烟气脱硫脱硝演示文稿PPT学习教案

会计学1烟气脱硫脱硝演示文稿烟气脱硫脱硝演示文稿5/8/20222酸雨问题严重，酸雨频率大于5%的国土面积为33%第1页/共58页第2页/共58页SO2的生成：第3页/共58页第4页/共58页第5页/共58页1.原理：工业应用的Ca/S为2.02.5，环保部认可的脱硫率50%左右。实际上通过技术改造后脱硫效率可达到90%以上。2.工业应用：第6页/共58页a、系统简单、运行可靠b、 脱硫成本低，初投资、运行维护成本低c、脱硫产物在飞灰和底渣中，不产生带水石膏等副产物，没有二次污染问题d、我国炉内脱硫系统不被用户重视，不注重维护，没有考核指标e、世界普遍采用,但我国大部分CFB锅炉的炉内脱硫SO2排放不达标，脱硫不被国家相关部门所认可3. CFB锅炉炉内脱硫特点：第7页/共58页煤煤高温旋风分离高温旋风分离UU型阀返料装置型阀返料装置密相区密相区一次风室一次风室CFBB炉膛炉膛料腿料腿 一次风一次风一次风一次风二次风二次风二次风二次风二次风机二次风机一次风机一次风机引风机引风机除尘器除尘器烟囱烟囱 尾部尾部 受热面受热面过热器过热器过热器过热器省煤器省煤器省煤器省煤器空预器空预器空预器空预器稀相稀相区区石石灰灰石石典型的典型的CFB锅炉系统锅炉系统第8页/共58页第9页/共58页国外CFB锅炉炉内外脱硫美国JEA：石油焦+贫烟煤的CFB电站 2300MW含硫量：6.7%，炉内脱硫：设计85%炉外脱硫：设计10%，炉内脱硫：实际97.5%第10页/共58页5/8/2022124. CFB锅炉炉内脱硫是通过气力输送将石灰石粉输送到炉膛第11页/共58页a、石灰石品质差：纯度、粒度和活性b、煤含硫量高、石灰石不足c、炉膛温度过高d、石灰石输送系统故障e、运行技术低5. 国内CFB锅炉炉内脱硫主要问题第12页/共58页14 通常根据脱硫反应物干湿状态，可分为 湿法：石灰石石灰石膏湿法氦洗涤脱硫和海水洗涤脱硫 干法：炉内喷钙（仅限于循环流化床锅炉使用）、电子束辐照烟气脱硫脱氮 半干法：喷雾干燥法、炉内喷钙加尾部增湿活化法、烟气循环流化床脱硫法 第13页/共58页15 脱硫产物处理方式回收法回收法 脱硫剂的再生使用。 流程较复杂，运行难度较大，投资和运行费用均较高。抛弃法抛弃法 设备简单，操作容易，投资及运行费用较低。 废渣需要占用场地堆放，容易造成二次污染。 当烟气中SO2浓度较低、脱硫产物无回收价值或投资有限，且大气污染物排放控制严格时，多采用抛弃法。第14页/共58页16 脱硫剂：钙法（石灰石/石灰法）、氨法、镁法、钠法、碱铝法、氧化铜/锌法、活性炭法、磷铵法 净化原理：吸收法、吸附法、催化氧化法、催化还原法第15页/共58页172）目前主要的脱硫工艺第16页/共58页18第17页/共58页19第18页/共58页204、脱硫剂的种类与性质 钙基脱硫剂钙基脱硫剂主要是石灰石、石灰和消石灰，具有资源丰富，开采容易，价格相对低廉等特点。(1)石灰石石灰石石灰石的主要成分是CaCO3，石灰石在大自然中的储量非常丰富。石灰石无毒、无害。在处置和使用过程中十分安全，是有效地吸收烟气中SO2的理想吸收刘，但石灰石不能有效地脱除SO3。石灰石做脱硫剂使用时，必须磨制成颗粒粉末，或者再制成浆液。 主要类型主要类型：钙基脱琉剂、氨基脱硫剂和钠基脱硫剂，还有其他碱性物质、活性炭等 第19页/共58页21(2)石灰石灰石灰的主要成分是CaO，自然界没有天然的石灰资源。气脱硫使用的石灰都是将石灰石煅烧后而成的。石灰的优劣完全取决于燃烧过程中的质量控制，否则会混有大量的欠烧或过烧的杂质，影响脱硫效率和运行费用由于煅烧过程是一吸热反应，因此，要消耗一定量燃料，同则会产生SO2等有害气体。石灰有很强的吸湿性，遇水后会发生剧烈的水合反应，对人体皮肤、眼睛有强烈的烧灼和刺激作用，应采取措施防止在石灰的处理过程中产生的危害和对环境的不良影响。第20页/共58页22第21页/共58页23第22页/共58页24第23页/共58页染。25第24页/共58页26第25页/共58页27第26页/共58页28第27页/共58页29(%)100222SOSOSOFGCCC第28页/共58页CaS比，所需的CaS越高，钙的利用率则越低。30第29页/共58页31第30页/共58页32第31页/共58页33第32页/共58页34第33页/共58页351、湿法烟气脱硫技术烟气与含有脱硫剂溶液接触，发生脱硫反应，其脱硫生成物的生成和处理均在湿态下进行。优点优点气液反应，脱硫速度快；煤种适应性好脱硫效率和脱硫剂利用率高，Ca/S1时，脱硫率可达90缺点缺点脱硫后烟气温度低（一般低于露点），需进行烟气再热废水二次污染第34页/共58页36（1）石灰石石膏湿法脱硫钙基湿法脱硫工艺(石灰石/石灰洗涤法)-是应用最广、技术最为成熟且运行最为可靠的FGD工艺 回收法：通过强制氧化使CaSO3转化为石膏CaSO4进行 回收 抛弃法石灰石石膏脱硫基本原理烟气在吸收塔内同石灰石浆料进行反应，生成亚硫酸钙，再用空气强制氧化得到石膏，石膏经过脱湿后作为副产品回收利用。五个组成部分石灰石浆液制备，烟气净化再热，吸收和氧化，石膏回收和储备，污水处理第35页/共58页42321CaSOOCaSO37第36页/共58页38烟气中的SO2和SO3溶于石灰石浆液的液滴中，SO2被水吸收后生成亚硫酸，亚硫酸电离成H+和HSO3，一部分HSO3被烟气中的氧氧化成H2SO4 ；SO3溶于水生成H2SO4 ；HCl也极容易溶于水。 第37页/共58页39再进一步反应第38页/共58页40第39页/共58页414、 CaSO4晶体生成第40页/共58页42第41页/共58页43中和反应第42页/共58页44第43页/共58页45第44页/共58页46第45页/共58页47（2）氨法AMASOX工艺以氨水或液氨的形式用于氨式湿法和电子束氨法脱硫工艺氨亚铵法氨硫氨法氨法工艺特点活性高，脱硫率高，对烟气条件变化的适应性强脱硫产物为0.20.6mm的硫酸铵晶体，可作农用肥料不产生废水、废渣，能耗低氨的价格高，且氨气有毒，会引起环境问题第46页/共58页48（3）钠-钙双碱法烟气脱硫技术双碱法原理钠基碱性化合物（NaOH、Na2CO3、 NaHCO3 ）（第一碱）对SO2亲和力超过钙基脱硫剂，脱硫效率很高。吸收SO2后的产物Na2SO3和NaHSO3适于再生循环，并且不产生固体残渣，避免塔内和输送管道结垢或堵塞。再用石灰石或石灰（第二碱）中和再生，可制得石膏，再生后的溶液继续循环使用。氧化副反应生产的Na2SO4较难再生，需不断地向系统补充Na2CO3和NaOH，使碱的消耗量增加第47页/共58页49吸收反应亚钠循环工艺特点循环吸收液无腐蚀性吸收剂再生和脱硫渣的沉淀在吸收塔外进行，减少塔内结垢系统相对复杂，运行费用高氧化副反应生产的Na2SO4较难再生，需不断地向系统补充Na2CO3和NaOH再生反应该工艺主要包括5个部分：a.吸收剂制备与补充，b.吸收剂浆液喷淋，c.塔内雾滴与烟气接触混合，d.再生池浆液还原钠基碱，e.石膏脱水处理。第48页/共58页50（4）海水脱硫法天然海水中含有大量可溶性盐（主要为氯化钠和硫酸盐），且海水通常呈碱性，具有吸收SO2的能力。系统包括：烟气系统、供排海水系统、海水恢复系统（曝气池）。典型工艺：挪威ABB的FlaktHydro和Bechtel工艺1998年，深圳西部电厂引进FlaktHydro工艺特点工艺简单，投资和运行费用低无需废物和废水处理系统研究表明，硫酸盐对海洋环境影响小第49页/共58页512、干法/半干法烟气脱硫技术- -脱硫产物为干态。脱硫产物为干态。- -脱硫剂脱硫剂- -干态：炉内喷钙法；干态：炉内喷钙法；CFBCFB烟气脱硫法；干式催化脱硫烟气脱硫法；干式催化脱硫- -湿态：喷雾干燥法；炉内喷钙尾部增湿法（湿态：喷雾干燥法；炉内喷钙尾部增湿法（LIFACLIFAC）- -特点特点- -脱硫过程以干态为主脱硫过程以干态为主- -烟气温度降低较少，无需除雾和再热烟气温度降低较少，无需除雾和再热第50页/共58页52优点优点投资费用低设备不易腐蚀、结垢和堵塞耗能低缺点缺点脱硫剂利用率第51页/共58页53（1）喷雾干燥法脱硫技术基本原理将脱硫剂浆液在吸收塔内进行雾化，然后与烟气中SO2反应，同时发生传热反应，使雾化液滴不断蒸发干燥，最后脱硫产物以干态沉在塔底或随烟气离开。工艺流程：脱硫剂浆液制备、浆液雾化、SO2吸收和液滴的干燥、灰渣再循环和捕集第52页/共58页54（2）炉内喷钙尾部增湿技术LIFAC基本原理保留炉内喷钙的脱硫系统，在尾部烟道增设一个独立的活化反应器，将炉内未反应完的CaO通过雾化水进行活化后再次脱出烟气中的SO2。增湿脱硫反应第53页/共58页55（3）烟气循环流化床脱硫技术基本原理以流化床为原理，通过物料在反应塔内的内循环和高倍率的外循环，形成含固量很高的烟气流化床，从而强化脱硫剂和气体之间的接触与传热传质，延长脱硫剂停留时间，提高脱硫剂的利用率和脱硫效率。Ca/S为1.11.5时，系统脱硫率80% 90%，适用于中小燃煤机组的烟气脱硫。第54页/共58页NOX的生成机理主要是指NO、 NO2在燃烧过程中生产的机理，在燃烧过程中，产生的NOX 有三类：热力型。燃烧时空气中氮在高温下氧化产生的，约占生产量的30%左右。当燃烧温度T1500时，NO的生产量很少，而当T1500时，T每增加100 ，反应速率增大67倍。燃料型。由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成，约占生产量的60%80%。快速型。生成量很少，一般不考虑。氮氧化物的控制技术主要分为两种：低NOX燃烧技术和烟气脱硝（氮）技术。第55页/共58页第56页/共58页第57页/共58页