烟气脱硫技术 PPT课件

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2CaSO3● 1/2H2O +O2+3H2O ←→
2CaSO4● 2H2O Ca(HSO3)2 + O2+2H2O ←→
CaSO4● 2H2O+H2SO4
5.3.1湿式石灰石/石灰-石膏法
湿式石灰石/石灰-石膏法影响因素: 1、料浆的pH值 2、烟气温度(性质) 3、吸收剂的类型与细度 4、液气比 5、防垢措施
5.3.1湿式石灰石/石灰-石膏法
pH 值
pH值是影响脱硫效率,脱硫产物成分的关 键参数。不同的脱硫剂,可以选择不同的pH值。 pH值太高,则容易造成设备的堵塞和结垢,同 时使得脱硫剂的利用率降低,脱硫产物的品位 下降。而pH值太低,则影响了脱硫效率。所以 必须选择合适的pH值,使得保证脱硫效率,同 时保证脱硫剂的利用率和脱硫产物的品位。
烟气性质
脱硫反应塔内烟气的流动速度影响了脱 硫反应气液接触的时间,从而影响了脱 硫效率,烟气速度越大,接触时间就短, 在其它条件一样的情况下,脱硫效率就 可能低,反之,则高。同时,烟气流动 速度也影响了烟气中携带的水含量。烟 气速度越高,则烟气中携带的浆滴就越 多,相反,则可能越少。
5.3.1湿式石灰石/石灰-石膏法
5.3.3 双碱法
5.3.3 双碱法
烟囱
石灰浆液 纯碱
PHIC
除尘后烟气 工艺水
15 14
16
17 18
工艺流程图 (方案2)
1、旋流板塔 2、引风机 3、循环水泵 4、再生罐 5、再生液水泵 6、补水泵 7、脱硫液储罐 8、增稠器 9、浆液排出泵 10、石灰浆液泵 11、石灰浆液储罐 12、碱液泵 13、纯碱搅拌罐 14、斗式提升机 15、石灰储罐 16、螺旋输送机 17、化灰器 18、石灰浆液泵 19、清洗水泵 20、冷却水泵 21、水力旋流器 22、真空过滤机 23、气液分离器 24、真空泵 25、冲洗水罐 26、滤布冲洗水泵 27、皮带输送机 28、脱硫渣储仓
5.3.1湿式石灰石/石灰-石膏法
优点 技术成熟,吸收剂石灰和石灰石成本低 廉,脱硫率可高达90%以上。
缺点 投资大(占电厂总投资的10%-15%), 设备占地面积大,运行费用高,易结垢。
应用 国外主要脱硫方法。“七五”期间重庆珞璜电 厂引进日本三菱重工与2×360MW机组配套的2套湿式石灰石 -石膏法烟气脱硫装置,于1992和1993年正式投入商业运行, 系统脱硫率达95%以上,副产品石膏纯度高于90%。
2Na2SO3+SO2+H2O==2NaHSO3 (3)
5.3.2 钠碱法
5.3.3 双碱法
是石灰/石膏法与钠碱法的结合 再生过程: 2NaHSO3+Ca(OH)2==Na2SO3+CaSO3 ↓+
2H2O Na2SO3+Ca(OH)2==2NaOH+CaSO3↓ CaO+H2O==Ca(OH)2 吸收同钠碱法 氧化与石灰石-石膏法相似
风机带水 机械带水——高效除雾器(效率达99.5%以上) 冷凝带水(工艺带水)——普遍问题、可尽量控制
脱硫渣处理 可作建材、路基填料、制砖等初级利用
烟气温度
5.5烟气脱硫工艺的主要技术指标
评价烟气脱硫工艺的主要技术指标
– 脱硫率 – 钙硫比 – 吸收剂利用率 – 吸收剂的可获得性和易处理性 – 脱硫副产品的处置和可利用性 – 对锅炉和烟气处理系统的影响 – 对机组运行的影响 – 对周围环境的影响 – 占地大小 – 流程的复杂程度 – 动力消耗 – 工艺的成熟程度 – 总的投资和运行费用
注:括号中数据为美国 电力工业FGD装置应用 情况(1987)
5.2.3脱硫技术比较--应用
美国主要烟气脱硫技术
湿式石灰石/石灰法 双碱法 碳酸钠法
日本主要烟气脱硫技术
湿式石灰石-石膏法 双碱法 亚铵法
5.2.3脱硫技术比较--常用脱硫方法
项目
普通石灰石-石膏 工艺
5.3.1湿式石灰石/石灰-石膏法
防垢措施
对于石灰/石灰石-石膏法防止钙盐的结垢 而造成堵塞是十分重要的,目前采取主 要方法有:加大液气比、减少塔内构件、 选用低阻力的塔、添加晶种、添加防垢 助剂
5.3.2 钠碱法
Na2CO3+SO2==Na2SO3+CO2↑ (1)
2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O (2)
H2S, CO2, NH3
硫磺 热量
硫磺 热量
SO2 (不携带 CO2..)
硫磺 热量
空气
焚化炉
3% SO2
Cansolv DeSOx 吸附塔 Cansolv DeSOx 再生塔
0.0025% SO2 排放
5.4 湿法脱硫常见问题
腐蚀 材料和工艺两方面着手
结垢、堵塞 设备和工艺控制
磨损 设备和工艺控制
商业化的主要湿法脱硫工艺: 石灰石/石灰-石膏法 钠碱法 双碱法 氨法 金属氧化物法(以氧化镁法为多)
5.3.1湿式石灰石/石灰-石膏法
(1)脱硫效率高,>95% (2)技术成熟,运行可靠性高 (3)对煤种的适应性强 (4)吸收剂资源丰富,价格低廉 (5)脱硫副产物便于综合利用 (6)占地面积大,运行费用高 主要适合于410t/h以上锅炉的烟气脱硫 属于引进技术,国产化率(自有知识产权) 低
5.3.7电子束法
优点 同时脱硫脱硝,无废水排放,运行 操作简单,副产品可用作氮肥,脱硫效率 可达90%。
缺点 关键设备电子束发生器造价昂贵、 不易维护。
应用 最早由日本荏原(EBARA)公司开发成功,首
先在藤泽中央研究所建造世界上第一个处理量为 1,000m3/h的燃油电厂烟气小型中试厂。成都热电厂 300,000Nm3/h处理装置是目前世界上最大的生产试验装 置。
Cansolv 可再生胺脱硫技术
CLAUS 整合装

空气
H2S (携带 CO2..)
Thermal Stage
2/3H2S+1/3SO2 一级催化
SCOT 尾气
H2
二级催化
还原反应器
1.5%H2S+SO2+
1.5% H2S COS+CS2+…
胺法吸附/MDEA
0.025% H2S
催化氧化
0.025% SO2 排放
喷雾干燥法
炉内喷钙+尾部 增湿
氧化镁法 旋流板塔双碱法
技术成熟程度
成熟
成熟
成熟
成熟
成熟
适用煤种
不限
中低硫煤
中低硫煤 中低硫煤
不限
单机应用规模 脱硫率
≥200MW 95%以上
≥100MW 75-90%
≤200MW 75-80%
≤200MW 90%以上
≤200MW 95%以上
吸收剂
石灰石/石灰
石灰
石灰石
5.3.4 氨法
氨法脱硫工艺是根据氨与SO2、水反应成脱硫产物 的基本机理而进行的,主要有湿式氨法、电子束氨 法、脉冲电晕氨法、简易氨法等
5.3 烟气脱硫技术现状
半干法 (1)旋转喷雾干燥法 (2)炉内喷钙-炉后增湿活化法 (3)循环流化床脱硫 (4)增湿灰循环脱硫
5.3.4 喷雾干燥法
优点 工艺较为简单,占地面积较少,投资 较低,脱硫率一般为60-80%。技术成熟,投资 低于湿法工艺。
3、主要防污措施: 洁净燃料、高空稀释、烟气治理
我国SO2的排放总量已达2700万吨,居世界第一
5.1 烟气中主要污染因子


硫醇


硫醚


生命体(蛋白质等)
在 形 式
无 机 硫
单质硫S S2- SO3、SO24-
SO2、SO23-
5.2.1 脱硫技术比较--概述
目前国际上研究过的脱硫技术达200余种。
5.3.1湿式石灰石/石灰-石膏法
烟气性质
进入脱硫反应塔的烟气的性质如SO2浓度,温 度等直接影响了整个脱硫系统的脱硫效率。在 其它条件相同时,入口SO2浓度越高,脱硫效 率就越低,相反,若入口SO2浓度越低,则脱 硫效率越高。在其它条件相同时,入口烟气温 度太高,则会导致脱硫效率的下降。
5.3.1湿式石灰石/石灰-石膏法
5.3.6烟气循环流化床
5.3 干法烟气脱硫技术
电子束法 荷电喷枪 活性炭吸附 超高压脉冲活化 氧化铜 溶剂吸附等
5.3.7 烟气脱硫技术现状
电子束法 (1)较高的脱硫效率 (2)脱硫脱硝同时进行 (3)副产物可利用 (4)吸收系统简单 (5)无废水排放 (6)有潜在危险(氨挥发、电子辐射)
吸收剂的类型与细度
脱硫剂的不同类型与细度直接影响其与 SO2反应的能力,影响最终产物的纯度。 脱硫剂的细度决定了其比表面积,对石 灰石而言通常的细度为200到300目,目 数越大越有利于脱硫效率的提高
5.3.1湿式石灰石/石灰-石膏法
液气比
循环浆液与烟气流量的比例即液气比是影响脱硫 效率的重要参数。为保证一定的脱硫效率,针 对不同SO2浓度的烟气,不同的烟气SO2排放要 求,不同性质的脱硫剂,不同的脱硫反应塔结 构,就需要不同的液气比。在相同的条件下, 液气比越大,脱硫效率越高,但随之,动力的 消耗就越大,烟气出口的温度就越低。所以, 要根据具体的情况,选择合适的液气比,使得 在保证脱硫效率的同时,降低运行费用。
燃烧前脱硫
如洗煤、型煤等
燃烧中脱硫
如炉内喷钙、循环流化床等
燃烧后脱硫(烟气脱硫FGD)
世界上唯一大规模商业化应用的技术
5.2.2 脱硫技术比较--分类
按脱硫产物是否可回收分 抛弃法(95%) 回收法(5%)
按脱硫剂形态分 湿法(91%) 干法 半干法(9%)
按产物是否可再生分 可再生(7%) 不可再生(93%)
缺点 关键设备旋转喷雾器的稳定性和使用 寿命是其主要问题。效率不够高,高硫煤不适 用。此外,该法增加了除尘负荷。
应用 在西欧的德国、奥地利、意大利、丹麦、瑞典、芬兰等 国家应用比较多,美国也有15套装置(总容量5,000MW)正在运 行。沈阳黎明发动机厂从丹麦引进技术并建成一套50,000Nm3/h工 业装置,并对低硫煤(含硫率0.97%)烟气进行了脱硫试验,在 钙硫比为2.2时,取得80%的系统总脱硫率。
第五章
烟气脱硫技术
主讲人:李福才
2019年12月12日
烟气脱硫技术及常见问题 主要污染因子 脱硫技术比较 脱硫技术现状 脱硫常见问题 脱硫工艺评价指标
5.1 烟气中主要污染因子
1、烟气的种类:燃煤锅炉、燃油锅炉、烟气锅 炉、垃圾焚烧炉、工业炉窑(如烧结机、玻璃 窑、冶炼炉等)
2、主要污染因子: 烟尘、SO2、NOX、F-、Cl-、CO2
氧化镁
石灰/钠碱/电石 渣等
吸收剂利用率
90%以上
90%
约40%
90%以上 95%以上
副产物
石膏
亚硫酸钙
亚硫酸钙
硫酸镁
石膏
副产物处置
利用
抛弃
抛弃
回收
利用
废水


无百度文库

少量
占地面积

市场占有率

中 一般
小 一般



中小型机组国内 最高
国内应用
珞璜,北京,半山, 重庆等
黄岛,白马
下关,钱清

多家
5.3 烟气脱硫技术现状
5.3.5.炉内喷钙尾部增湿活化
(1)工艺简单 (2)占地面积小 (3)脱硫效率低,65-80% (4)钙硫比高,2-2.5 (5)除尘负荷大
5.3.6烟气循环流化床
(1)适用于低硫煤 (2)工艺流程简单 (3)脱硫效率70-85% (4)系统阻力大 (5)运行成本较高
5.3.6烟气循环流化床
5.3.1湿式石灰石/石灰-石膏法
湿式石灰石/石灰-石膏法原理 脱硫过程: CaCO3+SO2+1/2H2O←→
CaSO3● 1/2H2O +CO2↑
Ca(OH)2 +SO2←→ CaSO3● 1/2H2O +1/2H2O
CaSO3● 1/2H2O +SO2+ 1/2H2O ←→Ca(HSO3)2 氧化过程:
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