循环流化床烧结烟气工艺设计
循环流化床烟气脱硫工艺
03
CATALOGUE
循环流化床烟气脱硫工艺的应用
在不同类型电厂的应用
大型煤电基地
循环流化床烟气脱硫工艺适用于大型煤电基地,能够满足 高硫煤的脱硫需求,降低烟气中SO2的排放量。
02
副产物的处理与回收是工艺中 不可或缺的一环,通常采用脱 水、干燥、煅烧等工序将其转 化为有价值的产物。
03Leabharlann 部分副产物可作为建筑材料、 化工原料等再利用,从而实现 资源循环利用。
控制系统
控制系统是循环流化床烟气脱硫工艺的 神经中枢,负责监测、控制整个工艺流 程。
控制系统通常包括传感器、执行器、控制器 等组成部分,能够实现自动化控制和优化操 作。
智能化控制技术
利用先进的传感器、控制 系统和人工智能技术,实 现工艺过程的智能监控和 优化控制。
未来市场前景与竞争格局
市场需求增长
随着环保要求的提高和燃煤发电的增加,循环流化床烟气脱硫工 艺的市场需求将持续增长。
技术竞争加剧
随着技术的进步,竞争将更加激烈,企业需要不断提升技术水平和 创新能力。
跨国合作与技术引进
通过跨国合作和技术引进,推动循环流化床烟气脱硫工艺的国际交 流与合作。
对环境的影响与可持续发展
减少污染物排放
01
循环流化床烟气脱硫工艺能够有效降低SO2等污染物的排放,
减轻对环境的压力。
资源回收与利用
02
通过脱硫副产物的资源化利用,实现资源的有效回收和循环利
用。
节能减排与低碳发展
03
循环流化床烟气脱硫工艺的发展有助于推动节能减排和低碳经
循环流化床烧结烟气工艺设计
循环流化床烧结烟气工艺设计1. 引言循环流化床烧结烟气工艺是一种将废气进行处理,减少对环境污染的工艺技术。
本文将介绍循环流化床烧结烟气工艺的设计原理,流程以及相关参数的控制方法。
2. 工艺设计原理循环流化床烧结烟气工艺的设计原理是利用循环流化床的特性,将废气中的污染物与燃料进行反应。
废气经过预处理后,进入循环流化床中,废气与活性材料(如石灰石等)在循环流化床内进行接触反应,净化废气中的污染物。
3. 工艺流程循环流化床烧结烟气工艺的流程可以分为以下几个步骤:3.1 废气预处理废气预处理是将原始烟气中的一些大颗粒物、微粒物以及气体污染物进行处理,以便更好地进入循环流化床。
常见的废气预处理方法包括除尘、脱硫、脱氮等。
3.2 循环流化床反应经过预处理后的废气进入循环流化床反应器中与活性材料进行接触反应。
循环流化床反应器采用固-气两相流化床结构,通过气流的循环使活性材料保持在床内循环,从而实现污染物的净化。
3.3 除尘处理在循环流化床反应后,烟气中可能仍然存在一些微粒物,需要进行进一步的除尘处理。
常见的除尘方法包括布袋除尘器、静电除尘器等。
3.4 余热回收经过除尘处理后的烟气中可能还存在一些有价值的余热,可以通过余热回收设备进行回收利用,提高能源利用效率。
3.5 烟气排放经过以上处理工艺后,烟气中的污染物得到了有效的净化,可以达到环保要求后,最终通过烟囱排放到大气中。
4. 参数控制方法循环流化床烧结烟气工艺设计中,一些关键参数的控制对于工艺的稳定运行和高效净化是至关重要的。
以下是一些常见的参数控制方法:4.1 床层温度控制循环流化床反应器中的床层温度对反应效果有直接影响,需要进行恰当的控制。
可以通过调节循环流化床的进气温度、气流速度以及活性材料的投入量等方式来控制床层温度。
4.2 床层压力控制床层压力是循环流化床烧结烟气工艺中的另一个重要参数。
过高或过低的床层压力都会影响反应器的正常运行。
可以通过调节床层的进气速度、排气速度以及活性材料的投入量等方式来控制床层压力。
循环流化床烟气脱硫工艺
Ca(OH )2 SO2 CaSO3 0.5H 2O 0.5H 2O Ca(OH )2 SO3 CaSO4 0.5H 2O 0.5H 2O CaSO3 0.5H 2O 0.5O2 CaSO4 0.5H 2O
典型工艺系统流程
一个典型的循环流化床烟气脱硫系统是由预除尘 器、吸收剂制备、脱硫塔、脱硫灰再循环、注 水系统、脱硫除尘器以及仪表控制系统等组成。
• 3 吸收塔的流化床中巨大表面积的、激烈湍动的 颗粒,为注水的快速汽化和快速可控的降温提供 了根本保证,从而创造了良好的化学反应温度条 件( 露点以上20~30°C),使二氧化硫与氢氧化钙 的反应转化为瞬间完成离子型反应。 • 4 通过颗粒的激烈湍动导致颗粒之间不断的碰 撞,使脱硫剂氢氧化钙颗粒的表面得到不断的更 新,以及脱硫灰的不断再循环使用,从而大大提 高了氢氧化钙的利用率。
循环流化床烟气脱硫工艺的优缺点
• 优点:脱硫剂反应停留时间长,对锅炉负 荷变化的适应性强。 • 缺点:只在较小规模电厂锅炉上得到应用, 尚缺乏大型化的应用业绩。
循环流化床烟气脱硫技术
• 1 从锅炉空气预热器出来的温度为120~180℃左右的烟 气,从底部通过文丘里管进入循环流化床吸收塔内。在文 丘里管出口扩管段设一套喷水装置,创造了良好的脱硫反 应温度。循环流化床烟气脱硫技术的主要化学反应原理如 下: • 2 在自然界垂直的气固两相流体系中,在循环流化床 状态(气速4~6m/s)下可获得相当于单颗粒滑落速度数十至 上百倍的气固滑落速度。由于SO2与氢氧化钙的颗粒在循 环流化床中的反应过程,是一个外扩散控制的化学反应过 程,通过气固间大的滑落速度,强化了气固间的传质、传 热速率和气固混合,从而满足了二氧化硫与氢氧化钙高效 反应的条件要求。谢谢循环流化床烟气脱硫工艺
循环流化床烟气再循环技术方案
循环流化床烟气再循环技术方案引言循环流化床烟气再循环技术是一种应用于燃煤电厂的先进烟气净化技术。
它通过对烟气中的污染物进行循环流化床内的再循环,实现了烟气净化和能源回收的双重效果。
本文将详细介绍循环流化床烟气再循环技术方案的原理、工艺流程和应用前景。
原理循环流化床烟气再循环技术的原理是将烟气中的污染物与再循环的固体颗粒进行接触和反应,通过循环流化床内的物理和化学作用,达到净化烟气的目的。
具体原理如下:1. 循环流化床:循环流化床是一种颗粒物料与气体的流化床,通过气体的上升和颗粒物料的循环运动,形成了高度混合的流动床层。
在循环流化床中,颗粒物料具有较大的比表面积和良好的热传递性能,能够有效地与烟气中的污染物进行接触和反应。
2. 催化剂添加:循环流化床烟气再循环技术中常使用催化剂,催化剂可以加速污染物的转化和去除过程。
催化剂的选择应根据烟气中的污染物种类和浓度进行优化,以提高烟气的净化效果。
3. 再循环系统:循环流化床烟气再循环技术中,通过再循环系统将循环流化床中的颗粒物料和烟气进行分离,并将再循环的颗粒物料重新注入循环流化床。
再循环系统的设计应考虑颗粒物料与烟气的分离效果、颗粒物料的再循环率以及系统的稳定性等因素。
工艺流程循环流化床烟气再循环技术的工艺流程包括烟气净化和能源回收两个主要部分。
1. 烟气净化:烟气净化是循环流化床烟气再循环技术的核心部分。
烟气首先进入循环流化床,与循环流化床内的固体颗粒进行接触和反应,污染物被吸附、转化或吸收到颗粒物料表面。
经过一段时间的循环,被吸附的污染物与颗粒物料一同进入再循环系统,在再循环系统中与其他处理设备相结合,进一步被去除。
2. 能源回收:循环流化床烟气再循环技术能够实现对烟气中的能源进行回收利用。
在循环流化床中,烟气与颗粒物料的接触和反应产生了大量的热量,这部分热量可以通过烟气余热锅炉等设备进行回收,用于发电或供热等用途。
同时,循环流化床烟气再循环技术还可以降低烟气中的二氧化碳排放量,实现低碳环保发展。
循环流化床脱硫技术在烧结烟气处理中的应用
循环流化床脱硫技术在烧结烟气处理中的应用摘要:烧结烟气的脱硫处理,已成为目前烧结工程建设时必须考虑的问题。
本文通过对循环流化床脱硫技术在烧结烟气的应用前景分析,提供一种烧结烟气脱硫的技术解决方案。
关键词:脱硫;烧结烟气;应用一、烧结烟气排放现状当前,节能减排已经成为宏观调控的重点,国家确定了“十二五”期间单位GDP能耗降低15%左右和二氧化硫污染物排放减少10%的目标。
“十一五”期间,全国单位GDP能耗下降19.1%,全国二氧化硫排放量减少14.29%,基本完成了“十一五”确定的目标任务。
但是,高耗能行业再度抬头,占全国工业能耗和二氧化硫排放近70%的电力、钢铁、有色、建材、石油加工、化工等六大高耗能行业增加值同比增长均接近或超过了20%。
由此可见,“脱硫”仍将是未来相当长一段时间的减排重点话题。
大部分二氧化硫来自于燃煤火电厂的排放烟气,国家已经强制新建电厂必须配套建设脱硫装置,老电厂进行改造,安装脱硫装置。
因此,创造了年均过百亿元人民币的燃煤火电厂,其脱硫工艺以实际纳入生产工序之中,并得到了迅速发展。
随着火电厂脱硫建设快速发展,相应的减排空间也大幅度减少,政府管理机构也在寻找新的减排空间。
因此,冶金、水泥、石化将成为下一轮脱硫的目标。
钢铁企业是主要污染源之一,随着国家对环境保护的重视,通过淘汰落后产能和强制应用环保设施,对钢铁企业的污染监管力度日趋加强,钢铁企业是“节能减排”的重点。
钢铁企业的脱硫基本分为两大部分:一部分是自备燃煤电厂的脱硫,另一部分是铁矿石烧结工艺的脱硫。
由于第一部分工作已经纳入火电厂脱硫项目统一考虑,本文把重点放在了第二部分。
受经济、技术等方面原因的限制,目前,在国内大型烧结工程建设时,虽然大多配套建设了静电、布袋等高效除尘设施,一般很少考虑对烧结机头烟气进行脱硫处理。
烧结及燃料及原料中含有的硫份,在烧结过程中,转化为二氧化硫,并从机头随烟气负压抽风排出。
机头烟气中,二氧化硫排放浓度随着燃料和原料的变化,一般可以达到300-1000mg/m3。
循环流化床烧结烟气工艺设计
循环流化床烧结烟气工艺设计1概述1.1SO2的污染和控制现况1.1.1 SO2污染状况20世纪60、70年代以来,随着世界经济的发展和矿物燃料消耗量的逐步增加,矿物燃料燃烧中排放的二氧化硫、氮氧化物等大气污染物总量也不断增加,导致了大X围的酸雨的出现,酸雨中绝大部分物质是硫酸和硝酸。
我国酸雨中硫酸根和硝酸根的当量浓度之比约为64:1,这表明大量SO2的排放是降水成酸雨的主要原因。
污染最早发生在挪威、瑞典等北欧国家,直至几乎覆盖整个欧洲。
美国和加拿大东部也是一大酸雨区,美国是世界上能源消费量最多的国家,消费了全世界近1/4的能源,美国每年燃烧的矿物燃料排出的二氧化硫和氮氧化物也在世界前位。
亚洲国家,尤其是中国,已成为全球SO2排放最多的国家和地区之一,1995年我国SO2排放量达2341万吨,超过美国当年的2100万吨,成为世界排放SO2第一大国。
冶金行业是我国排放SO2的重点来源之一,约占全国SO2排放总量的5%~6%,烧结工艺过程产生的SO2排放量约占钢铁企业年排放量40%~60%,控制烧结机生产过程SO2的排放,是SO2污染控制的重点。
1.1.2SO2控制现状为综合控制SO2的污染,国际社会提倡包括煤炭加工、燃烧、转换和烟气净化各个方面技术在内的清洁煤技术。
这是解决二氧化硫排放的最为有效的一个途径。
美国能源部在20世纪80年代就把开发清洁能源和解决酸雨问题列为中心任务,从1986年开始实施清洁煤计划。
日本、西欧国家则比较普遍的采用了烟气脱硫技术。
我国是发展中国家,随着全国燃煤和燃油电厂的持续增长,SO2排放量的不断增加。
《中国环境保护21世纪议程》颁布后,对其中的固定源大气污染的控制,建议采取如下以行动方案。
(1)推广应用循环流化床燃烧脱硫成套技术和火电厂烟气脱硫技术;(2)发展燃煤电站SO2控制技术,其中包括大型流化床;燃烧脱硫技术、旋转喷雾干燥脱硫技术、路内喷钙技术并建立示X工程;(3)综合控制SO2面源污染(烟囱高度﹤40m),相应技术包括兴煤燃烧成套技术、循环流化床燃烧技术、湿式脱硫除尘技术和颅内喷钙技术等。
循环流化床脱硫工艺在烧结烟气净化中的应用
循环流化床脱硫工艺在烧结烟气净化中的应用作者:陈智龙来源:《企业技术开发·下旬刊》2015年第05期摘要:文章通过对循环流化床脱硫工艺的原理进行介绍,并对循环流化床脱硫工艺的流程作简要分析,说明了循环流化床脱硫工艺在烧结烟气净化中的应用情况,并对其应用特点进行研究,为烧结烟气的净化提供一份可参考的资料。
根据循环流化床脱硫工艺在烧结烟气净化中的应用进行分析,能够发现循环流化床脱硫技术具有很多优点,如除尘效率极高、运行成本比较低等,应该在工业上得到广泛的推广,并进行深入的研究。
关键词:循环流化床脱硫工艺;烧结烟气净化;应用我国经济得到了飞速发展,人民的生活水平得到了日益提高,但是随之而来一个不容忽视的问题是环境污染现象日益严重。
环境污染主要包括固体污染、水污染以及大气污染三个方面。
其中,因为空气循环流动的特点,大气污染的受灾面更为广泛,而后果也更为严重。
我国刚刚由工业社会转向信息社会,前几年的粗放型工业生产,对大气的污染极为严重。
我国针对这种现象,提出工业的集约型发展,并大力地打击了废弃排放严重的重型工厂。
虽然我国已经步入了信息化社会,但是我国的国民经济中,仍然有工业的很大一个分量。
在大气污染中,SO2污染是比较严重的一种,而钢铁工业进行烧结时,极易产生SO2气体。
为了降低SO2气体的排放量,应该在工业中实施脱硫工艺。
1 脱硫工艺的发展简述钢铁烧结过程中产生的烟气中SO2的含量比较波动、含水量比较大,同时烟气中有许多具有强腐蚀性的气体,例如HF。
这种特点对脱硫技术的要求比较高。
20世纪70年代,日本出现了第一套烧结烟气脱硫装置,之后世界各国进行了引入与改进。
如今,主要使用的脱硫技术有硫酸铵法、旋转喷雾干法以及循环流化床法等。
我国的脱硫技术水平比较低,所采用的烧结烟气脱硫装置,有许多问题的出现,例如运转成本高、维护工作多、故障发生频繁等。
基于这个背景,本文对循环流化床脱硫工艺做了一些介绍。
2 循环流化床脱硫工艺的运行原理循环流化床脱硫工艺是在电场脱硫的基础上进行改进而得的。
循环流化床燃烧技术
循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧技术是最近20多年来发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃烧技术,也是目前商业化程度最好,应用前景最广的洁净煤燃烧技术,它的燃烧技术比较简单,当进炉的燃料粒度循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构使其具备有许多独特的优点。
1、燃料适应性甚广这是循环流化床锅炉的主要优点之一。
在循环流化床锅炉中按重量计,燃料仅占床料的1%~3%,其余是不可燃的固体颗粒,如脱硫剂、灰渣或砂。
循环流化床锅炉的特殊流体动力特性使得气~固和固~固混合非常好,因此燃料进人炉膛后很快与大量床料混合,燃料被迅速加热至高于着火温度,而同时床层温度没有明显降低。
只要燃料的热值大于加热燃料本身和燃烧所需的空气至着火温度所需的热量,上述特点就可以使得循环流化床锅炉不需辅助燃料而燃用任何燃料。
循环流化床锅炉既可燃用优质煤,也可燃用各种劣质燃料,如高灰煤、高硫煤、高灰高硫煤、高水分煤、煤矸石、煤泥,以及油页岩、泥煤、石油焦、尾矿、炉渣、树皮、废木头、垃圾等。
2、冷却效率高循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高,燃烧效率通常在97.5%~99.5%范围内,可与煤粉锅炉相媲美.循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点:气~固混合良好;燃烧速率高,特别是对粗粒燃料;绝大部分未燃尽的燃料被再循环至炉膛。
与齿槽流化床锅炉相同,循环流化床锅炉能够在较宽的运转变化范围内维持低的冷却效率,甚至燃用细粉含量低的燃料时也就是如此。
循环流化床锅炉的脱硫比鼓泡流化床锅炉更加有效。
典型的循环流化床锅炉达到90%脱硫效率时所需的脱硫剂化学当量比为1.5~2.5,鼓泡流化床锅炉达到90%脱硫效率则需脱硫剂化学当量比为2.5~3,甚至更高,有时即使ca/s比再高,鼓泡流化床锅炉也不能达到90%的脱硫效率。
与冷却过程相同,烟气反应展开得较为缓慢。
为了并使氧化钙(研磨石灰石)充份转变为硫酸钙,烟气中的二氧化硫气体必须与脱硫剂存有充份短的碰触时间和尽可能小的面积。
循环流化床烟气脱硫工艺设计 资料
1、前言循环流化床燃烧是指炉膛内高速气流与所携带的稠密悬浮颗粒充分接触,同时大量高温颗粒从烟气中分离后重新送回炉膛的燃烧过程。
循环流化床锅炉的脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺,以石灰石为脱硫吸收剂,与石油焦中的硫份反应生成硫酸钙,达到脱硫的目的。
较低的炉床温度(850°C〜900°C),燃料适应性强,特别适合较高含硫燃料,脱硫率可达80%〜95%,使清洁燃烧成为可能。
2、循环流化床内燃烧过程石油焦颗粒在循环流化床的燃烧是流化床锅炉内所发生的最基本而又最为重要的过程。
当焦粒进入循环流化床后,一般会发生如下过程:①颗粒在高温床料内加热并干燥;②热解及挥发份燃烧;③颗粒膨胀及一级破碎;④焦粒燃烧伴随二级破碎和磨损。
符合一定粒径要求的焦粒在循环流化床锅炉内受流体动力作用,被存留在炉膛内重复循环的850C〜900C的高温床料强烈掺混和加热,然后发生燃烧。
受一次风的流化作用,炉内床料随之流化,并充斥于整个炉膛空间。
床料密度沿床高呈梯度分布,上部为稀相区,下部为密相区,中间为过渡区。
上部稀相区内的颗粒在炉膛出口,被烟气携带进入旋风分离器,较大颗粒的物料被分离下来,经回料腿及J阀重新回入炉膛继续循环燃烧,此谓外循环;细颗粒的物料随烟气离开旋风分离器,经尾部烟道换热吸受热量后,进入电除尘器除尘,然后排入烟囱,尘灰称为飞灰。
炉膛内中心区物料受一次风的流化携带,气固两相向上流动;密相区内的物料颗粒在气流作用下,沿炉膛四壁呈环形分布,并沿壁面向下流动,上升区与下降区之间存在着强烈的固体粒子横向迁移和波动卷吸,形成了循环率很高的内循环。
物料内、外循环系统增加了燃料颗粒在炉膛内的停留时间,使燃料可以反复燃烧,直至燃尽。
循环流化床锅炉内的物料参与了外循环和内循环两种循环运动,整个燃烧过程和脱硫过程就是在这两种形式的循环运动的动态过程中逐步完成的。
3、循环流化床内脱硫机理循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺,以石灰石为脱硫吸收剂,石油焦和石灰石自锅炉燃烧室下部送入,一次风从布风板下部送入,二次风从燃烧室中部送入。
大气循环流化床锅炉烟气处理课程设计
大气循环流化床锅炉烟气处理课程设计大气循环流化床锅炉烟气处理是一门涉及环境保护和能源利用的重要课程。
本文将从流化床锅炉的原理、烟气组成、烟气处理技术和烟气处理装置等方面进行介绍和讨论。
一、流化床锅炉的原理流化床锅炉是一种利用颗粒物料在气体中流化的原理进行燃烧的锅炉。
其燃烧过程具有高效、清洁、环保的特点。
在流化床锅炉中,燃料和燃烧剂一起进入锅炉炉膛,通过风机将燃烧剂送入炉膛底部,形成一层流化床。
燃料在流化床中燃烧,产生高温烟气,通过锅炉换热面传递给工作介质。
二、烟气组成烟气是流化床锅炉燃烧产生的废气,主要由燃料燃烧产生的水蒸气、二氧化碳、氧气和氮气等组成。
此外,还含有一定量的氧化物、硫化物和氮氧化物等污染物。
三、烟气处理技术为了减少烟气中的污染物排放,需要进行烟气处理。
常见的烟气处理技术包括除尘、脱硫和脱氮等。
除尘技术主要是通过电除尘器、布袋除尘器等设备,将烟气中的颗粒物去除。
脱硫技术主要是通过喷射吸收剂、湿法脱硫等方法,将烟气中的二氧化硫去除。
脱氮技术主要是通过选择性催化还原、选择性非催化还原等方法,将烟气中的氮氧化物去除。
四、烟气处理装置烟气处理装置是进行烟气处理的设备,主要包括除尘器、脱硫装置和脱氮装置等。
除尘器是用来去除烟气中的颗粒物,常见的除尘器有电除尘器和布袋除尘器。
脱硫装置是用来去除烟气中的二氧化硫,常见的脱硫装置有湿法脱硫和干法脱硫。
脱氮装置是用来去除烟气中的氮氧化物,常见的脱氮装置有选择性催化还原和选择性非催化还原。
烟气处理装置的选择和设计需要考虑烟气特性、处理效果和经济性等因素。
不同的烟气处理技术和装置有着各自的优缺点,需要根据具体情况选择合适的处理方法。
总结:大气循环流化床锅炉烟气处理课程设计主要涉及流化床锅炉的原理、烟气组成、烟气处理技术和烟气处理装置等内容。
通过对烟气中的污染物进行除尘、脱硫和脱氮等处理,可以减少燃烧排放对环境的影响,实现清洁高效的能源利用。
烟气处理技术和装置的选择和设计需要综合考虑烟气特性、处理效果和经济性等因素,以达到最佳的处理效果和经济效益。
大气循环流化床锅炉烟气处理课程设计
大气循环流化床锅炉烟气处理课程设计引言:大气循环流化床锅炉烟气处理是环境工程领域的重要课题。
随着工业化的不断推进和环境污染问题的日益凸显,烟气处理技术的研究和应用变得愈发重要。
本文将围绕大气循环流化床锅炉烟气处理展开,介绍其原理、技术和应用。
一、大气循环流化床锅炉烟气处理原理大气循环流化床锅炉烟气处理是利用流化床技术对烟气进行净化的过程。
其原理是在流化床中,将固体颗粒物质与气体形成流化床,通过颗粒物质与烟气的接触,实现烟尘、二氧化硫和氮氧化物等污染物的去除。
其中,流化床的气固两相流动以及颗粒物质的吸附、催化和反应等过程是实现烟气净化的关键。
二、大气循环流化床锅炉烟气处理技术1. 烟尘去除技术烟尘是大气中常见的污染物之一,对人体健康和环境造成严重影响。
烟尘去除技术主要包括静电除尘、湿式电除尘和布袋除尘等方法。
其中,湿式电除尘是一种高效的烟尘去除技术,通过电场作用和湿润效应,将烟尘颗粒捕集到电极上,并通过水洗除尘。
2. 二氧化硫去除技术二氧化硫是燃煤锅炉烟气中的主要污染物之一,对环境和人体健康造成严重威胁。
常用的二氧化硫去除技术包括石灰石-石膏法、氨法和碱液吸收法等。
其中,石灰石-石膏法是一种成熟的二氧化硫去除技术,通过喷射石灰石乳液或石灰浆液,使石灰石与二氧化硫反应生成石膏,从而实现二氧化硫的去除。
3. 氮氧化物去除技术氮氧化物是大气中的主要污染物之一,对大气环境和人体健康造成严重危害。
氮氧化物去除技术主要包括选择性催化还原技术、非选择性催化还原技术和湿式脱硝技术等。
其中,选择性催化还原技术是一种高效的氮氧化物去除技术,通过将氨作为还原剂,在催化剂的作用下,将氮氧化物还原为氮气和水,从而实现氮氧化物的去除。
三、大气循环流化床锅炉烟气处理的应用大气循环流化床锅炉烟气处理技术在工业生产和能源利用中得到广泛应用。
它可以有效减少烟气中的污染物排放,改善环境质量,并提高能源利用效率。
此外,大气循环流化床锅炉烟气处理技术还可以应用于废气处理、工业废水处理和固体废物处理等领域,具有广阔的应用前景。
烧结机循环流化床烟气脱硫技术的分析研究
管 的上端 , 工艺水经压 缩空气雾化喷入脱 硫塔 , 使烟气 降温 至最 佳脱硫反应温度 区间。与此 同 时 ,循环灰 和脱硫 剂从 脱硫塔底部 的一 侧加入 脱硫塔 。循环灰及 脱硫 剂 以固体颗粒 的形式循 环流动 , 脱硫剂具有 非常大的反应表 面 , 生 并产 1 烧结烟气的特点 高度返混 , 同时在脱硫 塔内形成 内循环 , 内局 塔 就脱硫除尘技术难度 而言烧 结气 的特点是 部钙硫 比远大于宏观钙硫 比 , 剂 c f}2 脱硫 a {与 0) 排放量大 、 量较大 、O 浓度低脱 除其 中的 S 含湿 S O 反应 生成 固态 C S CS aO 和 aO,将 S O 脱 S: O 并使 最终 粉尘排 放 浓度 达到 5 0毫克/m 除。 N, 以下 , 难度 比一般工业废气脱硫 除尘高得多 其 烟气温度降至 7℃左右 ,离开脱硫塔进 入 5 布袋除尘器 , 此将循 环灰分离出来 。 环灰通 在 循 2烧结烟气脱硫技术选择 过物料 分配 阀经 空气斜槽 被再 次送人脱 硫塔 。 目 可用于烧结烟气脱硫 的技术 主要有石 脱硫剂经计量装置 送至空气斜槽 ,与循环灰 混 前 灰石 ( 石灰)石膏法 、 环流化 床法 、 渣石 膏 合后一起送 ^ 一 循 钢 脱硫塔。 法 、 硫 铵法 、 氨— 双碱 法 、 活性焦 吸 附法 、 电子 束 3 - 2脱硫 系统设备 法等 。 湿法系统复杂 、 资大 、 投 占地面积大 , 同时 系统设备主要 有循 环流化床脱硫塔 、布袋 存在 二次污染问题 ;干法相对系统简单 、投资 除尘器和增 压风机。 小 、 面积 小 , 次污染。虽然脱硫效 率较 占地 无二 根据化学反应 特性 , 脱硫 塔下部设计成文 湿法稍低 , 但能满足环保要求。 丘里状 , 由收缩段及扩张段组 成 , 结合处称 两段 某钢 铁集团公司 20 3 m 烧结机 ,其 烟气 量 为喉部 。 烟气 在其中流动时流速先增 大后减小 , 为 1800 q, 2 300 m hS 浓度 最大 为 10 m / O 50 g , m 属 从而使 得气 流的紊 流程度 加剧 。 另外 , 的脱硫 新 于改造项 目, 的场地较小 , 可用 这就要求采用 的 剂 、 湿水 及从循环装置返 回的循 环物料均从 增 烟气脱硫装置必须脱硫效率高 、 占地面积小。 根 该 部分加入 , 了紊流 的程度 、 了烟气与 加剧 提高 据其 实际情况 和要求 ,我公司对 目前 的烧结 脱 颗粒之间传质传热速率 , 而使得 气 、 从 固之间接 硫技术做 了详尽的 比较 ,认为循环流化床烟 气 触充分 , 有利于反应的充分进行 。 脱硫技术能较好的满足以上要求 。 循环流化床脱硫塔 的设计 ,首先根据处理 3循环流化床烧结烟气脱硫技术介绍 烟气 量 , 定气体流速及脱硫塔 的直径 , 确 选择 的 3 . 1工艺原理及工艺过程 气体 流速必须满足快速流 态化 的要求 ,同时又 循环流化床干法烟气脱硫 技术是 以循环 流 能保 证过程 中必需 的气 、 固接触 时间 ; 后依据 然 化床原理 为基础 , 通过脱硫 剂的多次再循环 , 使 停 留时间确定脱硫塔 的高度 。脱硫塔 内进行 的 脱硫剂与烟气接触 时间增加 , 一般可达 3 分钟 反应 是化学反应 ,需要根据脱硫剂 的失活特性 0 以上 , 从而大大提 高了脱 硫效率和脱硫剂 的利 确定合 适的颗粒循环倍率 ,以保证 新鲜脱硫剂 用率口 它不但流程简单 、 。 占地少 、 投资小 以及 副 的及 时补入和已失活的脱硫剂 的及 时移 出。在 产 品可 以综合利用 等 , , 能在较 低 的钙硫 实 际设计时 ,颗粒循环倍率应保证脱硫 塔内压 而且 还  ̄(a :. 1 ) LC/ I ~4 条件下 , 到 9%以上 的脱硫 降处 于给定 的范 围内。 S 2 达 0 效率日 。因此 , 循环流 化床烟气脱硫技 术是一种 3 . 3主要性能参数分析 适合我 国国情 的脱 硫技术 ,它不仅适合大型烧 1C / )a s 结机 ,而且对 中小 型烧结 机的 S O 污染治理也 从脱硫 的角度考虑 ,所有 性能参数 中, a C/ S 是一种理想的方法。 的影 响最大 。理论上脱 除 1 o 的 s 要 1 o ml 需 ml 循环流化床干法烟气 脱硫 技术的主要工艺 的 C , a但在实 际脱硫塔 中, 为保证一定的脱硫效 流程如图 1 所示。 率, 一般需要适 当增加脱硫剂的量。 宏观 C/比 a s 指的就是实际运行 中,a s C 与 的摩 尔 比。 在其它 条件不变时 , 随着 C/ a S比的增 大 , 系统脱硫效 率 升高 。 比增加意味着脱硫剂加入量的增加 , c 脱硫剂 的有效 成分浓度增大 ,使系统脱硫效 率 提高 。另外 ,a Ct S比较 低时 , 增加 C t , a S比 系统 脱硫效率增幅较大 , C/比过高时 , 而 a S 系统脱 硫 效率增 幅较小 , 以在实际操作 中应根据经 济 所 性和环保性 , 控制合 理的 c/ 应 a。 S 2增湿 降温水量 ) 增湿 降温水具有两方面的作用 , 一是增 湿 , 使气 固反应变 成气液反应 , 增大反应速率 ; 是 二 图 1循 环 流 化 床 烟 气脱 硫 技 术 工 艺流 程 图 降温 ,使脱硫塔 内的温度保持在脱硫反应 的最 来 自烧结风机 的烟气 , 通过 烟道进入脱硫 佳反应温度 区间。 在其它条件不变时 , 随着增 湿 系统 当 塔底部入 口, 经文 匠里管进 人脱硫塔 。 在文丘里 降温水量 的增 加 , 的脱硫效率 明显升 高 ,
烧结烟气循环工艺
烧结烟气循环工艺1. 引言烧结烟气循环工艺是一种高效利用烧结烟气中热能和废气中有害物质的技术。
通过对烧结烟气进行净化和循环利用,可以减少环境污染和能源消耗,提高工业生产的可持续发展能力。
本文将详细介绍烧结烟气循环工艺的原理、主要设备和应用案例。
2. 原理烧结烟气循环工艺的基本原理是将烧结烟气经过处理后,分离出其中的有害物质,同时回收其中的热能,再经过处理后重新进入烧结系统。
其主要步骤包括:烟气净化、烟气冷却、烟气再加热和烟气再循环。
2.1 烟气净化烟气净化是烧结烟气循环工艺的第一步。
通过使用除尘器、脱硫装置和脱硝装置等设备,可以将烟气中的颗粒物、二氧化硫和氮氧化物等有害物质去除,使烟气达到排放标准。
其中,除尘器可用于捕集颗粒物,脱硫装置可用于去除二氧化硫,脱硝装置可用于降低氮氧化物的浓度。
2.2 烟气冷却烟气冷却是为了降低烟气温度,以便后续步骤的操作和设备的正常运行。
通常采用烟气换热器进行烟气冷却,将烟气中的热能传递给饱和蒸汽或其他工艺介质。
这样既可以回收烟气中的热能,又可以使烟气温度降低到适宜处理的范围。
2.3 烟气再加热烧结过程中的煤气可以被燃烧后再加热烧结烟气,从而提高烧结烟气的温度。
这可以提高烧结过程的效率和产量,减少固定碳的负荷。
烟气再加热可以通过燃烧煤气或其他可燃介质来实现。
2.4 烟气再循环烟气再循环是烧结烟气循环工艺的核心部分。
通过将经过净化和处理的烟气再回收利用,可以达到节能减排的目的。
具体操作可分为两个阶段:回收再循环和再利用。
回收再循环阶段将烟气从烧结系统中抽出,经过处理后再重新进入烧结系统。
再利用阶段将回收的烟气中的热能和有用组分用于其他工艺过程中,如预热燃料、热风炉供热等。
3. 主要设备烧结烟气循环工艺涉及的主要设备包括除尘器、脱硫装置、脱硝装置、换热器、再加热炉等。
3.1 除尘器除尘器主要用于去除烟气中的颗粒物。
按照除尘原理的不同,常见的除尘器有电除尘器、湿式除尘器和布袋除尘器等。
循环流化床焚烧工艺流程
循环流化床焚烧工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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在进行循环流化床焚烧之前,需要做好充分的准备。
烧结烟气环保节能处理的工艺设计
烧结烟气环保节能处理的工艺设计所属行业: 大气治理关键词:烧结烟气烟气脱硫烟气脱硝钢铁生产过程中约有51%~62%的SO2及48%的NOx来自烧结工序,烧结已是SO2和NOx的最大产生源[1],而目前对于烧结烟气污染物的脱除大部分采取针对某种污染物单独的末端处理工艺,随着国家对烟气中污染物限制排放种类的增多及排放量的要求越发严格,单一污染物的末端处理工艺配置越来越复杂,占地越来越大,造成建设投资及生产运行成本不断攀升。
烧结工序余热也是单一部位的回收利用,同样造成了设备投资运行、场地占用等多方面的浪费。
烧结生产过程中,原燃料中存在的硫被高温氧化成气态的SO2,而燃料中存在的氮氧化物被高温氧化成气态的NOx。
据潘建博士等科研人员的研究结论,在不同的烧结区段,随着烧结气氛中O2和COx 浓度的变化,烟气中SO2和NOx浓度随着料温不断升高也产生了相应的变化[2]。
1 烧结烟气中SO2、NOx、COx浓度在烧结过程中分布特点1.1 SO2的形成与烟气温度的关系烧结烟气中的SO2主要是由含铁原料中的FeS2、FeS和燃料中的有机硫、FeS2、FeS氧化生成,还有部分来自硫酸盐的高温分解[3],存在于烧结生产的整个过程。
在烧结生产过程中,烟气温度快速升高之前(即过湿带完全消失之前),烟气中SO2浓度一直处于较低且较稳定的状态;当烟气温度开始快速升高(即干燥带接近烧结料底层)时,料层原先吸附的SO2快速释放导致SO2浓度迅速升高;当燃烧带接近烧结料底层和达到烧结终点之前,SO2浓度达到最大值。
由此可以看出,烧结生产过程中的SO2浓度与烟气温度存在对应关系,但SO2浓度最大值出现的时间点比烟气温度最高点出现的时间点要提前一些[4]。
1.2 NOx形成与烟气温度的关系烟气中NOx的形成主要有三种方式,燃料型、热力型及快速型,烧结烟气中NOx主要是由气体、固体燃料的燃烧产生,为燃料型NOx,而热力型及快速型NOx生成量很少。
大气循环流化床锅炉烟气处理课程设计
大气循环流化床锅炉烟气处理课程设计引言烟气处理是大气污染治理的重要环节之一。
随着工业化进程的加快和能源利用的增加,大量的烟气排放对环境和人类健康造成了严重的威胁。
因此,研究和开发高效的烟气处理技术势在必行。
本课程设计将重点介绍大气循环流化床锅炉烟气处理技术的原理、应用和优缺点,以及相关领域的最新进展。
一、大气循环流化床锅炉烟气处理技术概述1.1 大气循环流化床锅炉的基本原理和结构大气循环流化床锅炉是一种采用高浓度固体循环流化床燃烧技术的锅炉。
它通过将固体颗粒与气体混合并形成床层,使煤燃烧更加充分,烟气中的污染物得到有效控制。
1.2 烟气处理的基本原理和目标烟气处理的基本原理是通过物理、化学或生物方法去除烟气中的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物,降低其对环境的危害。
其主要目标是达到国家和地方大气污染物排放标准。
二、大气循环流化床锅炉烟气处理技术的应用2.1 大气循环流化床锅炉烟气处理技术在燃煤电厂中的应用燃煤电厂是大气污染的主要来源之一,大气循环流化床锅炉烟气处理技术在燃煤电厂中的应用可以显著降低烟气排放中的颗粒物、二氧化硫等污染物的浓度,减少对环境的污染。
2.2 大气循环流化床锅炉烟气处理技术在工业燃烧中的应用工业燃烧过程中排放的烟气中含有大量的有害物质,大气循环流化床锅炉烟气处理技术可以有效去除烟气中的污染物,保护环境和人类健康。
三、大气循环流化床锅炉烟气处理技术的优缺点3.1 优点大气循环流化床锅炉烟气处理技术具有烟气处理效率高、设备运行稳定、处理成本低等优点,可以有效降低烟气排放对环境的影响。
3.2 缺点大气循环流化床锅炉烟气处理技术在处理高浓度烟气时存在颗粒物腐蚀、设备耐久性差等问题,需要进一步改进和完善。
四、大气循环流化床锅炉烟气处理技术的最新进展4.1 烟气脱硫技术的改进烟气脱硫是大气循环流化床锅炉烟气处理的关键环节之一,近年来,针对烟气脱硫技术进行了一系列的改进和创新,提高了脱硫效率和设备稳定性。
循环流化床燃煤锅炉烟气脱硫的工艺设计
循环流化床燃煤锅炉烟气脱硫的工艺设计摘要:本文针对热电厂烟气脱硫工艺技术改造进行分析,针对2X30 t/h循环流化床燃煤锅炉的现状以及脱硫要求,并结合我国烟气脱硫技术现状,选用石灰石一石膏法作为该发电厂的烟气脱硫工艺。
基于此,本文就针对循环流化床燃煤锅炉烟气脱硫的工艺设计进行具体研究。
关键词:循环流化床;燃煤锅炉;烟气脱硫;工艺设计1设计原则第一,设计需满足的经济性要求:应根据系统所需的以及要求来选择烟气脱硫处理的工艺,并尽可能减少项目实施以及运行的费用。
所应用的技术应先进且合理,要根据生产的所需的进行选择以及设计,在保证经济合理的前提下,还要尽可能运用先进的科技避免二次污染。
脱硫系统运行时不会干扰锅炉的正常工作,并能够在设计前提下,达到二氧化硫的排出量达标。
第二,脱硫塔出口烟温控制在55℃左右,脱硫系统装置漏风率在1%以下(承包方建设范围内的烟风系统)。
保证硫的去除率>98%工况下,脱硫剂、工艺水、电耗量等物耗应不超过保证值。
第三,在锅炉40%--110%额定负荷时,整套装置能正常稳定连续运行,并有一定的裕量。
承包方提供脱硫及相关系统各部分的设计阻力,整个脱硫系统烟气总阻力(自现引风机出口至水平水泥烟道或烟囱入口)控制在1500 Pa以内。
2循环流化床燃煤锅炉烟气脱硫工艺2.1硫的去除率高、燃料一的适应广循环流化床在运行的过程中能够使设备内部的气一固以及固一固发生非常均匀棍合,并且如果使用的为非常难以着火的燃料的话,进入到循环流化床之后同样能够和内部的床料发生很快的接触混合,并且被加热到燃料泊勺着火温度,同时不会引起循环流化床内部床层温度的明显下降。
此时,循环流化床燃烧锅炉就能够通过不所需的添加其他辅助燃料的方式来使所有燃料的燃烧。
所以,循环流化床形式的锅炉能够燃烧基本上大部分的煤(如泥煤、烟煤、无烟煤),同时还包含了焦炭、煤歼石、油页岩等燃料。
2.2燃烧的效率很高燃料在循环流化床锅炉里边的的燃烧效率一般都能够达到在98度左右,相同清况下是高于鼓泡流化床锅炉,能够和其他高效率的锅炉相比。
烧结烟气循环设计工艺流程
烧结烟气循环设计工艺流程1一般规定1.1 烧结烟气循环技术的实施,总体原则是在烧结矿产量、质量指标以及烧结矿硫含量不受明显影响的前提下,提高烧结清洁生产的水平。
烧结烟气循环进入料面的气体,相比常规烧结的空气,其氧含量降低,温度提高,二氧化碳、一氧化碳、水蒸气含量增加。
氧含量降低会对烧结指标产生不利影响,但温度、一氧化碳含量的提高,以及含有适量的二氧化碳、水蒸气,可以削弱因氧含量下降而引起的负面影响。
合理的气流介质条件是确保烧结指标不受影响的关键。
氧气的影响:烧结气流介质中的氧气含量降低至一定程度时,因影响到燃料的充分燃烧,烧结矿的质量会急剧变差,此氧含量为烧结指标明显受到影响的临界点。
因此烧结气流介质中的氧气含量不宜低于此临界值。
相关研究表明,赤铁矿为主、磁铁矿为主、褐铁矿为主的烧结过程需氧量不同,磁铁矿氧化需要额外消耗氧量,褐铁矿因燃料用量高而氧消耗量大,采用烟气循环时,其氧含量的临界值更高,三种原料体系的氧含量临界值分别为15%、17%、18%。
因此,氧含量18%为普遍适用的临界值。
一般而言,烧结烟气中氧气含量约为12%~16%,为了保证循环至台车面的气流介质中的氧气含量大于临界值,通常在烧结烟气中配加富氧气体,富氧气体可为空气、冷却废气或纯氧。
二氧化硫的影响:烧结气流介质中含有少量的二氧化硫对烧结矿的产品质量指标影响不大,而当烧结气流介质中二氧化硫的含量大于700mg/Nm3时,硫在成品烧结矿中会发生明显的富集。
因此规定烧结气流介质中二氧化硫含量最好不超过700mg/Nm3。
水蒸气的影响:烧结气流介质中水蒸气在高温下会与燃料发生水煤气反应而起促燃作用,可以一定程度减轻氧含量下降对燃料燃烧的不利影响,因此少量的水蒸气对烧结过程有促进作用。
但水蒸气含量过高,会增加烧结过程料层的过湿,对各项烧结指标不利,所以水蒸气含量有临界值。
赤铁矿为主、磁铁矿为主、褐铁矿为主的原料,各自的水蒸气含量临界值不同。
75t循环流化床燃煤锅炉烟气脱硫工艺设计方案
目录一、基础数据和技术要求1.1项目概况1.2设计条件二、设计依据及设计范围2.1、设计条件2.2、设计原则2.3、设计范围2.4、设计分界点2.5、达标要求三、脱硫工艺选择3.1、双碱法脱硫工艺3.2、脱硫剂用量3.3、脱硫除尘系统性能、质量保证措施3.4、工艺流程图3.5、脱硫工艺分系统介绍3.6、物料计算及分析四、 NTL-75型湿式旋流加鼓泡板脱硫塔4.1、NTL-75型湿式旋流加鼓泡板脱硫塔工作原理4.2、脱硫塔结构主要技术参数五、其它设备配置5.1、烟气系统5.2、制浆及再生系统5.3、脱硫浆循环系统5.4、废水处理系统六、电气控制配置七、主要设备清单八、运行费用分析九、售后服务承诺书附件:附件一:工艺方案图附件二:系统设备布置总平面图一、基础数据和技术要求1.1项目概况XXXXX6#75t/h循环流化床燃煤锅炉的燃煤含硫量为0.6~0.8%,燃煤消耗量15t/h,烟气量160000m3/h,外排烟气已配置三电场静电除尘器作除尘处理。
但锅炉外排烟气的二氧化硫没有设置处理,二氧化硫等有害气体对工厂大气及周边环境产生污染。
为此业主决定为6#锅炉配置湿式氨法烟气脱硫净化装置,保证锅炉外排烟气脱硫后能够达标排放。
我公司依据75t/h燃煤循环流化床锅炉的有关技术参数(建设单位提供),以及国家相关现行的环境保护设计规范、标准。
作6#75t/h 循环流化床锅炉外排烟气脱硫除尘系统工程工艺方案设计。
我公司拟提供的炉外脱硫除尘系统,是已获国家专利(专利号为:200620052367.9)的旋流除尘脱硫设备(装置)塔,该塔结构合理、技术先,进、是成熟可靠的产品,整个生产过程符合ISO/9000质量保证体系。
确保脱硫系统运行的安全、经济、可靠。
本工程工艺设计方案,适用于75t/h循环流化床锅炉的炉外脱硫系统,包括炉外脱硫系统、脱硫除尘设备塔主体及辅助设备的功能设计、结构、性能、控制、设备安装、调试等方面的技术要求,为交钥匙工程。
循环硫化床烟气脱硫技术及工艺设计
空气污染控制。 2.1.2 国内烧结厂烟气脱硫现状
烧结机是钢铁生产过程的重要设备。烧结工艺将各种粉矿混合伴匀, 布料于烧结带上燃烧,粉矿熔融粘结成烧结矿。混料中加有粉焦或煤粉作 为燃料。燃料燃烧时,穿过料层吸入空气助燃,燃烧产生的废气中含有 SO2 等污染物,SO2 浓度与燃料含硫量有关。从烟气脱硫角度来看,烧结 烟气具有以下特征:1)废气量大;2)烟气温度高;3)SO2 浓度低,总 量大。
一般来说,在人为中排放的 SO2 总量中,火电厂约占一半,工业企 业占 1/3,其余属于交通运输工具移动源和广泛分散的商用民用炉灶。
近 10 几年来,由于国家推行清洁生产,加大环保投入,强化环境管 理的结果,SO2 污染势头有所遏制,但尚未发生根本变化。未来 10 年将 是我国经济持续高速发展时期,如不采取有效措施,SO2 污染可能制约发 展的速度。
半干法的工艺特点是:反应在气、固、液三相中进行,利用烟气显热
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蒸发吸收液中的水份,使最终产物为于粉状,脱硫废渣一般抛弃处置。该 方法既能结合湿法和干法脱硫的优点,实现脱硫效率高、吸收率高,同时 投资少、设备简单。
根据钢铁企业烧结烟气气量较大、SO2 浓度较低等特点,比较以上脱硫 工艺,我们推荐采用半干法的循环流化床工艺进行烧结烟气脱硫。
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二、烧结烟气脱硫状况、技术和工艺推荐
2.1 国内外烧结烟气脱硫现状
2.1.1 国外烟气脱硫现状
国外烧结烟气脱硫的总体状况和技术水平,以日本、美国和德国为代 表。由于日本环保法规严厉,烧结废气含硫较高的各类生产厂几乎都设有 废气脱硫装置,因此其烧结烟气脱硫工艺的应用程度高于美国和德国。
日本烧结厂比较重视环境保护,针对生产过程中产生和散发的灰尘、
在世界上属于一流,在废气脱硫方面,日本在 20 世纪 70 年代就已开发了
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循环流化床烧结烟气工艺设计1概述1.1SO2的污染和控制现况1.1.1 SO2污染状况20世纪60、70年代以来,随着世界经济的发展和矿物燃料消耗量的逐步增加,矿物燃料燃烧中排放的二氧化硫、氮氧化物等大气污染物总量也不断增加,导致了大X围的酸雨的出现,酸雨中绝大部分物质是硫酸和硝酸。
我国酸雨中硫酸根和硝酸根的当量浓度之比约为64:1,这表明大量SO2的排放是降水成酸雨的主要原因。
污染最早发生在挪威、瑞典等北欧国家,直至几乎覆盖整个欧洲。
美国和加拿大东部也是一大酸雨区,美国是世界上能源消费量最多的国家,消费了全世界近1/4的能源,美国每年燃烧的矿物燃料排出的二氧化硫和氮氧化物也在世界前位。
亚洲国家,尤其是中国,已成为全球SO2排放最多的国家和地区之一,1995年我国SO2排放量达2341万吨,超过美国当年的2100万吨,成为世界排放SO2第一大国。
冶金行业是我国排放SO2的重点来源之一,约占全国SO2排放总量的5%~6%,烧结工艺过程产生的SO2排放量约占钢铁企业年排放量40%~60%,控制烧结机生产过程SO2的排放,是SO2污染控制的重点。
1.1.2SO2控制现状为综合控制SO2的污染,国际社会提倡包括煤炭加工、燃烧、转换和烟气净化各个方面技术在内的清洁煤技术。
这是解决二氧化硫排放的最为有效的一个途径。
美国能源部在20世纪80年代就把开发清洁能源和解决酸雨问题列为中心任务,从1986年开始实施清洁煤计划。
日本、西欧国家则比较普遍的采用了烟气脱硫技术。
我国是发展中国家,随着全国燃煤和燃油电厂的持续增长,SO2排放量的不断增加。
《中国环境保护21世纪议程》颁布后,对其中的固定源大气污染的控制,建议采取如下以行动方案。
(1)推广应用循环流化床燃烧脱硫成套技术和火电厂烟气脱硫技术;(2)发展燃煤电站SO2控制技术,其中包括大型流化床;燃烧脱硫技术、旋转喷雾干燥脱硫技术、路内喷钙技术并建立示X工程;(3)综合控制SO2面源污染(烟囱高度﹤40m),相应技术包括兴煤燃烧成套技术、循环流化床燃烧技术、湿式脱硫除尘技术和颅内喷钙技术等。
1.1.3中国控制SO2污染的政策从20世纪70年代以来,削减燃煤窑炉SO2排放量,一直是我国SO2污染控制技术研究的重点,国家“七五”、“八五”、“九五”科技攻关项目中,将燃煤SO2污染控制列为重点研究课题。
1997年1月12日国务院批准了《酸雨控制区和SO2污染控制区划分方案》,要求各污染企业“在2010年前分期分批建成脱硫设施或采取具有相应效果的减排SO2的措施”。
国家环保局《全国环境保护工作(1998~2002)纲要》中明确要求“集中优势力量,对烟气脱硫、高浓度有机废水处理和生态退化防治等技术进行攻关;加强环保科技成果筛选和推广,开发污染防治的成套技术设备,建设一批示X工程”。
2001年10月,国家经济贸易委员会组织制定了《环保产业发展“十五”规划》,并对“十五”期间我国环保产业发展做出了具体规定:在大气污染防治领域,“重点发展湿法脱硫工艺,以满足大容量、高参数火电机组烟气脱硫的需要;适当发展烟气循环流化床脱硫、喷雾干燥脱硫、炉内喷钙尾部增湿活化脱硫、电子束脱硫等工艺,以适应中小机组和老机组的烟气脱硫。
”1.2烟气脱硫技术的发展目前国内外较为经济实用的脱硫途径包括:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫即烟气脱硫。
各国研究的脱硫方法已经超过一百多种,其中有的进行了中间试验,有的还处于实验室研究阶段,已用于工业生产的只有十余种。
目前应用的烟气脱硫方法大致上有三类:干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫。
根据对脱硫生成物是否可以继续使用,脱硫方法还可分为抛弃法和回收法两种。
根据净化原理和流程来分类,烟气脱硫又可分为下列三种。
(1)用各种液体和固体物料吸收和吸附废气中的SO2;(2)将废气中的SO2在气流中氧化为SO3,在冷凝吸收制成硫酸;(3)将废气中的SO2在气流中还原为硫。
1.2.1国外研究动态为了防治SO2污染和酸雨污染,各国均致力于开发先进的烟气脱硫技术。
目前已形成工业化运行的烟气脱硫技术主要有:以日本为代表的湿式石灰-石灰石法专利技术,以日本和意大利为代表的湿式氨法专利技术,以美国为代表的氧化镁脱硫工艺技术,以英国为代表的碱式硫酸铝法专利技术,以美国为代表的喷雾干燥法专利技术,以美国和芬兰为代表的喷钙专利脱硫技术,以德国为代表的循环流化床脱硫专利技术,以及以美国为代表达标的荷电干式吸收剂喷射脱硫技术专利技术等。
后四种脱硫技术属干法脱硫技术。
开发的。
该公司是世界上第一台循环流化床锅炉的开发者,现有把循环流化床技术引入烟气脱硫领域,取得了良好的效果,德国的Wulff公司在该技术基础上开发了回流是循环流化床技术,丹麦jo公司开发的气体悬浮吸收技术也得到了工程应用。
CFB 工艺是近年来新兴起的具有世界先进水平的脱硫技术。
具有干法脱硫的许多优点,如投资少、占地面积小、流程简单,而且可在较低的钙硫比下达到于湿法脱硫技术相近的脱硫效率,并能同时达到除尘效果。
国外循化床烟气脱硫(CFB)工艺技术是20世纪80年代末由德国鲁奇公司研究开发的,该公司是世界上第一台循环流化床锅炉的开发者,现又把循环流化床技术引入烟气脱硫领域,取得了良好的效果,德国公司在该技术的基础上开发了回流式循环流化床技术,丹麦jo公司开发的气体悬浮吸收技术也得到了工程应用。
CFB工艺是近年来新兴起的具有世界先进水平的脱硫技术,具有干法脱硫的许多优点,如投资少、占地面积小、流程简单,而且可以在较低的钙硫比下达到与湿法脱硫技术相近的脱硫效率,并能同时达到除尘效果。
1.2.2国内研究动态CFB工艺技术在国际山已趋于成熟。
目前国内在这方面的基础工作已经起步。
清华大学“煤的高效低污染燃烧”国家重点实验室作了约400m3/h烟气量的机理实验研究,东南大学热能工程研究所也完成了模拟中试试验研究,试验规模200m3/h吸烟建筑科技大学1993年率先在国内开展了CBF研究开发,并两次获原冶金工业部科学研究基金赞助,在完成300m3/h烟气量的实验室机理研究的基础上,1997年与XX钢铁公司合作,在鞍钢工业窑炉现场完成了5000m3/h烟气量的半工业性试验,取得了阶段性研究成果,在CFB烟气除尘脱硫技术开发领域,居国内领先水平。
2002年又获国家自然科学基金(50174042)赞助,重点研究循环流化床脱硫的工业运行参数。
从烟气脱硫技术看,目前国内外的发展趋势是:由湿法向干法、半干法发展,由单一脱硫相同式除尘脱硫发展,由单一托流向同时脱硫脱硝发展。
1.3循环流化床脱硫工艺特点循环流化床烟气脱硫工艺的吸收剂可以用生石灰在现场进行干消化所得到的氢氧化钙细粉,也可用废碱液或电石渣,从而节省费用,减少克能源消耗,是运行费用大为降低。
该工艺是一种干法流程,所以不像湿法、半干法那样需要有许多庞大的贮存罐、易磨损的浆液输送泵等组成复杂的吸收剂制备、输送系统,从而大大简化了工艺流程。
脱硫产物性质稳定,可以作为建筑材料使用,也可以进一步综合利用。
该工艺通过吸收剂的多次再循环,延长吸收剂于烟气的接触时间,提高了吸收剂的利用率,具有流程简单、占地少、投资小等优点,而且能在较低的钙硫比情况下接近或达到湿法工艺的脱硫效率。
1.4循环流化床法的反应机理1.4.1固体流态化机理固体颗粒的流动性差,若采取某种措施使颗粒也像流体一样成呈流动状态,这种操作就成为固体流态化,进行流态化操作的设备交流化床。
当气体自下而上通过床层时,随着床层物料颗粒的特征,床层几何尺寸、气流素等参数改变,其流态化状态不同。
当改变空床气速时,固体流态化过程可大致分为固定床、流化床和气力输送三种情况。
(1)固定床状态:在一个床内,当空床气速较小时,固体颗粒静止不懂,气体从物料颗粒间的缝隙穿过。
(2)流化床状态:当床速增加到一定值后,固体颗粒开始松动,且颗粒位置也在一定区间进行调整,床层略有膨胀,床内空隙率开始增加,但固体颗粒仍保持接触,开始进去流化状态,此时的气流速度称为临界流化速度u mf,当空床气速超过u mf时,颗粒完全悬浮在向上的气流中,并在床层上形成一明显的上界面,即床层的密相段,这是床内气固两项进行传质与传热的主要区域,在密相段中的固体看起来像沸腾着的液体,并且在很多方向具有液体的性质。
(3)气力输送状态:当空床气速升高到一定值后,流化床上界面消失,床层空隙率剧增,颗粒分散悬浮在气流中,被气流带走,其相应气速成为最大气速u t ,或称颗粒的终端速度。
由上可知,要维持床层处于良好的流化床状态和脱硫效果,气流速度应处于u mf 与u t 之间,且保持足够反应时间和较小的压力损失。
1.5化学反应机理(1)SO 2被水吸收的化学反应机理 SO 2溶于水,发生下列反应SO 2(g)+H 2O==H -+HSO 3-(2)CaO 吸收剂的水合反应 流化床内此反应吸收剂CaO 与喷入的雾化水之间进行,反应式为CaO(s)+H 2O(l)==Ca(OH)2 + 273.21cal/g(1143.11J/g)56.08 18.016 74.096 g/mol由上式知,每克CaO 与0.321g H 2O 反应生成1.3213g Ca(OH) ,放出273.21cal 的热量。
CaO 的水合反应是一个剧烈放热反应。
当CaO 与水接触,CaO 对水产生剧烈亲和反应,把水吸进固体孔隙中,激发大量的热,在粒子内部产生强大的膨胀力,使颗粒迅速分裂破碎,变为小颗粒。
(3)CaO 与SO 2、O 2的反应CaO(s) + SO 2(g) + 21O 2 == CaSO 4(s) ∆G 0 -144.4 -71.65 0 -315.68kal/mol(1320.8kJ/mol)由热力学观点来看,反应速度受反应条件(如温度,浓度)的严格限制,在760℃以下时,CaO 与SO 2、O 2的反应缓慢,当温度在760℃以上时,此反应变得显著,温度不断升高,反应速度增加非常缓慢。
(4)Ca(OH)2与SO 2的反应Ca(OH)2(s) + SO 2(g) == CaSO 3(s) + H 2O(g)此反应在590℃条件下,可以直接完全进行。
对于以除去SO 2来说,温度应保持在480~650℃X 围内,若反应温度低于480℃时,反应几乎就无法进行。
但是,当气相中存在一定量水分时,即使反应温度小于120℃时,反应也是可以进行的。
KlingSper 首先系统研究了温度对脱硫效率的影响,并认为①温度是此反应最为重要的影响因素。
②反应在420℃以下进行时,脱硫效率受温度影响不大,虽然Ca(OH)2与SO 2的反应随温度升高,反应速率有所提高,但温度不超过420℃时,影响不显著。
③CaO 、SO 2的水合反应是个极快的放热反应,只要温度足够,大多数CaO 将迅速反应生成Ca(OH)2。