燃煤工业锅炉脱硫PPT

• 二、工业锅炉烟气脱硫除尘设施安全运行的保障 • （一）工业锅炉烟气脱硫除尘设施安全运行的保障 • （1）正确选用除尘、脱硫塔的类型 1）净化效率高 2）阻力低 3）不易结垢积尘 4）耐磨抗腐蚀 • （2）重视循环水水质 关注溶液的饱度和浮渣的影响。
• （3）正确选用脱硫剂 • 1）高溶解度脱硫剂：NaOH、Na2CO3、NaHCO3、 NH4HCO3、MgO。 • 2）低溶解度脱硫剂：CaCO3、CaO • （4）脱水装置必须符合要求 • 1）旋流板脱水器（离心） • 2）折板型脱水器（惯性） • 3）纤维型脱水器（过滤） • （5）脱硫剂应自动、连续、计量均匀加入 • （6）严格控制pH • （7）双循环水系统有利于系统的安全运行 • （8）完善和严格运行管理制度
• 2.工艺流程（P135）
• 3.工艺主要控制参数 （1）PH：浆液的PH对SO2吸收影响很大。当PH＜4，几 乎不再吸收SO2。当PH＞7时，会发生吸CO2的反应，降 低石灰的利用率。石灰法循环浆液的PH为5~6为宜。 （2）吸收温度：吸收温度越低，越有利于SO2的吸收。 （3）液气比L/Q，增大液气比，有利于SO2的吸收。 （4）粒度：一般控制在200—300目。 （5）吸收液的过饱和度 为防止CaSO3、CaSO4过饱和溶液结晶引起设备或 管道堵塞，必须控制溶液在饱和程度以下。 （6）亚硫酸钙的氧化 CaSO3的氧化速度于pH，通入空气量、空气压力和 温度有关。
• 二、湿法烟气脱硫的关键设备（P156） • 1.吸收系统：脱硫塔（钢、不锈钢、花岗岩、玻璃钢）浆 液循环泵、浆液喷嘴、除雾器及冲洗喷嘴、氧化风机、扰 动风机、搅拌器。 • 2.脱硫渣处理系统，真空过滤机、真空泵、浓缩池（罐）。 • 3.脱硫剂储备系统：脱硫剂料仓、脱硫剂计量装置、浆液 搅拌罐。 • 4.烟气系统：烟气换热器（GGH）、增压风机、除尘器。 • 5.自控系统：DCS、PLC
• 3.工艺流程 （工艺流程图）P160，图3-16
• 4.运行控制参数 床层温度（65~75℃）Ca/S，（1.3~1.5）脱硫剂的粒度（200— 250目） • 5.工艺特点 流程简单、占地少、投资低、脱硫效率高（＞90%），煤种事宜 性强，钙的利用率高，克服湿法结垢，堵塞、腐蚀以及“石膏雨”等 问题。 • 二、喷雾干燥法脱硫技术 • 主要用于低硫煤的燃烧烟气脱硫，电站锅炉和工业锅炉都有应用。 1.基本原理： 锅炉排出的热烟气与喷成雾水的石灰浆液同时进入干燥吸收塔，混 合反映后生成CaSO4,，CaSO4 2.工艺特点：投资低、占地面积小、无废水生成。
第四部分
工业锅炉烟气脱硫设施的运行与 维护 （教材第十章P162）
• 一、工业锅炉烟气脱硫技术的特点与问题 1、烟气净化技术的发展 60-80年代 干法除尘，多为单筒 80-90年代 多管除尘 90年代后期 湿法麻石水膜、冲击水浴、麻石文丘里 2000年后 逐步推广脱硫除尘 2008年-2009年 国家出台湿法烟气脱硫技术规范，“十 二五”提出工业锅炉的脱硝问题
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（二）运行管理 1、运行前的准备 （1）原材料、备品、备件准备 （2）技术文件准备 （3）岗前培训 （4）装置检查 2、试运转 （1）单机试车 （2）系统试车（水、电、气、料、泵、机、管、阀） 3、运转操作 （1）正常启动程序 （2）正常停车程序 案例1：经开区某供热中心4×40t/h采用双碱法脱硫工艺， 运行一个月后出现结垢； • 案例2：东郊某企业1×20t/h采用双碱法脱硫工艺，运行 一个月左右，管道出现晶体状结垢。
• （三）氧化镁法 1.反应原理
ຫໍສະໝຸດ Baidu 2.工艺流程
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3.工艺特点 （1）反应迅速吸收率高； （2）系统运行稳定不易发生堵塞； （3）占地面积和投资上较少。
• （四）石灰石法 • 1.反应原理
• 2.工艺流程
• 3.工艺主要控制参数 • （1）PH：浆液的pH是石灰石法脱硫的重要控制参数。石 灰石浆液量升高，pH上升，反之下降。pH值增大，SO2 的去除率随之增大，但却不利于石灰石的溶解。pH一般 控制在4.8~5.9之间为宜。 • （2）吸收温度 • （3）液气比（L/Q）
• 固硫剂：NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3、CaO、 Ca(OH)2、CaCO3、MgO、MgCO3 • 缺点：脱硫效率低，影响锅炉出力。
• 2.炉内加钙固硫技术（P128） 粉状（浆状）直接加入（喷入）锅炉，燃烧中脱硫。 缺点：脱硫效率低 • 3.循环流化床炉内燃烧脱硫技术（P129） 循环流化床锅炉（CFBC）是指利用高温除尘器将飞出的 物料再返加炉膛内循环利用的流化燃烧方式。
• 循环流化床燃烧技术是一种高效、低污染的燃烧技术。主 要特点： （1）煤种适应性好； （2）节省燃料，热效率高； （3）清洁燃烧，降低炉渣含碳量（＜2%），NOx排放量。 • 缺点：燃烧烟尘排放量大。 • 4.水煤浆技术 • 煤粉与水（7：3）均匀混合的煤水混合物，水煤浆技术 具有输送便利，燃烧效率高（98%），低污染，节能效果 明显，1.8t—2.1t浆与1t燃油相当，而价格只有燃油的 20—25%
（二）双碱法 钠钙双碱采用NaOH或NaCO3（第一碱）吸收烟气中 的SO2 ，再用石灰（第二碱）再生，再生后的溶液继 续使用。 • 1.反应原理： • （1） SO2吸收反应 NaOH吸收：NaOH+SO2→NaSO3+H2O NaSO3吸收：NaSO3+SO2+H2O→NaHSO3
• （2）再生反应 Ca(OH)2+NaSO3→2NaOH+CaSO3 Ca(OH)2+ NaHSO3→Na2SO3+CaSO3﹒1/2H2O • （3）氧化反应 CaSO3﹒1/2H2O+O2+ H2O→CaSO4﹒2H2O 注：CaSO4的溶解度大约为CaSO3的50—75倍。
• 3、腐蚀 • （1）腐蚀机理：（化学腐蚀、电化学腐蚀、吸氧腐蚀） • （2）腐蚀的部位：（换热器、管道、脱硫塔内壁、风机、 水泵、脱水器、烟道、烟囱、吸收塔入口、干湿界面） • （3）预防腐蚀 • 1）防腐材料的正确选用 （橡胶内衬、树脂内衬、镍基合金钢、不锈钢、玻璃钢、 塑料、陶瓷、花岗岩）参见教材P330表5-50、表4-51。 • 2）防腐材料的正确施工技术 如塔体内的玻璃鳞片涂层施工中，施工的环境（温度、 湿度）打磨防锈工艺控制，施工料固化时间控制、涂层厚 度的控制、涂层质量的检验（厚度仪、电火花检孔仪）控 制等因素直接影响玻璃鳞片的防腐效果。 案例1：高新区某供热中心2*15t/h，吸收塔内设置碳 钢筛板，运行2个月全部腐蚀塌落。
• 三、常见故障及维修管理 • 结垢、堵塞、腐蚀、磨损是锅炉脱硫系统最常见的四大故 障。 • 1、结垢 • （1）结垢的形式主要有三种：灰垢、石膏垢、结晶 • （2）结垢的部位：GGH、脱水器、喷嘴、管道、塔底、 塔壁、塔内支撑构件 • （3）预防结垢 • 1）控制浆液浓度 • 2）控制pH值 • 3）保证吸收塔液充分氧化 • 4）定期检查、维护及时发现问题 • 5）停运时排空浆液及时冲洗干净
• 二、煤炭燃烧前脱硫技术（物理法、化学法和微生物法） • 1.煤炭物理脱硫技术（P122） 利用净煤、灰分、黄铁矿的比重不同和磁性不同，出去黄 铁矿硫。 • ①跳汰选煤 跳汰分选是各种密度、粒度和形状的物料在不断变化的 流体作用下的运动过程。 • ②重介质选煤 • ③浮选选煤 • ④高梯度强磁的分离煤脱硫技术
第三篇 燃煤工业锅炉脱硫
第一部分 工业锅炉脱硫技术（教材第九章） （P121）
• 一、煤中硫的性质 根据煤中硫的性质，主要分为有机硫和无机硫两大类 • 1.有机硫 （1）硫醇类 R—SH （2）硫醚类 R—S—R’ （3）硫蒽类 RSSR’ （4）硫酸类及噻吩类杂环硫化物 • 2.无机硫 硫铁矿硫：FeS2（黄铁矿）占50%以上 硫酸盐硫：CuSO4﹒2H2O，FeSO4﹒7H2O，BaSO4 根据能否在空气中燃烧分为可燃硫和不可燃硫（固定硫）， 如：硫酸盐就是固定硫
第三部分 烟气干法脱硫技术（P160）
• 一、烟气循环流化床法 • 1.烟气干法脱硫定义：无论加入的脱硫剂是干态或湿态， 也无论脱硫反应是干态或湿态，只要脱硫的最终产物是干 态的即为干法。 • 2.循环流化床法原理：以循环流化床（简称CFB）原理为 基础，通过吸收剂多次循环，延长了吸收剂与烟气的接触 时间，使吸收剂的利用率大大提高，以达到有效除去SO2 的目的。
液气比是石灰石湿法下GD系统运行的重要参数之一， 一般石灰石洗涤塔的液气比为8~25L/m³ 。规范中要求 L/G＞10。 分析：当烟气流量一定时，L/G增大，脱硫效率相应 增大。但随着L/G增大，出口烟气夹带的雾滴量增加。 给后续设备和烟道带来污染和腐蚀。 （4）循环浆液固体物浓度浆液浓度（浆液密度或浆液中含 固量，质量百分数15%）它是工艺过程重要参数，通常 石灰石工艺浆液含固量是10%—15%，也有高达20%— 30%。 分析：维持较高的浆液浓度有利提高脱硫效率，但 过高的含固量会增加浆液泵、搅拌器、管道阀门、塔壁 的磨损。
• 2.工艺流程
• 3.工艺特点 • （1）脱硫液基本是NaOH溶液对水泵、设备无腐蚀且不 易堵塞； • （2）吸收剂再生和脱硫渣沉淀在吸收塔外进行，不会影 响吸收塔； • （3）脱硫效率高，但运行成本高。
• 4.工艺主要控制参数 • （1）PH值不宜低于5.8，否则脱硫效果下降，设备系统 腐蚀会加大；PH不宜高于6.5，否则会引起Na2 SO3结垢。 因为Na2 SO3的溶解度会随着PH升高而下降，导致 Na2SO3从吸收剂中析出，造成结垢。 • （2）定期分析吸收剂中SO2-3的含量，维持在0.05— 0.1mol/L。 • （3）严格控制Ca(OH)2的加入量，防止钙垢产生。
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2.煤炭化学脱硫技术（P124） ①碱法脱硫 ②气体脱硫 ③热解与氢化脱硫 ④氧化法脱硫 3.煤炭生物脱硫技术 ①浸出法 ②表面氧化法 4.煤的转化去硫 ①煤的液化—优质汽油、喷气燃料油； ②煤的气化—煤气、水煤气。
• 三、煤炭燃烧中脱硫（P126） • 煤炭燃烧中脱硫主要有：型煤固硫技术，炉内加固硫技术 和循环流化床炉内燃烧脱硫技术。 • 1.型煤固硫技术（P126）
• 四、燃烧后脱硫技术（末端控制） • 燃煤锅炉烟气脱硫（FGD）主要分为湿法 和干法 • 常用的湿法有：石灰法、石灰石法、双碱 法、氧化镁法、氨法等； • 常用的干法有：烟气循环流化床法、喷雾 干燥法。
第二部分 工业锅炉烟气湿法脱硫技术（教材 第十章）
一、湿法烟气脱硫技术（P134） 湿法烟气脱硫方法：石灰石、石灰石法、双碱法、氧化镁法。 （一）石灰法 1.反应原理 SO2溶解：SO2（气）→SO2（液） SO2（液）+H2O→HSO-3+H+ HSO-3 →H++SO2-3 石灰溶解：CaO+H2O→Ca(OH)2 吸收溶解的SO2：Ca(OH)2+SO2→CaSO3（液） CaSO3+1/2H2O→CaSO3﹒1/2H2O
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2、炉型出力小，且多为层热炉，除尘脱硫技术分为： （1）“一干—湿：干法除尘后+湿法脱硫 （2）“两湿”：湿法除尘+湿法脱硫 （3）塔体材料：钢结构+防腐，不锈钢、玻璃钢、麻石 （4）脱硫剂：石灰、石灰石、双碱、氢氧化钠、纯碱、 氧化镁 3、存在的问题 （1）工艺技术、设备不完善，易产生结垢、堵塞、腐蚀、 积尘等问题，运行不稳定。 （2）运行管理薄弱，机构不健全，人员素质不齐。 （3）运行成本的负担，导致运行不正常，设施利用率不 高。
• 2、堵塞 • （1）堵塞易发生的部位：GGH、脱水器、喷嘴、管道、 循环泵 • （2）预防堵塞 • 1）把好设计关（流体流速、浓度、液气比、材料） • 2）防止GGH堵塞（设置清洗装置、定期清除灰垢） • 3）防止脱水器清垢（快速、加压、定时清理、使用工业 水） • 4）防止喷嘴结垢（采用简洁喷嘴，设置浆液过滤器） • 5）防止管道堵塞（管道保持适宜倾斜度，管道末端设置 可拆卸排水管） • 案例1：长安区某供热中心2×100t/h脱硫塔底部积尘高达 1米左右，扰动泵管和曝气管全部堵塞，无法正常运行； • 案例2：南郊某大学2×40t/h脱硫循环泵停运后未及时排 空，造成管路堵塞，无法正常启动。