鍋爐煙氣脫硫脫硝技術(shù)演示文稿（）

1、 氮氧化物的來源NOx包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5大氣中NOx主要以NO、NO2的形式存在NOx的性質(zhì)N2O：單個分子的溫室效應(yīng)為CO2的200倍，并參與臭氧層的破壞NO：大氣中NO2的前體物質(zhì)，形成光化學(xué)煙霧的活潑組分氮氧化物的來源燃燒過程NOx的形成機(jī)理形成機(jī)理燃料型NOx燃料中的固定氮生成的NOx熱力型NOx高溫下N2與O2反響生成的NOx瞬時NO低溫火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO燃料中的N通常以原子狀態(tài)與HC結(jié)合，CN鍵的鍵能較N N 小，燃燒時容易分解，經(jīng)氧化形成NOx火焰中燃料氮轉(zhuǎn)化為NO的比例取決于火焰區(qū)NO/O2的比例燃料中2080的氮轉(zhuǎn)化為NO

2、x燃料型NOx的形成Fuel NHCNN2NONHi(i=0,1,2)O,H,OHfastO,H,OHfastO,H,OHfastNHislowNHi,NOslow1 .改進(jìn)燃燒技術(shù)：傳統(tǒng)低NOx燃燒技術(shù)低氧燃燒降低助燃空氣預(yù)熱溫度煙氣循環(huán)燃燒兩段燃燒技術(shù)先進(jìn)低NOx燃燒技術(shù)爐膛內(nèi)整體空氣分級的低NOx直流燃燒器空氣分級的低NOx旋流燃燒器空氣/燃料分級的低NOx燃燒器2. 煙氣脫硝：干法脫硝。(SCR、SNCR、電子束照射煙氣脫硝)濕法脫硝。傳統(tǒng)低NOx燃燒技術(shù)2. 降低助燃空氣預(yù)熱溫度燃燒空氣由27oC預(yù)熱到315oC，NO排放量增加3倍傳統(tǒng)低NOx燃燒技術(shù)3. 煙氣循環(huán)燃燒煙氣再循環(huán)可以

3、降低氧濃度和燃燒區(qū)溫度主要減少熱力型NOx傳統(tǒng)低NOx燃燒技術(shù)4. 兩段燃燒技術(shù)第一段：氧氣缺乏，煙氣溫度低，NOx生成量很小第二段：二次空氣，CO、HC完全燃燒，煙氣溫度低先進(jìn)的低NOx燃燒技術(shù)原理：低空氣過剩系數(shù)運行技術(shù)分段燃燒技術(shù)1. 爐膛內(nèi)整體空氣分級的低NOx直流燃燒器爐壁設(shè)置助燃空氣OFA，燃盡風(fēng)噴嘴類似于兩段燃燒技術(shù)煙氣脫硝技術(shù)脫硝技術(shù)的難點處理煙氣體積大NOx濃度相當(dāng)?shù)蚇Ox的總量相對較大3煙氣脫硝技術(shù)煙氣脫硝 通常煙氣脫硝也分為干法和濕法。 干法煙氣脫硝主要有選擇性催化復(fù)原法和選擇性非催化復(fù)原法。 濕法脫硝是先將煙氣中NOx含量最多的NO通過氧化劑如O3、CIO2等氧化生成N

4、O2，再被水或堿性溶液吸收，這種方法的脫硝效率可達(dá)90%以上，而且可以和濕法脫硫結(jié)合起來實現(xiàn)同時脫硫脫硝，其缺點是系統(tǒng)復(fù)雜，用水量大并且有水二次污染的問題。工藝選擇選擇性催化復(fù)原脫除NOX的運行本錢主要受催化劑壽命的影響，一種不需要催化劑的選擇性復(fù)原過程或許更加誘人，這就是選擇性非催化復(fù)原技術(shù)。該技術(shù)是用NH3、尿素等復(fù)原劑噴入爐內(nèi)與NOX進(jìn)行選擇性反響，不用催化劑，因此必須在高溫區(qū)參加復(fù)原劑，而且還需要一定的停留時間。復(fù)原劑噴入爐膛溫度為8501100的區(qū)域，該復(fù)原劑尿素迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOX進(jìn)行SNCR反響生成N2，該方法是以爐膛為反響器。工藝反響原理尿素溶液脫硝SNC工藝1

5、尿素溶液做為脫硝劑的反響 過程Na2CO3SO2Na2SO3CO22NaOHSO2Na2SO3H2ONa2SO3SO2H2O2NaHSO3尿素溶液脫硝系統(tǒng)組成(1)脫硝劑制備系統(tǒng)(2)爐前噴射系統(tǒng)(3)自動控制系統(tǒng)尿素溶液脫硝工藝的主要優(yōu)點(1)系統(tǒng)簡單：不需要改變現(xiàn)有鍋爐的設(shè)備設(shè)置，而只需在現(xiàn)有的燃煤鍋爐的根底上增加氨或尿素儲槽，氨或尿素噴射裝置及其噴射口即可，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單；(2)系統(tǒng)投資?。合鄬τ赟CR的大約40美元kW-1 60美元kW-1的昂貴造價，由于系統(tǒng)簡單以及運行中不需要昂貴的催化劑而只需要廉價的尿素或液氨，所以SNCR大約5美元kW-1 10美元kW-1的造價顯然更適合我國

6、國情；(3) 阻力?。簩﹀仩t的正常運行影響較小；(4) 系統(tǒng)占地面積小：需要的較小的氨或尿素儲槽，可放置于鍋爐鋼架之上而不需要額外的占地預(yù)算。 SO2污染控制第一節(jié) 硫循環(huán)與硫排放硫是地殼中第六大豐富的元素，主要以硫酸鹽的形式存在；大氣中的含硫化合物主要包括H2S、SO2、SO3；SOx天然來源：火山爆發(fā)、天然原始微生物活動；SOx人為源：燃料燃燒、金屬冶煉；一、硫的存在形態(tài)及來源天然氣：以H2S 的形式存在；石油燃料及油巖：有機(jī)硫形式存在；石油制品：濃縮在高沸點組分中；煤：以細(xì)的黃鐵礦FeS2晶體形式或有機(jī)硫形式存在。二、燃料中硫的化學(xué)形態(tài)我國SO2排放的行業(yè)特點我國北方城市SO2污染現(xiàn)狀我

7、國南方城市SO2污染現(xiàn)狀20世紀(jì)90年代末我國酸雨區(qū)域分布第三節(jié) 流化床燃燒脫硫一、流化床燃燒技術(shù)1.概述流化床燃燒是固體燃料顆粒在爐床內(nèi)經(jīng)氣體流化后進(jìn)行燃燒的技術(shù)。當(dāng)氣流流過一個固體顆粒的床層時，假設(shè)其流速到達(dá)使氣流流阻壓降等于固體顆粒層的重力時即到達(dá)臨界流化速度，固體床本身會變得像流體一樣，原來上下不平的界面會自動地流出一個水平面來。換句話說，固體床料已經(jīng)被流態(tài)化了。流化床燃燒即利用了這一現(xiàn)象。如果把氣流流速進(jìn)一步加大，氣體會在已經(jīng)流化的床料中形成氣泡，從已流化的固體顆粒中上升，到流化的固體顆粒的界面時，氣泡會穿過界面而破裂，就像水在沸騰時汽泡穿過水面而破裂一樣。因此這樣的流化床又稱為 “

8、鼓泡床。繼續(xù)加大氣流流速，當(dāng)超過終端速度，顆粒就會被氣流帶走，但如將被帶走的顆粒通過別離器加以捕集并使之重新返回床中，就能連續(xù)不斷地操作，成為循環(huán)流化床。2.流化床燃燒技術(shù)氣流速度介于臨界速度和輸送速度之間，煤粒保持流化狀態(tài)流化床利于燃料的充分燃燒強(qiáng)化氣固兩相的熱量和質(zhì)量交換；延長停留時間；燃燒更完全2.分類按流態(tài)：鼓泡流化床和循環(huán)流化床按運行壓力：常壓流化床和增壓流化床流化床燃燒脫硫循環(huán)流化床脫硫劑：石灰石CaCO3、 白云石CaCO3MgCO3爐內(nèi)化學(xué)反響CaSO4的摩爾體積大于CaCO3，由于孔隙堵塞，CaO不可能完全轉(zhuǎn)化為CaSO4二、流化床脫硫的化學(xué)過程孔隙堵塞后，氣體反響物必須通過

9、產(chǎn)物層才能到達(dá)反響界面，而固相CaSO4對氣體的擴(kuò)散阻力很大，影響硫酸鹽化反響速率。1.鈣硫比2.煅燒溫度3.脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結(jié)構(gòu)4.脫硫劑種類三、流化床燃燒脫硫的影響因素1.概述燃燒直接排放SO2濃度通常10-410-3數(shù)量級由于SO2濃度低，煙氣流量大，煙氣脫硫通常比較昂貴2.分類按脫硫產(chǎn)物處置方式分：拋棄法和再生法按脫硫產(chǎn)物狀態(tài)分：濕法、干法、半干法低濃度SO2煙氣脫硫煙氣脫硫方法概述1、煙氣脫硫原理 濕式石灰/石灰石法技術(shù)工成熟，脫硫率高，但其主要缺點之一是容易結(jié)垢造成吸收系統(tǒng)的堵塞，而雙堿法那么是先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收SO2，然后再用電石渣或石灰漿液對吸收液進(jìn)行再生

10、，由于在吸收和吸收液處理中，使用了兩種不同類型的堿，故稱為雙堿法。雙堿法的明顯優(yōu)點是，由于采用液相吸收，從而不存在結(jié)垢和漿料堵塞等問題。雙堿法脫硫工藝介紹 鈉-鈣雙堿法是以NA2CO3或NAOH溶液為第一堿吸收煙氣SO2，然后再用石灰作為第二堿，對吸收液進(jìn)行再生。再生后的吸收液可循環(huán)使用。其反響原理是：1吸收反響 2NAOH+ SO2 NA2SO3+ H2O NA2CO3+ SO2 NA2SO3+CO2 NA2SO3+ SO2+H2O 2NAHSO3 該過程中由于使用鈉堿作為吸收液，因此吸收系統(tǒng)中不會生成沉淀物。此過程的主要副反響為氧化反響，生成NA2SO4： 2NA2SO3+ O2 2NA2

11、SO4 2再生過程(用石灰漿液) CAO+H2O CA(OH)2 2NAHSO3 + CA(OH)2 NA2SO3+CASO31/2H2O NA2SO3+ CA(OH)2 2NAOH+CASO31/2H2O 再生后所得的NAOH液送回吸收系統(tǒng)使用。所得半水亞硫酸鈣可經(jīng)氧化生成石膏CASO42H2O。 此外，在運行過程中，由于煙氣中還有局部的氧氣，所以還有副反響-氧化反響發(fā)生： 2CASO31/2H2O+O2+3H2O 2CASO42H2O 2、空塔噴淋脫硫工藝 煙氣通過除塵器后進(jìn)入吸收塔，在吸收塔內(nèi)煙氣向上運動且被吸收液滴以逆流方式所洗滌。噴嘴為無堵塞螺旋噴嘴，吸收液通過噴噴霧液滴800120

12、0M，可使氣體和液體得以充分接觸，脫硫后的凈煙氣進(jìn)入折流式除霧器，去除煙氣中通過噴淋層夾帶的水分。3、脫硫系統(tǒng)說明 脫硫系統(tǒng)的工藝流程圖見下頁圖。 整套系統(tǒng)由六大局部組成：1煙氣系統(tǒng)；2SO2吸收系統(tǒng)；3吸收劑制備及供給系統(tǒng)；4石膏脫水系統(tǒng)；5工藝水系統(tǒng)；6電控系統(tǒng)。1煙氣系統(tǒng) 煙氣從鍋爐引風(fēng)機(jī)后的煙道上引出，進(jìn)入吸收塔。在吸收塔內(nèi)脫硫凈化，經(jīng)除霧器除去水霧，送入鍋爐引風(fēng)機(jī)后的總煙道，經(jīng)然后煙囪排入大氣。在煙道上設(shè)一段旁路煙道，并設(shè)置旁路擋板門，當(dāng)鍋爐啟動、進(jìn)入FGD的煙氣超溫和FGD裝置故障停運時，煙氣由旁路擋板經(jīng)煙囪排放。 煙氣系統(tǒng)主要包括FGD進(jìn)出口煙道，進(jìn)出口擋板門，旁路擋板門以及與擋

13、板門配套的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2SO2吸收系統(tǒng) 鍋爐煙氣通過靜電除塵器，除去99.5%左右的煙塵，然后進(jìn)入引風(fēng)機(jī)，在引風(fēng)機(jī)出口進(jìn)入FGD吸收塔，煙氣從底部進(jìn)入噴霧吸收塔，與噴淋液逆流接觸。煙氣中的SO2經(jīng)過FGD吸收塔的吸收，其煙氣二氧化硫脫除率在95%以上。凈煙氣在塔體上段通過高效組合式除霧裝置有二級除霧設(shè)施，機(jī)械去除霧滴效率在99.8%以上除去煙氣中的霧滴，凈化后的煙氣經(jīng)塔后煙道進(jìn)入煙囪排放。吸收塔采用耐高溫玻璃鋼制作。 脫硫液在吸收塔內(nèi)與煙氣充分接觸、反響后，經(jīng)塔體底部排灰水溝回流入混合池，流入混合池的脫硫液與石灰漿液進(jìn)行再生反響。 循環(huán)混合池分為四個局部:再生區(qū)，沉淀區(qū)，清水區(qū)和氧化區(qū)?；亓饕菏?/p>

14、先進(jìn)入再生池，與石灰漿液發(fā)生置換反響；接著進(jìn)入沉淀區(qū)沉淀，上清液進(jìn)入清水池后經(jīng)循環(huán)水泵返回吸收塔。沉淀那么由泥漿泵打入氧化池，通入氧化空氣進(jìn)行氧化。 在本脫硫系統(tǒng)中，吸收塔為逆流式噴淋空塔，噴淋層為四層布置，在滿足吸收SO2所需的比外表積的同時，同時滿足不同鍋爐負(fù)荷和含硫量的要求。同時把噴淋造成的壓力損失減少到最小。每個噴淋層都裝有多個霧化噴嘴，交叉布置，覆蓋率可達(dá)200%-300%。噴嘴采用螺旋噴嘴，材質(zhì)為防腐耐磨的特種不銹鋼噴嘴。設(shè)計進(jìn)水壓力0.3MPA。 吸收塔內(nèi)的除霧裝置由帶加強(qiáng)的阻燃聚丙烯制作，主要由除霧板、反清洗裝置組成，經(jīng)除霧器后的煙氣含水量在100MG/M3以下。3吸收劑制備及

15、供給系統(tǒng) 本工程脫硫吸收劑采用外購石灰粉250目，90%過篩率，用氣力輸送系統(tǒng)將石灰粉送至制漿區(qū)的石灰粉倉儲存。儲存于石灰粉倉中的石灰粉通過旋轉(zhuǎn)給料閥進(jìn)入石灰漿液池，由攪拌機(jī)將粉與工藝水?dāng)嚢璩浞只旌?，制成濃度約15%30%的石灰漿液，石灰漿液用漿液泵送至再生池進(jìn)行置換反響。4石膏脫水系統(tǒng) 氧化池的石膏漿液通過石膏排出泵送入石膏水力旋流站濃縮，濃縮后的石膏漿液進(jìn)入真空皮帶脫水機(jī)。進(jìn)入真空皮帶脫水機(jī)的石膏漿液經(jīng)脫水處理后外表含水率小于10，由皮帶輸送機(jī)送入石膏儲存間存放待運。 石膏旋流站的溢流漿液進(jìn)入濾液池，以備吸收塔及石灰石制漿系統(tǒng)的循環(huán)使用。石膏旋流站濃縮后的石膏漿液全部送到真空皮帶機(jī)進(jìn)行脫水

16、運行。 為控制脫硫石膏中CL等成份的含量，確保石膏品質(zhì)，在石膏脫水過程中用工業(yè)水對濾布進(jìn)行沖洗，石膏過濾水大局部收集在濾液箱中，另一局部作為石膏沖洗水的補充。5工藝水系統(tǒng) 工藝水系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供FGD足夠的水量，補充系統(tǒng)運行期間水的散失，以保證FGD系統(tǒng)的正常功能。工藝水通常采用循環(huán)水排水作為水源，一般設(shè)置兩臺工藝水泵一用一備，一個工藝水箱。 工藝水的主要用水如下： 系統(tǒng)的補充水，主要有：除霧器沖洗水、石灰漿液補充水、泵的循環(huán)水等。 不定期對系統(tǒng)的一些管路進(jìn)行沖洗，水量不定。主要有：循環(huán)管路沖洗水、石灰漿液管路沖洗水，石膏排放管路沖洗水、污泥管路沖洗水等。6電控系統(tǒng) 電氣設(shè)備選擇在滿足工藝要求以及確保人身平安的前提下，最大程度的選用操作方便、可靠性高、便于維護(hù)、自動化程度高的設(shè)備，以便使整個電氣系統(tǒng)能高效、可靠的運行。 低壓控制柜選用標(biāo)準(zhǔn)型控制柜，控制柜采用鍍鋅鋼板制作而成，具有抗腐、耐潮、防塵等功能，平安可靠性高、發(fā)生故障后影響范圍小。各回路主開關(guān)選用高分段能力的塑殼斷