烟气脱硫技术课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,编辑课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,编辑课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,编辑课件,*,第五章,烟气脱硫技术,主讲人：李福才,2024年12月1日,1,编辑课件,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,2,编辑课件,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、,SO,2,、,NO,X,、,F,、,Cl,、,CO,2,3,、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，居世界第一,3,编辑课件,硫,的,存,在,形,式,5.1,烟气中主要污染因子,无,机,硫,有,机,硫,硫醇,硫醚,生命体（蛋白质等）,单质硫,S,S,2,SO,3,、,SO,2,4,SO,2,、,SO,2,3,4,编辑课件,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。,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,编辑课件,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%,）,按产物是否可再生分,可再生（,7%,）,不可再生（,93%,）,按脱硫剂形态分,湿法（,91%,）,干法,半干法（,9%,）,注：括号中数据为美国电力工业,FGD,装置应用情况（,1987,）,6,编辑课件,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,7,编辑课件,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,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,200MW,100MW,200MW,200MW,200MW,脱硫率,95,以上,75-90,75-80,90,以上,95,以上,吸收剂,石灰石,/,石灰,石灰,石灰石,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,有,无,无,有,少量,占地面积,大,中,小,中,中,市场占有率,高,一般,一般,低,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,少,多家,8,编辑课件,5.3,烟气脱硫技术现状,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）,9,编辑课件,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,10,编辑课件,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,2360MW,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%,。,5.3.1,湿式石灰石,/,石灰石膏法,11,编辑课件,湿式石灰石,/,石灰石膏法原理,脱硫过程：,CaCO,3,+SO,2,1/2H,2,O,CaSO,3,1/2H,2,O,C,O,2,Ca(OH),2,+SO,2,CaSO,3,1/2H,2,O,1/2H,2,O,CaSO,3,1/2H,2,O,+SO,2,+1/2H,2,O Ca(HSO,3,),2,氧化过程：,2CaSO,3,1/2H,2,O,O,2,3H,2,O,2CaSO,4,2H,2,O,Ca(HSO,3,),2,+O,2,2H,2,O,CaSO,4,2H,2,O+H,2,SO,4,5.3.1,湿式石灰石,/,石灰石膏法,12,编辑课件,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,13,编辑课件,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。,5.3.1,湿式石灰石,/,石灰石膏法,14,编辑课件,烟气性质,进入脱硫反应塔的烟气的性质如,SO,2,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,SO,2,浓度越高，脱硫效率就越低，相反，若入口,SO,2,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,15,编辑课件,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,16,编辑课件,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,SO,2,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,17,编辑课件,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,SO,2,浓度的烟气，不同的烟气,SO,2,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。,5.3.1,湿式石灰石,/,石灰石膏法,18,编辑课件,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,5.3.1,湿式石灰石,/,石灰石膏法,19,编辑课件,5.3.2,钠碱法,Na,2,CO,3,+SO,2,Na,2,SO,3,+CO,2,(1),2NaOH+SO,2,Na,2,SO,3,+H,2,O,(2),2Na,2,SO,3,+SO,2,+H,2,O,2NaHSO,3,(3),20,编辑课件,5.3.2,钠碱法,21,编辑课件,5.3.3,双碱法,是石灰,/,石膏法与钠碱法的结合,再生过程：,2NaHSO,3,Ca(OH),2,=Na,2,SO,3,+CaSO,3,2H,2,O,Na,2,SO,3,+Ca(OH),2,=2NaOH+CaSO,3,CaO+H,2,O=Ca(OH),2,吸收同钠碱法,氧化与石灰石,-,石膏法相似,22,编辑课件,5.3.3,双碱法,23,编辑课件,5.3.3,双碱法,24,编辑课件,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,25,编辑课件,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,26,编辑课件,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。,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,50,000Nm,3,/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。,5.3.4,喷雾干燥法,27,编辑课件,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,28,编辑课件,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,29,编辑课件,5.3.6,烟气循环流化床,30,编辑课件,5.3.6,烟气循环流化床,31,编辑课件,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,32,编辑课件,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）,33,编辑课件,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。,34,编辑课件,Cansolv,可再生胺脱硫技术,35,编辑课件,CLAUS,整合装置,Thermal Stage,一级催化,二级催化,还原反应器,胺法吸附,/MDEA,催化氧化,硫磺,热量,硫磺,热量,硫磺,热量,空气,H,2,S,CO,2,NH,3,2/3H,2,S+1/3SO,2,H,2,0.025%,SO,2,排放,H,2,S(,携带,CO,2,.),1.5%H,2,S,0.025%H,2,S,焚化炉,Cansolv DeSOx,再生塔,0.0025%,SO,2,排放,Cansolv DeSOx,吸附塔,3%SO,2,SO2(,不携带,CO,2,.),SCOT,尾气,1.5%H,2,S+SO,2,+,COS+CS,2,+,空气,36,编辑课件,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,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,37,编辑课件,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