国内外烟气脱硫技术发展现状及各种技术对比

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国内外烟气脱硫技术发展现 状及各种技术对比
国内外烟气脱硫技术发展现状与 各种技术的利弊
1. 烟气脱硫技术发展背景及分类 2. 国内烟气脱硫技术发展现状 3. 国外烟气脱硫技术发展现状 4. 烟气各种脱硫技术对比
1.烟气脱硫技术发展背景及分类
1.1烟气脱硫技术发展背景: 近100年来,由于SO2等酸性气
2.国内脱硫技术发展现状
2.4.2炉内喷钙尾部增湿脱硫化学反应原理: CaO + SO2 + 0.5O2 → CaSO4 CaO + H2O → Ca(OH)2 Ca(OH)2 + SO2 + 0.5O2 → CaSO4 + H2O
1.国内脱硫技术发展现状
2.4.3炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺流程
1.国内脱硫技术发展现状
2.国内脱硫技术发展现状
2.2旋转喷雾半干法烟气脱硫
2.2.1旋转喷雾半干法烟气脱硫原理
旋转喷雾半干法烟气脱硫工艺也是目前应 用较广的一种烟气脱硫技术,其工艺原理是以石灰为脱硫 吸收剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵 打入位于吸收塔内的雾化装置,在吸收塔内,被雾化成细 小液滴的吸收剂与烟气混合接触,与烟气中的二氧化硫发 生化学反应生成CaSO3,从而烟气中的二氧化硫被脱除。
3.国外脱硫技术发展现状
3.1湿法烟气脱硫工艺
湿法烟气脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作 吸收剂,其中石灰石或石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫 方式是目前使用最广泛的脱硫技术。石灰石或石灰洗涤剂 与,烟经气分中离S后O即2反可应抛,弃反,应也产可物以硫石酸膏钙形在式洗回涤收液。中目沉前淀的下系来统 大多数采用了大处理量洗涤塔,300MW机组可用一个吸收 塔,从而节省了投资和运行费用。系统的运行可靠性已达 99%以上,通过添加有机酸可使脱硫效率提高到95%以上。
2.国内脱硫技术发展现状
2.3海水烟气脱硫
2.3.1海水烟气脱硫原理
海水烟气脱硫工艺是利用海水的碱度达到 脱除烟气中的二氧化硫的一种脱硫方法。烟气经除尘器除 尘后,由增压风机送入气—气换热器中的热侧降温,然后 送入吸收塔。在脱硫吸收塔内,与来自循环冷却系统的大 量海水接触,烟气中的二氧化硫被吸收反应脱除。
2.国内脱硫技术发展现状
2.2.4旋转喷雾半干法烟气脱硫实例
我国于1984年在四川内江白马电厂建成了 第一套旋转喷雾半干法烟气脱硫小型试验装置,处理气量 为3400m3N/hr。于1990年1月在白马电厂建成了一套中型 试验装置,处理气量70000m3N/hr,进口SO2浓度3000ppm 。经连续运行考核,Ca/S为1.4时,脱硫率可达到80%以上 。
2.国内脱硫技术发展现状
2.2.2旋转喷雾半干法烟气脱硫化学反应原理 : SO2吸收总反应为: Ca(OH)2(s) + SO2(g) + H2O(l) = CaSO3•2H2O(s) CaSO3•2H2O(s) + 0.5O2(g) = CaSO4•2H2O(s)
2.国内脱硫技术发展现状
2.2.3旋转喷雾半干法烟气脱硫工艺流程
1993年,日本开始援助山东黄岛电厂4号机组 引进三菱重工旋转喷雾干燥脱硫工艺,装置于1994安装制 造完毕,1995年开始试车,处理气量为30万m3/h,入口 SO2浓度为2000ppm,设计效率为70%。该套设备曾因喷雾 干燥脱硫吸收塔内壁出现沉积结垢而造成系统运行故障。 通过采取降低处理烟气量等措施,使系统运行恢复正常。
进入80年代以来,国家电力工业 部门开展了一些较大规模的烟气脱硫研究开 发工作。
2.国内脱硫技术发展现状
近年来,我国在烟气脱硫技术引进 工作方面加大了力度。对目前世界上电厂锅炉较广 泛采用的脱硫工艺建造了示范工程,这些脱硫工艺 主要有: 1)石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺 2)旋转喷雾半干法烟气脱硫工艺(LSD法) 3)海水烟气脱硫工艺 4)炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺(LIFAC法) 5)电子束烟气脱硫工艺(EBA) 6)循环流化床锅炉脱硫工艺(锅炉CFB)
2.4.4炉内喷钙尾部增湿脱硫实例
南京下关发电厂2×125MW机组全套引进芬兰 IVO公司的LIFAC工艺技术,锅炉的含硫量为0.92%,设计 脱硫效率为75%。目前,两台脱硫试验装置已投入商业运 行,运行的稳定性及可靠性均较高。
2.国内脱硫技术发展现状
2.5电子束烟气脱硫(EBA法)
2.5.1电子束烟气脱硫(EBA法)原理
(2)然后CaSO3再被氧化为CaSO4。
2.国内脱硫技术发展现状
2.1.3石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺流程
2.国内脱硫技术发展现状
2.1.4石灰石—石膏湿法烟气脱硫实例
在我国,重庆珞璜电厂首次引进了日本三菱 公司的石灰石—石膏湿法脱硫工艺、脱硫装置与两台 360MW燃煤机组相配套。机组燃煤含硫量为4.02%,脱硫装 置入口烟气二氧化硫浓度为3500ppm,设计脱硫效率大于 95%。从最近几年电厂的运行情况来看,该工艺的脱硫效 率很高,环境特性很好。不过,设备存在一定的结垢现象 ,防腐方面的研究也有待加强。
2.国内脱硫技术发展现状
2.1.2石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺化学反 应原理:
(1)用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,首先 生成CaSO3: 石灰石: CaCO3 + SO2 + 0.5H2O → CaSO3•0.5H2O + CO2↑ 石灰: CaO + SO2 + 0.5H2O → CaSO3•0.5H2O
电子束烟气脱硫工艺是一种物理方法和化学方 法相结合的高新技术。本工艺的流程是由排烟预除尘、烟气冷 却、氨的冲入、电子束照射和副产品捕集工序组成。锅炉所排 出的烟气,经过集尘器的粗滤处理之后进入冷却塔,在冷却塔 内喷射冷却水,将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度( 约70℃)。烟气的露点通常约为50℃,被喷射呈雾状的冷却水 在冷却塔内完全得到蒸发,因此,不产生任何废水。通过冷却 塔后的烟气流进反应器,在反应器进口处将一定的氨气、压缩 空气和软水混合喷入,加入氨的量取决于SOx和NOx浓度,经过 电子束照射后,SOx和NOx在自由基的作用下生成中间物硫酸和 硝酸。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应,生成粉状颗 粒硫酸铵和硝酸铵的混合体。
2.国内脱硫技术发展现状
2.1.石灰石—石膏湿法烟气脱硫
2.1.1石灰石—石膏湿法烟气脱硫原理
石灰石(石灰)—石膏湿法烟气脱硫工艺主要是 采用廉价易得的石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,石灰石经 破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰 作为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆 液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二 氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反 应被吸收脱除,最终产物为石膏。脱硫后的烟气依次经过 除雾器除去雾滴,加热器加热升温后,由增压风机经烟囱 排放,脱硫渣石膏可以综合利用。
2.国内脱硫技术发展现状
2.6.2循环流化床锅炉脱硫化学反应原理:
主要化学反应:
石膏)
CaO + SO2 + 2H2O → CaSO3•2H2O CaSO3•2H2O+0.5O2 → CaSO4•2H2O(
同时,也可脱除烟气中的HCl和HF等酸 性气体,反应为:
CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O CaO + 2HF → CaF2 + H2O
2.国内脱硫技术发展现状
2.4炉内喷钙尾部增湿脱硫
2.4.1炉内喷钙尾部增湿脱硫原理
炉内喷钙加尾部增湿活化工艺(简称LIFAC 工艺)是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了 增湿段,以提高脱硫效率。
该工艺多以石灰石粉为吸收剂,石灰石粉由 气力喷入炉膛850-1150℃温度区,石灰石受热分解为氧化 钙和二氧化碳,氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫 酸钙。由于反应在气固两相之间进行,收到传质过程的影 响,反应速度较慢,吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化 反应内,增湿水以雾状喷入,与未反应的氧化钙接触生成 C氧a化(O硫H)。2进当而C与a/烟S为气2中.5的及二以氧上化时硫,反系应统,脱进硫而率再可次达脱到除65二%80%。
2.国内脱硫技术发展现状
2.6循环流化床锅炉脱硫
2.6.1循环流化床锅炉脱硫原理
循环流化床锅炉脱硫工艺是近年来迅速 发展起来的一种新型煤燃烧脱硫技术。其原理是燃料 和作为吸收剂的石灰石粉送入燃烧室中部送入,气流 使燃料颗粒、石灰石粉和灰一起在循环流化床强烈扰 动并充满燃烧室,石灰石粉在燃烧室内裂解成氧化钙 ,氧化钙和二氧化硫结合成亚硫酸钙,锅炉燃烧室温 度控制在850℃左右,以实现反应最佳。
2.国内脱硫技术发展现状
2.3.2海水烟气脱硫化学反应原理:
(1) 吸收塔中,烟气中SO2与海 水接触发生以下反应:SO2 + H2O → H2SO3
H2SO3 → H+ + HSO3SO32-
HSO3- → H+ +
(2)在曝气池中,发生以下反应

SO32- + 0.5O2 → SO42→ HCO3-
其它湿式脱硫工艺包括用钠基、镁基、海水和氨作吸 收剂,一般用于小型电厂和工业锅炉。以海水为吸收剂的 工艺具有结构简单、不用投加化学品、投资小和运行费用 低等特点。氨洗涤法可达很高的脱硫效率,副产物硫酸铵 和硝酸铵是可出售的化肥。
3.国外脱硫技术发展现状
3.wenku.baidu.com半干法烟气脱硫工艺
喷雾干燥法属于半干法脱硫工艺。该工艺于70年 代初至中期开发成功,第一台电站喷雾干燥脱硫装置于 1980年在美国北方电网的河滨电站投入运行,此后该技术 在美国和欧洲的燃煤电站实现了商业化。该法利用石灰浆 液,作在吸反收应剂器,出以口细,雾随滴着喷水入分反蒸应发器,,形与成了SO干2边的反颗应粒边混干合燥物 。该副产物是硫酸钙、硫酸盐、飞灰及未反应的石灰组成 的混合物。
2.国内脱硫技术发展现状
中国能源消费量大 ,且以煤 为×1主0。6t,19已97超年过我欧国美的国SO家2排,放位已居达世到界2第3.一7 。 削临减 的和 严控 峻制 挑战SO。2排放,是中国能源和环保部面
我国在70年代就开始在电厂进 行烟气脱硫的研究工作,先后进行了亚钠循 环法(W-L法)、含碘活性炭吸咐法、石灰石 -石膏法等半工业性试验或现场中间试验研究 工作。
体导致的酸沉降成为举世瞩目的区域性环 境问题;最近,人们开始关注由SO2等气态 污染物在大气中形成的二次微细粒子,它 不仅影响人类健康、大气能见度,甚至导 致全球气候变化。控制SO2的排放已成为世 界各国的共同行动。
1.烟气脱硫技术发展背景及分类
1.2烟气脱硫技术发分类:
(1)按脱硫剂是否循环分为:抛弃法和再生法。 (2)按浆液状态分为:湿法、湿干法和干法脱硫。
2.国内脱硫技术发展现状
2.6.3循环流化床锅炉脱硫工艺流程
2.国内脱硫技术发展现状
2.6.4循环流化床锅炉脱硫工艺实例
四川内江高坝电厂引进了芬兰的410t/hr循 环流化床锅炉,目前已投入了运行。
3.国外脱硫技术发展现状
世界各国研究开发和商业应用的 烟气脱硫技术估计超过200种。按脱硫产物 是否回收,烟气脱硫可分为抛弃法和再生 回收法,前者脱硫混合物直接排放,后者 将脱硫副产物以硫酸或硫磺等形式回收。 按脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫又可分 为湿法、半干法和干法工艺。
2.5.3电子束烟气脱硫(EBA法)工艺流程
2.国内脱硫技术发展现状
2.5.4电子束烟气脱硫(EBA法)实例
成都热电厂和日本荏原制作所合作建造了 的电子束脱硫工艺装置,该装置的处理烟气量为30万m3/h ,二氧化硫的浓度为5148mg/m3,设计脱硫率为80%。目前 ,该工艺装置已投入运行,运行的稳定性及设备状况均较 佳。
2.国内脱硫技术发展现状
2.5.2电子束烟气脱硫(EBA法)化学反应 原理:
烟气中的SO2与因电子束照射而生 成的游离基进行反应,氧化成H2SO4:
SO2 +HO• → HOSO2 • HOSO2 •+ HO• → H2SO4
SO2 +O• → SO3 → H2SO4
SO3 +H2O
2.国内脱硫技术发展现状
-
+
CO32- + H+
2.国内脱硫技术发展现状
1.3.3海水烟气脱硫工艺流程
2.国内脱硫技术发展现状
2.3.4海水烟气脱硫实例
在我国,深圳西部电厂的一台300MW机组海 水脱硫工艺,得到了国家环保总局和国家电力公司的批准 ,作为海水脱硫试验示范项目开始实施,在运行过程中开 展相应的跟踪和试验研究工作。目前,该示范工程已投入 商业运行,运行的可靠性高。
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