硫产品作为废物抛弃掉,而回收法则是将含硫产物以化学肥料、硫酸、石膏等形态加以回收利用。
2、脱硫脱硝一体化的重要性对燃煤电厂排放的烟气污染物进行治理,是保护环境空气的关键措施之一。
而对于火电厂而言,建设单一的仅脱除一种污染物的脱硫和脱硝工艺,需要分别占用土地。
同时,还需要大量的投资,并增加了运行成本。
另外,随着我国环保标准的升级,对火电厂排放的烟气治理要求越来越高。
发电企业对于环保的投入也越来越高。
可通过将单体的脱硫和脱硝工艺进行合理组合,形成一套处理工艺。
半干法烟气脱硫除尘一体化技术
半干法烟气脱硫除尘一体化技术摘要:文章对半干法烟气脱硫除尘一体化技术作了总体的介绍,提出了烟气脱硫除尘一体化技术应着重解决的问题,可供新上烟气脱硫除尘项目借鉴。
关键词:脱硫除尘一体化;半干法;烟气脱硫袋式除尘目前环境保护已成全球化趋势,尤其对于火力发电行业,低排放、超净排放,会受到越来越多国家和业主的关注,此技术能同时满足烟尘和二氧化硫的排放标准,势必成为日后火电厂的首选设备.本文就半干法脱硫除尘一体化的系统构成及调试要点进行了简要论述。
一、烟气脱硫技术的分类及其特点1.烟气脱硫技术的分类煤燃烧后烟气脱硫(FGD)是目前居世界上大规模商业化应用的脱硫技术之一。
按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫可分为湿法、干法和半干法脱硫除尘一体化三类工艺。
2.各类烟气脱硫技术的特点(1)湿法脱硫技术湿法脱硫技术成熟,效率高,Ca/S比低,运行可靠,操作简单,但脱硫产物的处理比较麻烦,烟温降低不利于扩散,传统湿法的工艺较复杂,占地面积和投资较大。
(2)干法脱硫技术干法的脱硫产物为干粉状,处理容易,工艺简单,投资也低于传统湿法,但石灰(石灰石)作为脱硫剂(粉末状)的干法脱硫,脱硫效率和脱硫剂的利用率均较低。
(3)半干法脱硫除尘一体化技术半干法脱硫除尘一体化技术,既有干法脱硫的优点,又有湿法的优点。
它的脱硫产物为干粉状,处理容易,工艺简单,投资也低。
脱硫剂利用率高,脱硫效率比传统的干法、半干法要高10~15个百分点,达到了湿法的脱硫效率,采用石灰石为脱硫剂的半干法脱硫除尘一体化技术,多采用旋转喷雾器,脱硫效率80%~90%,投资比湿法低。
目前在中国、德国、奥地利、意大利、丹麦、瑞典等国应用较多。
二、半干法脱硫除尘一体化技术1.半干法脱硫除尘一体化技术原理该技术利用低温烟气进入脱硫塔后,烟气中的二氧化硫与高速喷入的浆液细雾滴进行充分的混合反应,之后再与喷入的水雾混合进一步降低温度至露点以下,以达到高效脱硫的效果,因为温度越接近露点脱硫反应速率越高。
烟气脱硫脱硝技术大汇总最主流的技术都在这里
烟气脱硫脱硝技术大汇总最主流的技术都在这里!2015-04-14 热处理生态圈第一部分脱硫技术目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。
湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。
一、湿法烟气脱硫技术优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于 90%,技术成熟,适用面广。
湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的 80 %以上。
缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。
系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。
分类:常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。
A 石灰石/石灰 -石膏法:原理:是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2 ,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaSO3 )可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙( CaSO4 ),以石膏形式回收。
是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90 %以上。
目前传统的石灰石 /石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的,其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。
对比石灰石法脱硫技术,双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。
B间接石灰石 -石膏法 :常见的间接石灰石-石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。
原理:钠碱、碱性氧化铝(Al2O3 · nH2O) 或稀硫酸(H2SO4 )吸收 SO2 ,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。
该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。
C柠檬吸收法:原理:柠檬酸 (H3C6H5O7 ·H2O) 溶液具有较好的缓冲性能,当SO2 气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的 SO2 与水中 H 发生反应生成 H2SO3 络合物 ,SO2 吸收率在 99 %以上。
烟气脱硫脱硝技术现状及分析
65一、烟气脱硫脱销技术应用现状1.活性焦一体化脱硫脱硝技术这种技术在使用的时候,需要设置两级塔结构,一、二两级分别为脱硫和脱硝塔,前者主要是利用活性焦较高的比表面积和其内部的丰富的空隙结构,在有效吸附SO 2的同时,将绝大部分的颗粒物进行去除,这些经过脱硫塔处理的烟气便可进入到脱硝塔中,并在活性焦的催化作用下,使用NH 3将NOx还原成无害的氮气。
该项技术在实际的使用环节中,可以将烟气的流动方向作为基础划分为错流和逆流两种形式。
前者则是烟气在水平进入到一级塔之后,通过横穿移动的活性焦床层完成烟气的脱硫除尘操作,随后这些气体在二级塔的入口和稀释的氨气混合之后,进入到二级塔内进行催化还原脱硝处理,活性焦在吸附SO 2气体达到饱和状态的时候则需要通过加热解析,用于回收浓度较高的SO 2气体制备硫酸。
后者则是在烟气进入到模块移动床吸附塔内之后,位于其内的活性焦依赖重力从脱硝塔顶端降到脱硫塔的底端,烟气以一种自下而上的状态先通过脱硫塔,同样实现脱硫除尘处理,此后进入到脱硝塔内的处理与前者完全一致。
这一技术的实际脱硫和脱硝效率可以分别达到98%和85%。
这种技术虽然实现了副产物的大幅度回收利用目标,并且也做到了同时处理其他污染物,但是成本投入较为巨大,并且能耗较高也很容易带来自燃问题,其制酸废水的处理也是一个巨大痛点。
2.半干法脱硫和中低温SCR脱硝技术组合选择性的催化还原脱硝技术,是指在催化剂的作用下,还原剂可以在280~400℃的范围内,有选择性的将NO、NO 2还原成N 2、H 2O,这一技术简称就是SCR。
而作为SCR技术核心的催化剂,则成为了烟气脱硝技术中的关键。
一般情况下,使用的催化剂体系是钒钛基催化剂,其活性温度的窗口相对较高,使其在脱硝技术中得到了较为广泛的应用,并取得了十分良好的效果。
这种烟气脱硫脱硝处理工艺主要是使用半干法脱硫和中温SCR的组合,半干法脱硫和湿法脱硫相比,温度下降方面相对较小,但是需要在脱硝塔之前,设置相应的烟气换热装置和燃用高炉煤气的烟气升温装置,从而保障烟气的温度,可以达到中温催化剂的活性窗口阈值,除此之外,还需要将烟气的回转气使换热器添加在SCR的反应器之后,从而确保脱硝后的烟气余热可以进一步用于脱硝前的烧结烟气的加热,做到有效的回收和利用烟气余热。
锅炉烟气超低排放改造方案的选用
锅炉烟气超低排放改造方案的选用关键词:超低排放脱硝技术脱硫技术目前我国部分地区大气污染严重,火电厂锅炉烟气废物排放是主要污染源之一,由于目前严峻的环保压力,燃煤电厂烟气超低排放改造是国内电厂都要进行的一次系统改造,目前超低排放有多种工艺方案,如何确定方案至关重要,关系到投资成本、二次废物排放、运营成本、安全危险程度等。
关键词:半干法;脱硫脱硝;超低排放1、目前我国大气污染的现况中国大气污染的主要来源是生活和生产用煤,主要污染物是颗粒物、SO2、NOx。
是影响城市空气质量的主要污染物,SO2、NOx污染也保持在较高水平,是形成雾霾、酸雨天气的主要因素,燃煤烟气排放成为大气污染的主要污染源之一。
鉴于目前严重的污染现状,国家颁布了《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》和相关条例,制定了最新版《火电厂大气污染物排放标准》。
2015年8月18日,山东省环保厅印发《关于加快推进燃煤机组(锅炉)超低排放的指导意见》,意见指出:全省单台10蒸t/h以上燃煤锅炉全部进行超低排放改造,超低排放指标要求在6%基准含氧量条件下,SO2排放浓度不高于35mg/m3,NOx排放浓度不高于50mg/m3,烟尘排放浓度不高于5mg/m3。
2国内主要的超低排放方案的比较目前,常规的锅炉烟气超低排放改造路线通常为3种:(1)选择性非催化还原脱硝技术 (SNCR)+选择性催化还原脱硝技术(SCR)+石灰石-石膏/镁法/氨法脱硫技术 +湿式电除尘器。
(2)强氧化剂脱硝+半干法脱硫+布袋除尘系统。
(3)催化氧化法脱硝+半干法脱硫+布袋除尘器系统。
第一种方案的主要优点在于氨法是气液相反应,反应速率快,吸收剂利用率高,能保持脱硫效率95%~99%;缺点是:投资及运行成本比较高,氨法工艺系统复杂,整体初投资费用较高;存在氨逃逸、气溶胶等问题;液氨作为吸收剂,其来源比较麻烦,且存在运输和储存等方面的安全风险;配套的液氨储罐及氨站属重大危险源,是每次各类安全检查必不可少的监督检查项目,更是麻烦,这也是无副产氨水的火电厂不愿意接受的一个主要原因。
烟气脱硫、脱硝及除尘技术研究进展文献综述
烟气脱硫、脱硝及除尘技术研究进展文献综述文献综述烟气脱硫、脱硝及除尘技术研究进展一、前言部分我国能源结构是以燃煤为主,煤烟型污染的控制是大气环境保护的重点。
应因地制宜、结合国情,根据地区大气环境的特点,开发应用成熟技术、实用技术。
在除尘方面,在满足环境质量标准和排放标准的前提下,小型电厂锅炉除尘可选择单元复合多管式除尘器和陶瓷多管除尘器;对于中大型电厂锅炉除尘优先采用多级静电除尘器和袋式除尘,以满足环境质量标准要求。
在脱硫脱硝方面,可通过选择低硫煤(0,7以下),采用循环流化床锅炉,而且在燃烧过程加入石灰石为主的脱硫剂,可以有效的控制SO2的排放。
相对较低的燃烧温度也大大降低了NOx 的生成。
烟气脱硫,我国先后引进并建成了包括石灰石/石灰—石膏法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙炉后活化干法、海水洗涤法和电子束法的示范工程,为电厂因地制宜选用不同的烟气脱硫工艺提供样板。
但湿法脱硫工艺是世界上应用最多最为成熟的技术,也是我国重点发展的脱硫技术。
我国低NOx燃烧技术也发展很快,通过空气分级燃烧、尾气再循环等改变燃烧条件和燃烧方式,控制燃烧温度以减少NOx的产生。
结合我国国情开发电子束脱硫脱硝技术等,使其SO2、NOx资源回收利用,将会有广阔的应用前景。
注重选择引进国外先进、实用技术,通过消化吸收、加速使其国产化、 1配套化,降低造价。
从而可知对于除尘、脱硫、脱硝处理系统的研究对现在的社会发展和未来有着重大的意义。
二、主题部分随着国民经济的迅速发展,我国已经成为能源生产和消费大国,在此产生的二氧化硫和氮氧化物的排放量也逐年增加,目前已经居世界第一位。
由于我国的经济结构和社会生活建立在国产能源的基础上,而煤炭又占常规能源探明储量的90 ,因此,在今后相当长的时期内,煤炭仍将是我国的主要能源,据有关统计:若不采取有效的削减措施,2020年我国SO2:排放量将达到3500万吨,NOx排放量将 2,3,4达到2700万吨之多其中燃煤二氧化硫排放量占二氧化硫排放总量的90以上,火电站是我国的主要耗煤大户,其次是工业锅炉和取暖锅炉。
烟气脱硝技术解析及目前常用的脱硝工艺技术
烟气脱硝技术解析及目前常用的脱硝工艺技术
由于炉内低氮燃烧技术的局限性, 对于燃煤锅炉,采用改进燃烧技术可以达到一定的除NOx 效果,但脱除率一般不超过60 %。
使得NOx 的排放不能达到令人满意的程度,为了进一步降低NOX 的排放,必须对燃烧后的烟气进行脱硝处理。
目前通行的烟气脱硝工艺大致可分为干法、半干法和湿法3 类,其中:1)干法包括选择性非催化还原法( SNCR) 、选择性催化还原法(SCR) 、电子束联合脱硫脱硝法;
2)半干法有活性炭联合脱硫脱硝法;
3)湿法有臭氧氧化吸收法等。
就目前而言,干法脱硝占主流地位。
其原因是:NOx 与SO2相比,缺乏化学活性,难以被水溶液吸收;NOx 经还原后成为无毒的N2 和O2,脱硝的副产品便于处理;NH3 对烟气中的NO 可选择性吸收,是良好的还原剂。
湿法与干法相比,主要缺点是装置复杂且庞大;排水要处理,内衬材料腐蚀,副产品处理较难,电耗大(特别是臭氧法)
错误!错误!。
电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术
电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术摘要:中国目前最主要的发电方式是通过燃烧煤炭、天然气、石油等能源原料,从化学能源转换为申能能源。
随着人民生活水平的提高,对电力的要求越来越高,由此产生的烟尘污染问题也越来越突出。
在此背景下,针对电厂的实际运行状况,制定一套完善的烟气脱硫、脱硝和烟气除尘技术,并逐步提升对干烟气污染的治理能力,确保可以在发电过程中有效落实可持续发展的环保理念。
关键词:电厂锅炉;脱硫;脱硝;烟气除尘1电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术概述1.1意义在这一阶段,各个行业都在发展,对煤炭的需求量越来越大。
根据调取的数据,目前采用干法燃烧的煤炭总量已达6吨/天。
尤其是在火电厂等地方,煤炭的消耗越来越大,在这种情况下,火申厂排放出来的污染物质会对周围环境造成污染,降低病态质量,难以满足节能减排理念下的发展要求。
所以,在火电厂逐步采用脱硫、脱硝、除尘等工艺,施工单位要充分保障其运行状况,进行相应的优化改造,并牢固掌握脱硫、脱硝、烟气除尘技术,并在此基础上提出更为完善的控制策略,进而为工业的可持续发展打下坚实的基础。
1.2现状中国在经济发展的同时,也越来越关注环保问题。
在此背景下,加强对火申厂的污染治理势在必行。
从目前的发展趋势来看,脱硫、脱硝和烟尘技术在干火炉生产中得到了广泛的应用,为节能减排作出了巨大的贡献。
但是,目前国内的脱硫、脱硝、烟尘等技术在实践中还有很大的发展空间,与国外先进技术相比还有很大的差距,所以,火申厂必须根据自己的实际,对相关技术进行优化和完善,使该技术能够为节能减排作出更大的贡献,并促进该厂在市场中综合竞争力的显著提升。
1.3技术特点在过去的火力发电厂中, C、 N、 S等元素对大气环境构成了很大的威胁,比如不完全燃烧会导致C0和0,如果不经过任何处理,就会对环境造成很大的危害,而这些有害物质的存在也会影响到整个生态环境。
在煤炭的燃烧中,碳的利用率非常低,同时,煤炭中的氧化物也会排放到大气中,对大气造成污染,还会产生酸雨和光化学烟雾等污染现象。
烟气脱硫脱硝除尘一体化技术
烟气脱硫脱硝除尘一体化技术烟气脱硫脱硝除尘一体化技术一、提出背景目前,世界各国对烟气脱硫都非常重视,已开发了数十种行之有效的脱硫技术,其中广泛采用的烟气脱硫技术有:(1)石灰/石灰石—湿法。
(2)旋转喷雾半干法(LSD)。
(3)炉内喷钙增湿活化法(LIFAC)。
(4)海水烟气脱硫法。
(5)氨法烟气脱硫。
(6)简易湿式脱硫除尘一体化技术。
石灰/石灰石—石膏湿法,具有适用煤种宽、原料廉价易得、脱硫率高(可达90%以上)等诸多优点,占据最大的市场份额,但投资和运行费用大,运行维护量大。
旋转喷雾法脱硫率较湿法低(能达到80%—85%),投资和运行费用也略低于湿法。
产物为亚硫酸钙(CaSO3)。
炉内喷钙尾部增湿法,脱硫率可达70%—80%,工程造价较低。
产物为亚硫酸钙(CaSO3),易造成炉内结渣。
海水烟气脱硫技术,工艺简单,系统运行可靠,脱硫率高(可达90%以上)运行费用低。
脱硫系统需要设置在海边且海水温度较低,溶解氧(OC)较高。
氨法除硫通常以合成氨为原料,产物为硫氨等。
需要邻近合成氨工厂及化肥厂。
简易湿式脱硫除尘一体化技术,脱硫率低(60%左右),造价较低原料为工业废碱及烧碱,需要临近有废碱液排放的工厂,中和后,废水需排入污水厂进行处理。
烟气脱硫的技术及装置虽然日臻完善,但在大多数国家,尤其是在能源结构中煤炭占较大比例的国家中,其推广和普及却举步唯艰,拿我国来说,近20年来花巨资引进的技术和装置难以推广,巨额的投资和高昂的运行费用使企业背上了沉重的负担,难以承受。
所以说具有真正推广普及意义的技术和装置还有待于继续研究和开发。
在现在国际国内市场竞争异常激烈的条件下,要研究开发一种新的技术和设备装置,使其能大规模普及应用,应具备以下几个特征:(1)原料(中和剂)廉价易得,脱硫率高。
(2)工程投资和运行费用要低到应用企业能承担得了。
(3)工艺流程简单,运行可靠,易于调控且对锅炉正常运行无不良影响。
(4)对各种含硫煤(油)具有较好的适应性。
电厂烟气脱硫脱硝及治理策略
电厂烟气脱硫脱硝及治理策略减少煤炭燃烧过程中产生的环境污染物对大气的影响,是当前电厂环保工作的重要任务。
烟气中的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)是主要的污染物。
本文将探讨电厂烟气的脱硫脱硝技术和治理策略。
一、烟气脱硫技术烟气脱硫是指通过吸收剂与烟气接触,使二氧化硫与吸收剂反应生成硫酸钙或硫酸镁,从而达到减少二氧化硫排放的目的。
常用的烟气脱硫工艺主要有湿法脱硫和半干法脱硫两种。
湿法脱硫是指将烟气与吸收剂直接接触,通过反应将二氧化硫吸收到吸收液中,形成硫酸钙或硫酸镁。
湿法脱硫工艺可分为石灰石-石膏法、石灰-氧化钙法和氨法等。
石灰石-石膏法是最常用的湿法脱硫工艺,通过将石灰石石膏和水混合制成膏状物,再与烟气接触进行脱硫。
半干法脱硫是将石灰制成颗粒,与烟气接触并吸附二氧化硫,然后再进行湿法处理。
半干法脱硫工艺具有高脱硫效率和低能耗的优点,逐渐成为主流。
烟气脱硝是指通过吸收剂与烟气中的氮氧化物反应,将其转化为无害物质的过程。
常用的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)两种。
SCR技术是将氨水与烟气混合,并在催化剂的作用下进行反应,使氮氧化物转化为氮气和水。
SCR技术具有高效、可靠、适应性强的特点,广泛应用于大型电厂。
SNCR技术是在高温条件下,通过氨水与烟气中的氮氧化物直接反应,将其还原为无害物质。
SNCR技术操作简单,适用于小型电厂。
三、烟气治理策略除了烟气脱硫和脱硝技术外,电厂还可以采取一些其他治理策略,进一步减少煤炭燃烧过程中的污染物排放。
1. 燃烧控制技术:通过优化燃烧过程,调整燃烧温度、氧量和煤质等参数,减少污染物的生成。
例如采用低氮燃烧器、过量空气燃烧等。
2. 固体废弃物处理:合理处理煤矸石和灰渣等固体废弃物,减少污染物的排放。
3. 智能监测系统:建立完善的烟气排放监测系统,实时监测烟气的污染物排放情况,并及时采取相应措施。
4. 循环利用技术:将烟气中的二氧化硫和氮氧化物进行资源化利用,例如用于石膏生产、沉碱法制取碳酸钠等。
常用的烟气脱硫工艺
常用的烟气脱硫工艺
常用的烟气脱硫工艺包括湿法烟气脱硫工艺和干法烟气脱硫工艺。
以下是其中几种常用的烟气脱硫工艺:
1. 石灰石石膏法:将石灰石(CaCO3)喷入含二氧化硫(SO2)的烟气中,产生石膏(CaSO4·2H2O)。
石膏可以用于建材等领域。
2. 流化床湿法烟气脱硫法:将氨(NH3)溶液喷入流化床中的烟气中,氨与二氧化硫发生反应生成硫酸铵(NH4HSO4),然后通过变形过程生成硫酸铵((NH4)2SO4),并与水一起形成硫酸铵水溶液。
3. 半干法烟气脱硫法:将喷雾剂使用分散喷雾器雾化成细小颗粒,喷洒到烟气脱硫装置上,形成液体薄膜。
烟气中的二氧化硫溶解在薄膜中,并与其它气体或颗粒发生反应生成晶体硫酸钙。
4. 选择性催化还原(SCR)烟气脱硝法:通过催化剂将氨(NH3)作为还原剂注入含氮氧化物的烟气中,氨与氮氧化物反应生成氮气和水,并通过催化剂使反应达到高效。
这些工艺根据不同的烟气成分和要求可以选择不同的组合或改进。
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烟气选择性催化还原脱硝-半干法脱硫除
尘一体化技术
摘要:钢铁行业是我国重要的基础行业,但焦化、烧结等工序会产生大量烟气。
随着环保要求的提高,为满足超低排放标准,国内多家钢铁厂先后进行烟气脱硫脱硝环保技术改造,采用干法/半干法脱硫,用粉状或粒状的CaCO3、Ca(OH)2或CaO等钙基吸收剂来脱除烟气中的SO2。
该方法具有脱硫效率高、设备简单、运行费用低、无废水排放、占地面积小等优点,其脱硫副产物一般俗称脱硫灰。
钢铁厂的脱硫灰年产生量大,某些大型钢铁厂每年脱硫灰产生量可达数十万吨。
一方面,脱硫灰堆放场所占地面积大,多临时堆放场所未采取防扬散、防流失、防渗漏或者其他防止污染环境的措施,存在较大的环境风险;另一方面,企业脱硫灰处置成本为80~100元/t,处置成本高且终端处置企业不稳定,长此以往,势必会影响脱硫装置的运行,甚至会影响企业的绿色发展。
因此,寻求高效合理的资源化利用途径是目前亟待解决的问题。
基于此,本篇文章对烟气选择性催化还原脱硝-半干法脱硫除尘一体化技术进行研究,以供参考。
关键词:烟气选择性催化还原脱硝;半干法脱硫;除尘一体化技术
引言
20世纪70年代初,国外首创将循环流化床技术应用于工业烟气脱硫,循环流化床半干法脱硫是目前世界上干法脱硫应用最广的技术,目前半干法脱硫在国内已经广泛应用,具有单塔处理能力大,脱硫综合效益优异的特点。
干法系统在保证二氧化硫超低排放的同时,还可以高效协同脱除三氧化硫、汞等重金属,实现三氧化硫、汞的超低排放达标;同时半干法没有废水排放,不存在腐蚀问题,可以利用废水且节水效果明显;半干法配套的布袋除尘器还可以高效脱除超细微颗粒,实现烟尘的超低排放。
半干法脱硫实际运行中多为手动调节,这就要求工程设计人员和现场运行人员熟悉半干法脱硫系统变负荷下的运行特性以及各系统性能原理,否则会导致运行失稳,脱硫效果差,严重时可能造成非事故停机,这
将极大地影响热电厂的经济效益。
基于此,本文探究烟气选择性催化还原脱硝-
半干法脱硫除尘一体化技术应用分析。
1脱硫除尘一体化处理技术
1.1脱硫剂制备
将赤泥与白泥按照1∶15的比例进行混合,在高温条件下制成脱硫剂。
为使
脱硫剂具备较高的物化特性,需加入适当的助剂,一般包括造孔剂和润滑剂等。
本文选取的造孔剂为淀粉混合物,通过加入3%~5%的造孔剂,改变脱硫剂的化合
形态,从而提高脱硫效果。
在粘合剂方面,为提高脱硫剂的活化脱硫性能,本文
选取的粘合剂为2.5%~5%浓度的氧化钙粉末,通过在脱硫剂中加入适当粉末,从
而帮助粉剂更好地混合,改善脱硫剂的孔隙分布情况,从而提高脱硫效率。
同时
为保证脱硫剂在挤条时能够更为顺畅,在其中加入1%的石墨润滑剂,提高润滑效果。
在完成原料以及助剂的配比工作后,进行制备。
由于白泥原料的含水量较高,为减少水分对脱硫效果的影响,需对白泥原料和赤泥原料进行脱水处理。
通过将
原料进行挤压破碎、风干研磨以及二次过筛处理后,得到干燥且颗粒直径相同的
泥料粉末。
再按照上文中的助剂配比对造孔剂以及润滑剂进行调配,将调配完成
的助剂混合物加入白泥赤泥混合物中,边滴入蒸馏水边进行搅拌,直到所有料体
完全混合。
1.2湿法除尘处理
本次除尘装置选取的是竖直式立式管。
通过连通电源,使立式管内部流通电流,并将排烟口与立式管进行连接安装,将排出的烟气输送到立式管中。
立式管
内部的电流会使烟气中的粉尘产生带电反应,通过在管口安装收尘极,对带电的
粉尘进行吸引,从而实现粉尘的收集。
由于空气中的水含量越高,对烟气的除尘
效果越明显,因此在实际除尘的过程中可以在除尘区域内进行喷水,提高空气中
的水含量,使烟气湿度保持在合理范围内。
由于烟气内部存在多种有害气体颗粒,而这些有害气体颗粒的浓度过高将会影响到除尘效率。
因此保证除尘效果,需对
除尘器出口的风速进行设定,当烟气风速过高时,除尘器将会限制烟气的流通速
度,从而避免产生扬尘现象。
根据不同烟气对应的化学性质,选择抗腐蚀性能较
强的滤袋和滤料,对烟气中的气溶胶等物质进行联合脱除。
2钙基半干法脱硫
钙基干燥脱硫技术分为喷雾干燥脱硫技术和烟气循环流化床技术。
喷雾干燥
脱硫技术通常使用生石灰(CaO)作为吸收剂,生石灰经湿法消化后制成熟石灰
浆液(Ca(OH)2),熟石灰浆液通过泵输送至吸收塔顶部的旋转雾化器,在雾化轮高速旋转作用下,浆液雾化成雾滴,含硫原烟气进入吸收塔后,与呈强碱性的
吸收剂雾滴相接触,烟气中的其他酸性成份(如HCl、HF、SO3)同步被吸收,在
反应器内,雾滴的水分被蒸发,变成干燥的脱硫产物。
喷雾干燥半干法脱硫技术的反应过程
CaO+H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O
Ca(OH)2+SO3→CaS04+H2O
Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O
Ca(OH)2+2HF→CaF2+2H2O
CaSO3+2→CaSO4
钙基半干法脱硫还有另一种常用的工艺:循环流化床半干法脱硫,技术原理为:从锅炉出来的含有粉尘和SO2的烟气,从脱硫塔的底部经文丘里管进入吸收塔,与吸收剂发生反应后,烟气温度高于烟气露点温度15~20℃以上进入除尘器。
生石灰在消化器内加水消化后,在消石灰仓储存。
将一定量的消石灰粉和水在文
丘里喉口上端加入,在脱硫塔内与烟气混合流动,并与烟气中的SO2反应,生成
亚硫酸钙和硫酸钙,进入后面的除尘器。
为提高反应效率及吸收剂的利用率,反
应产物通过空气斜槽返回塔内,再次循环参与脱硫反应,此步骤增加了脱硫塔内
的Ca/S比,故可以取得更高的脱硫效率。
烟气循环流化床技术的反应过程:
SO2+H2O→H2SO3
Ca(OH)2+H2SO3→CaSO3+2H2O
CaSO3(l)-→CaSO3(s)
CaSO3+O2→CaSO4
CaSO4(l)→CaSO4(s)
3半干法脱硫控制策略
3.1半干法除尘器差压控制
以布袋除尘器进出口差压为控制目标,控制清灰风机启停。
在画面设置除尘器差压启动值和差压停止值,差压高于设定值启动清灰风机,差压低于设定值停止清灰风机。
3.2消石灰系统控制
消石灰系统包括仓体、仓顶收尘器、料位计、气动门、变频器给料机等。
给料机防堵控制:消石灰中偶有较大颗粒,对给料机进行堵塞,造成给料机卡涩,系统通过判断给料机运行电流及转速判断给料机堵转,给料机堵转时自动启动翻转程序,通过给料机翻转清除大颗粒杂质。
脱硫塔出口SO2控制策略:以脱硫塔出口SO2排放值为目标值,通过PID计算,控制石灰石给料机频率。
同时引入锅炉负荷、给煤量作为前馈,荷变化时及时调整消石灰给料量。
结束语
通过以上各分系统的控制,经过多个工程项目验证,半干法脱硫投入自动控制后,操作人员劳动强度大幅降低,SO2排放值、脱硫塔差压、脱硫塔温度等参数均能稳定运行在合理区间。
总之,通过半干法脱硫的最佳工况的运行调整,半干法脱硫系统和环保指标更好,有效减少污染物排放超标问题,整体脱硫系统自
动投入率高,降低了运行人员操作量,提高了脱硫效率,系统稳定性、可靠性进一步得到保证。
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