火电厂及燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术ppt

脱硫反应塔
● 交错布置的喷淋层 3~5层喷嘴； 设3~5台循环泵。
喷嘴
● LLB除雾器 高效两级人字形除雾器； 设计成可更换的组件，便于维护； 除雾器布置在塔顶，节约场地。
除雾器结构
人字形除雾器
● 浆液池脉冲悬浮系统 LLB专利技术； 塔浆池采用扰动搅拌； 防止塔底浆液沉积； 能耗比机械搅拌低； 提高可用率和运行安全性； 提高石灰石浆液利用率； 便于维护。
➢ 燃煤机组烟气脱硫以第一种为主。
1 、湿法烟气脱硫技术
（1）基本原理 （2）典型工艺流程 （3）常用湿法脱硫技术应用状况 （4）其它湿法烟气脱硫技术
（1）基本原理
水的离解： SO2的吸收：
K S1
H2O H

OH

SO2
g

H 2O

SO2
(aq)
CaCO3的溶解：
SO2 (aq)
技术特点
（1）系统有吸收剂利用率高和脱硫效率高的“双高”特点， 其中石灰石的可利用率超过98%，脱硫率可达95%以上；
（2）整个系统的优化设计，降低了能耗。保证了整个脱硫 系统的耗电量小于电厂发电量的1.3%；
（3）系统采用高气体流速设计，改善了气液传质，降低了 成本；
（4）吸收塔尺寸的优化平衡了SO2脱除与压力降，使投资 和运行成本最优化；
至只有欧洲现行标准的一半 ） 烟尘 30mg/m3
排放总量控制————产生史上最严厉标准
中国燃煤SO2污染现状
中国的大气污染属典型的煤烟型污染，以粉尘和酸雨危害最大，酸雨问题实质 就是SO2污染问题。
中国SO2污染经济损失(2005) （单位：109元人民币）
SO2控制区 控酸雨制区 “两控区” 两控区之外
PH值下运行，提供了很好的氧化条件，下部有新加入的吸收 剂，再由泵运到喷淋层，不会产生上下两层混合的问题； ➢ （4）LLB公司拥有专利技术的脉冲悬浮系统，冲洗吸收塔的 水平池底时，无论多大尺寸的吸收塔都不会发生阻塞和石膏的 沉降，吸收塔不需要搅拌器，长期关机后也可无障碍启动；
主要性能： （1）脱硫效率高，≥95％；
脉冲悬浮系统
● 石膏脱水系统---石膏旋流站 ◇ 石膏进浆浓度8-15％； ◇ 底流浓度45-60％。
石膏旋流站
E2.美国巴威公司
美国巴威公司（B＆W）成立于1867年。巴威公司已有 40000MW以上的脱硫业绩，所有项目都达到性能需要，还成 功地改造了多座竞争对手的脱硫塔。
美国B&W公司的吸收塔模块以逆流设计。从喷淋层的喷嘴 喷出的浆液用于洗涤逆流向上的烟气。新鲜吸收剂的补充量通 过连续监测的pH值加以调节。
各国已经研究发展了许多燃煤电站锅炉控制SO2技术，并 应用于实际电站锅炉。这些技术可分为三大类：燃烧前脱硫、 燃烧中脱硫及燃烧后脱硫。
按脱硫的方式和产物的处理形式燃烧后脱硫一般可分为湿 法、半干法和干法三大类。
➢ （1）湿法烟气脱硫技术（WFGD技术） ➢ （2） 半干法烟气脱硫技术（SDFGD技术） ➢ （3）干法烟气脱硫技术（DFGD技术）
（5）采用高速除雾装置，改善并加强了对高速烟气中雾滴 的去除率；
（6）采用吸收塔液相再分配装置（简称ALRD），提高效率 并降低能量消耗；
（7）核心工艺设备如吸收塔及塔内部件采用专利技术的高 分子材料，浆液循环泵、浆液搅拌器等设备经过特殊防腐耐磨 处理，降低成本的同时，提高了设备的防腐耐磨性能。
E4.奥地利能源及环境集团公司
巴威公司对某500MW机组的设计比较（入口SO2浓度1800ppm，脱硫率95%）
项目
Ca/S L/G（L/Nm3） 液气比
烟气压降 （Pa） 泵功率(KW) 风机功率(KW) 总功率(KW)
采用托盘 1.03 14.5
1240 2760 6860 9620
不采用托盘 1.03 20
870 3750 6580 10330
率≧60%) ； • （4）气液接触面积大，在0.5秒的瞬间内完成反应，因此无副
空塔喷淋塔
技术特点
• （1）以压力损失低，节省电耗为优先 • （2）检修维护简单 • （3）优化喷嘴布置，保证高效脱硫率 • （4）吸收塔搅拌系统确保在任何时候都不会造成塔内石膏浆
液的沉淀、结垢或堵塞。 • （5）吸收塔浆池氧化空气方式 • （6）AEE计算机模拟设计，控制脱硫塔烟气均匀流动技术
总计
农作物 森林 人体健康 合计
12.27 0.00 65.02 77.29
167.70 775.80 56.18 999.68
179.97 775.80 121.20 1076.9
37.70 0.00 50.67 88.37
217.67 775.80 171.87 1165.3
三、烟气脱硫技术概况
（2）吸收剂耗量低，钙硫比≤1.03； （3）石膏品位高，含水率≤10%。
系统流程图
主要设备
●吸收塔
上部浆液PH值低，提高氧化效率； 加入氧化空气，增大石灰石溶解度； 石膏排出点合理； 特殊设计的吸收塔喷嘴，不易堵塞； 采用独特的吸收池分隔管件，将氧化区和新 鲜浆液区分开，有利于SO2的充分吸收并快 速生成石膏，而且生成石膏的晶粒大； 采用专利技术的脉冲悬浮搅拌系统； 净化的烟气可通过冷却塔或安装在吸收塔顶 部的烟囱排放。
一、燃煤产生的污染
燃煤产生的烟气污染物：SO2、NOx、CO2、Hg等
燃煤烟气中SO2的量：
以燃烧10000吨煤为例计算，产生的SO2： 10000吨*1%（煤含硫量）*2（SO2是S重量的2倍） *80%（煤中S转化为SO2的百分率）=160吨
以上是煤燃烧生成烟气中的SO2，现在对烟气脱硫，以脱 硫90%计算，则最后排放SO2： 160吨*10%=16吨
有无托盘时脱硫塔内气体分布模拟
（2）浆液分布均匀 托盘上保持一层浆液，沿小孔均匀流下，使浆液均匀分布。
浆液分布图
（３） 低吸收塔 良好的传质效果可减少喷淋层，使吸收塔的高度降低。
（４） 节能 液气比的降低，吸收塔高度的降低，使得浆液循环泵的功率大大减
少，足以抵消因托盘阻力导致的引风机功率的增加，全系统高效节能。
E1 德国比晓夫公司
鲁奇·能捷斯·比晓夫公司和鲁奇能源环保公司于2002年12月 合并为鲁奇能源环保股份有限公司（LLB）。
技术特点： ➢ （1）几乎是化学理论计算值的吸收剂消耗量； ➢ （2）适于200-1000MW机组容量、低中高硫燃料的锅炉机组，
处理的SO2浓度最高达25000mg/Nm3； ➢ （3）独特的吸收池，水平分为上下两部分，上部氧化区在低
基本湿法烟气脱硫流程图
E6.日本石川岛播磨重工业株式会社（IHI）
日本石川岛播磨重工业株式会社始建于1853年，发展到现在 成为包括环保、船舶、工业机械、成套设备、航空航天等设计、 建造的综合性生产厂家，是日本最具影响力的重工业株式会社 之一。IHI自1960年开始致力于烟气脱硫技术的研发与引进， 目前已拥有5种湿法烟气脱硫技术、两种类型的脱硫塔（喷淋 塔和TCA塔）和烟气脱硝技术，共提供脱硫系统100多套，脱 硝系统200多套，提出专利申请100多件，拥有专利43项。
喷嘴布置图
E5.意大利艾德瑞科公司
艾德瑞科公司（Idreco.S.p.A）创立于1976年，是国际上独家 同时具备烟气脱硫和烟气脱硝两项技术的知名企业，IDRECO 完全拥有一个完整的电厂空气洁净处理线和任一规模的城市废 物焚烧炉。
2003年意大利IDRECO公司与浙大网新公司在中国合资成立 “浙大网新IDRECO环境工程公司”，其中IDRECO公司为所有 与浙大网新在中国境内合作的烟气脱硫项目提供技术和性能担 保，承担所有的烟气脱硫项目的基础设计和吸收塔的详细设计 以及负责现场安装调试的督导。
主要设备
● 喷嘴 全部采用碳化硅的空心锥喷嘴，浆均匀，防磨防腐。
● 吸收塔搅拌 吸收塔浆池中的浆液为了保持悬浮状态而加以搅拌，多个侧进式的搅 拌器用于保证浆液的均匀混和。
● 除雾器 烟气向上穿过喷淋塔带走很多的小液滴。有效率的液滴分离是基本要 求，以阻止浆液被带走并且在吸收塔的下游烟沉积。在巴威的吸收塔 中，在垂直的或者水平的烟气流动方向雾气被两层V形除雾器脱除。
电厂烟气脱硫脱硝工艺简介
第一部分 烟气脱硫技术
一、燃煤产生的污染 二、烟气排放标准 三、烟气脱硫技术概况 湿法烟气脱硫技术（WFGD技术） 半干法烟气脱硫技术（SDFGD技术）
旋转喷雾干燥法 烟气循环流化床法脱硫 增湿灰循环脱硫(NID)
干法烟气脱硫技术（DFGD技术)
炉膛干粉喷射 高能电子活化氧化法(EBA) 荷电干粉喷射(CDSI)
E7.日本千代田公司
千代田自行开发的CT-121脱硫工艺，是一种先进的湿式石灰 石－石膏脱硫工艺。无论是低硫煤、高硫煤还是重油等燃料， 都能达到95%以上的稳定脱硫率和10mg／Nm3以下的除尘性 能。
技术特点
• （1）烟气处理量大，设备大型化无限制(单机单塔最大业绩为 1000MW) ；
• （2）对烟气含硫量变化适应范围广； • （3）具有稳定的脱硫率和较高的除尘性能 (≦1μｍ的煤尘捕集
Baidu NhomakorabeaCa2

SO32
K SP1
CaSO3

1 2
H2O(s)
CO2 (aq) CO2 (g)
H SO42 HSO4
Ca2

SO42
K SP2

CaSO4
2H2O(s)
（2）典型工艺流程 石灰石—石膏湿法FGD系统图
典型工艺流程
（３）常用湿法脱硫技术应用情况
常用湿法脱硫技术: • 1.德国比晓夫公司 • 2.美国巴威公司 • 3.美国玛苏莱公司 • 4.美国杜康公司 • 5.德国费塞亚巴高克公司 • 6.奥地利能源及环境集团公司 • 7.意大利艾德瑞科公司 • 8.日本石川岛播磨重工业株式会社（IHI） • 9.日本千代田公司 • 10.日本三菱公司的液柱塔 • 11.日立公司的高速水平流FGD技术 • 12.日本川崎喷雾塔脱硫技术 • 13.法国阿尔斯通
吸收塔--专利的托盘技术 在吸收塔内，喷淋层下方，布置一层多孔合金托盘，使塔风烟气分布 均匀，并在托盘上方形成湍液，与液滴充分接触，大大提高传质效果， 获得很高的脱硫率。激烈的冲刷使托盘不会结垢，还可作为检修平台。
B＆W吸收塔
碳化硅的空心锥喷嘴
除雾器
多孔合金托盘
技术特点
（1） 烟气分布均匀 托盘使气流分布均匀，吸收塔直径越大，优势越明显。
奥地利能源及环境集团公司（以下简称AEE）是奥地利热 电厂和环境工程系统供应商。AEE公司在烟气脱硫领域成功运 行的装置已有40多套。目前为止，AEE设计和制造的最大FGD 系统是在德国NiederauBem Block K单机容量950MW的机组， 脱硫率大于95%，该套装置于2002年已投入商业运行。AEE的 脱硫塔烟气量最大可达3000000Nm3/h,，SO2入口浓度可达 30,000 mg/ Nm3，脱硫率可高达99%。

K S1
H2O
H


HSO 3
HSO3
KS2

H


SO3 2
CaCO3
s
KCP

Ca
2


CO32
CO32 H HCO3
HCO3 H H2O CO2 (aq)
在有氧气存在时，HSO3－的氧化：
HSO3

1 2
O2

H


SO42
CaSO3和CaSO4的结晶：
（５） 检修方便 托盘可作为喷淋层和除雾器的检修平台，无需排空浆液，
无需搭脚手架，就可以直接检修。
检修图
E3.美国玛苏莱公司
1997年玛苏莱公司收购美国通用电气公司环保部（GEESI） 后，即是今天的Marsulex环保集团公司。Marsulex在全球有20 个国家拥有 55,974 MＷ（2003年统计数据）脱硫技术应用的 经验，在全世界向20家公司转让了技术，部分Marsulex技术受 让方都已成为了国际著名的脱硫公司：德国L.C. Steinmueller （BBP ）、日本IHI 、奥地利AEE 、韩国Doosan、荷兰 Hoogovens (现在的Corus)。
二、烟气排放标准
GB 13223-2011最新《火电厂大气污染物排放标准》， 见附件一
史上最严厉的排放标准: 2012年1月1日之前的锅炉，在2014年7月1日起
SO2 200mg/m3（2012年1月1日锅炉：100mg/m3） NO2 100mg/m3（比美国现行标准低35mg/m3，甚