火电厂烟气脱硫工艺设计

4 4
) 2 SO
3 3
SO
NH
3
H 2 O NH
2
HSO
(NH
4
) 2 SO
1 / 2O
3
(NH
4
) 2 SO
4
NH 4 HSO
NH 3 1 / 2 O 2 (NH 4 ) 2 SO 4
基本原理
2）吸附法 二氧化硫等+活性炭→饱和活性炭 饱和活性炭（加热等）→有效活性炭+二氧 化硫等
干法/半干法脱硫工艺(3)
尾部烟气循环流化床脱硫技术
优点：投资较少，系统操作简单，对锅炉没有影响，不产
生废水，脱硫效率较高，钙硫摩尔比为1.2—1.5时，脱硫 效率可达85%—90%。 缺点：副产品难于利用 适用场合：适用于中小容量老机组改造和新建机组，处理 200MWe以下燃煤机组的烟气量。
干法/半干法脱硫工艺(4)
干法/半干法脱硫工艺(3)
尾部烟气循环流化床脱硫技术
三个控制回路控制运行： 循环流化床吸收塔出口温度调节 向循环流化床吸收塔中喷入的水量根据吸收塔出口的温度进 行调节。 循环流化床吸收塔差压调节 循环流化床吸收塔、除尘器和固体物料输送设备组成了固 体物料的循环系统。为维持循环流化床吸收塔内稳定的流动模 式，吸收塔内的固体物料应保持衡定不变。其度量参数是循环 流化床吸收塔进、出口的差压，它与吸收塔的固体流量成正比 。 净烟气SO2 浓度的调节 通过控制进入循环流化床吸收塔的新鲜消石灰流量对净烟 气的SO2 浓度进行调节。
干法/半干法脱硫工艺(1)
炉内喷钙脱硫工艺
干法/半干法脱硫工艺(1)
炉内喷钙脱硫工艺
吸 收 剂：粉状钙基物质如石灰石、白云石或其氢氧化物 工作原理：粉状钙基物质喷入炉膛立即置于高温环境中而 发生分解，产生具有反应能力的石灰颗粒，吸收烟气中的 SO2。 反应产物：硫酸钙和亚硫酸钙，随烟气与部分未反应的石 灰带离开锅炉，由静电/布袋除尘器将其与飞灰一起除去。 脱硫效率：在Ca/S比为1.5—2时，炉内脱硫可达40—50% 在Ca/S比为3－4时脱硫效率可达50-60％。
石灰石与二氧化硫反应后生成亚硫酸钙，在洗涤塔底部的浆 液池中通入氧气将其进一步氧化为水合硫酸钙（石膏），即：
4. CaSO3+1/2O2+2H2OCaSO4+ 2H2O
湿法脱硫工艺(1)
石灰/石灰石洗涤工艺
石灰 / 石灰石洗涤湿法脱硫工艺在国际上应用最为普 遍，占整个脱硫装机容量的 90% 。吸收塔内部结构少。 系统可用率达到95%以上。
火电厂烟气脱硫工艺设计
火 电 厂实 景
火电厂全景
世界FGD技术构成
3
1 石灰石石膏法43.2% 3 喷雾干燥法11% 5 再生法2.8%
2 其它湿法39.4% 4 喷吸着剂3· 2% 6 硫氮联脱法1.8%
火电厂烟气脱硫工艺设计
1． 基本原理
2.
干法/半干法脱硫工艺主要工作原理及特点
3． 湿法脱硫工艺主要工作原理及特点 4． 脱硫工艺选型基本原则
干法/半干法脱硫工艺(3)
尾部烟气循环流化床脱硫技术
Ca(OH)2 + SO2---------->CaSO3 * ½ H2O + ½ H2O
CaSO3 * ½ H2O + ½ O2 ---------->CaSO4 * ½
H2O Ca(OH)2 + SO3---------->CaSO4 * ½ H2O + ½ H2O 2 HCl + Ca(OH)2---------->CaCl2 * 2 H2O 2 HF + Ca(OH)2---------->CaF + 2 H2O Ca(OH)2 + CO2---------->CaCO3 + H2O
干法/半干法脱硫工艺(5) NID 干法脱硫工艺
干法/半干法脱硫工艺(5)
NID 干法脱硫工艺 部分水直接被喷射到烟气中，分布于固体颗粒 的表面，固体颗粒的水份控制在几个百分点。
固体颗粒的循环量大，水份的蒸发表面积增加。 固体颗粒的水份被控制得较低，水份蒸发所需的时 间短，反应塔的尺寸可以设计的非常小。烟气的相 对湿度相应地上升，足以使石灰在典型的运行温度 下即65 - 75 °C的温度范围具有足够的活性吸收SO2。
脱硫性能：与常规干法脱硫工艺相当甚至更优。
干法/半干法脱硫工艺（6） 活性炭脱硫工艺
湿法脱硫工艺(1) 石灰/石灰石洗涤工艺
5
原烟气 吸收塔 水力分离器
1 2
增压风机
真空皮带过滤机
33 34
工艺水
13
14
7
净烟气 石膏 吸收剂仓
4
21
15
30
10 氧化空气
废水
23
吸收剂供给
石膏仓
27 12 24
吸收剂浆液制备
湿法脱硫工艺(1) 石灰/石灰石洗涤工艺
1. 2. 3. CaCO3+SO2+H2OCaSO3+CO2+H2O CaCO3+2HCL+H2OCaCl2+CO2+2H2O CaCO3+2HF+H2OCaF2+CO2+2H2O
采用石灰石作为吸收剂时，在洗涤塔中主要发生以下化学反应：
典型工艺
基本原理
1） 酸性氧化物+碱或碱性氧化物→盐
A. 钙基吸收剂
CaO+SO2→CaSO3 CaO+SO3→CaSO4
SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O
1 SO2+Ca(OH)2+ O2CaSO4+H2O 2
基本原理
B.氨基吸收剂
SO
2Байду номын сангаас
2NH
2
3 3
H 2 O (NH
喷雾干燥法脱硫技术
干法/半干法脱硫工艺(4)
喷雾干燥法脱硫技术
优点：投资成本低，能耗低，维修工作量小。
脱硫效率：中上水平。使用布袋除尘器而不用静电除尘 器时，使得脱硫效率提高。在燃煤含硫量不高的场合， 脱硫效率可达 75-90%，取决于吸收剂的过剩系数和与饱 和温度的温差。
缺点：当反应温度与饱和温度的温差太小时反应器和除 尘器内部的结垢问题，反应剂的成本高以及副产品的综 合利用问题。 适用场合：用于含硫量较低的场合
干法/半干法脱硫工艺(2)
炉内喷钙脱硫工艺 提高脱硫效率的措施：尾部增湿活化，脱硫效率最高可达70%左右
干法/半干法脱硫工艺(2)
炉内喷钙脱硫工艺
优点：设备简单，改造工作量小，初投资低，占地面积 小，不产生废水，运行操作简单。 缺点：脱硫效率相对较低，且对锅炉有不利的影响，有 引起炉内结焦、受热面磨损的潜在威险。 适用场合：较适合于中小容量老机组的脱硫改造，可以 处 理相当于200MWe锅炉以下的烟气量。