《CFB脫硫工藝》課件

循環(huán)流化床脫硫工藝循環(huán)流化床脫硫工藝是利用循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硫技術(shù)，在鍋爐燃燒過程中直接進(jìn)行脫硫，減少二氧化硫排放。課程目標(biāo)11.了解CFB脫硫工藝的基本原理深入理解CFB脫硫工藝的技術(shù)特點(diǎn)、流程、關(guān)鍵設(shè)備和運(yùn)行機(jī)制。22.掌握CFB脫硫工藝的設(shè)計(jì)與運(yùn)行掌握脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、操作規(guī)程、控制策略和故障診斷方法。33.掌握CFB脫硫工藝的優(yōu)化與改進(jìn)了解影響脫硫效率的關(guān)鍵因素，探索提高脫硫效率和降低運(yùn)行成本的有效途徑。44.了解CFB脫硫工藝的最新進(jìn)展關(guān)注新型高效脫硫技術(shù)、脫硫工藝的應(yīng)用趨勢(shì)以及未來的發(fā)展方向。煙氣脫硫概述環(huán)境污染工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢氣包含二氧化硫等有害物質(zhì)，污染空氣。酸雨危害二氧化硫轉(zhuǎn)化成酸雨，破壞環(huán)境，影響生態(tài)平衡。環(huán)保需求為了保護(hù)環(huán)境，需要對(duì)燃煤電廠等工業(yè)廢氣進(jìn)行脫硫處理。CFB脫硫技術(shù)特點(diǎn)高效脫硫CFB脫硫技術(shù)脫硫效率高，通?？蛇_(dá)到90%以上。適應(yīng)性強(qiáng)能夠處理高硫煤，并且可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整脫硫劑的投加量。運(yùn)行穩(wěn)定CFB脫硫技術(shù)具有較高的運(yùn)行穩(wěn)定性，可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。成本低廉CFB脫硫技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本較低。大型CFB脫硫技術(shù)發(fā)展歷程早期20世紀(jì)70年代，CFB脫硫技術(shù)開始出現(xiàn)，主要應(yīng)用于燃煤電廠。發(fā)展階段20世紀(jì)80年代，CFB脫硫技術(shù)開始成熟，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。90年代，技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，提高了脫硫效率和可靠性。成熟階段21世紀(jì)，CFB脫硫技術(shù)成為主流脫硫技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于燃煤電廠、鋼鐵廠等領(lǐng)域。未來趨勢(shì)未來，CFB脫硫技術(shù)將更加注重節(jié)能降耗，并向高效、低成本、智能化方向發(fā)展。干法脫硫工藝流程1煙氣進(jìn)入經(jīng)過除塵器預(yù)處理2吸收塔與脫硫劑反應(yīng)3脫硫劑噴入與煙氣充分接觸4凈化煙氣排放達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)干法脫硫工藝以固體脫硫劑吸收煙氣中的二氧化硫。脫硫劑通常是石灰石或石膏，在吸收塔中與煙氣接觸反應(yīng)生成硫酸鈣。脫硫劑的種類與作用石灰石石灰石是最常用的脫硫劑，成本低廉，脫硫效率高。氫氧化鈣氫氧化鈣活性較高，脫硫效率更高，但成本較高。氫氧化鈉氫氧化鈉脫硫效率更高，但成本極高，主要用于特殊場(chǎng)合。脫硫劑制備與噴入1脫硫劑制備脫硫劑主要有石灰石、石膏、鈉堿等。石灰石經(jīng)粉磨至一定細(xì)度，通過噴入吸收塔與煙氣接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫酸鈣。2脫硫劑噴入脫硫劑通常以漿液形式噴入吸收塔，漿液濃度和噴射壓力對(duì)脫硫效率影響很大。噴射方式有機(jī)械式和氣力式兩種。3脫硫劑輸送脫硫劑漿液通過輸送管道輸送到吸收塔，管道應(yīng)有保溫措施，防止?jié){液結(jié)垢。吸收塔結(jié)構(gòu)與操作CFB脫硫塔通常采用圓柱形結(jié)構(gòu)，塔內(nèi)設(shè)有多層填料層，用于增大煙氣與脫硫劑的接觸面積，提高脫硫效率。吸收塔的操作主要包括脫硫劑噴入、煙氣流入、脫硫反應(yīng)、灰渣排出等環(huán)節(jié)。操作人員需要監(jiān)控并調(diào)節(jié)各環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)，確保脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行?；以奶幚砼c利用灰渣的處理灰渣作為CFB脫硫工藝的副產(chǎn)物，需要進(jìn)行妥善的處理?；以辛蚧铩⒅亟饘俚扔泻ξ镔|(zhì)，需要經(jīng)過安全處理才能進(jìn)行處置。灰渣的利用灰渣可以通過多種方式進(jìn)行利用，如制磚、制水泥、填埋等。利用灰渣可以減少?gòu)U棄物排放，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，具有經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。煙氣脫硫反應(yīng)機(jī)理化學(xué)反應(yīng)主要反應(yīng)是SO2與脫硫劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成穩(wěn)定的硫化物，如CaSO3或CaSO4。物理過程包括氣體擴(kuò)散、傳質(zhì)、表面反應(yīng)等。這些過程決定了反應(yīng)的速率。影響因素溫度、pH值、脫硫劑類型和濃度等因素都會(huì)影響反應(yīng)速率。反應(yīng)機(jī)理詳細(xì)的反應(yīng)機(jī)理涉及多個(gè)步驟和中間產(chǎn)物，需要深入研究。吸收塔內(nèi)部流場(chǎng)分析流場(chǎng)分析對(duì)于優(yōu)化吸收塔性能至關(guān)重要。它可以幫助理解氣體和液體的流動(dòng)模式，以及霧滴的分布情況。數(shù)值模擬是常用的流場(chǎng)分析方法，可以提供吸收塔內(nèi)部詳細(xì)的流場(chǎng)信息。分析流場(chǎng)可以優(yōu)化吸收塔的設(shè)計(jì)，提高脫硫效率，并降低能耗。吸收塔內(nèi)部流型與霧滴分布CFB脫硫塔內(nèi)部流型與霧滴分布對(duì)脫硫效率影響很大。吸收塔內(nèi)氣固兩相流型，取決于煙氣速度、脫硫劑粒徑和濃度等因素。常見的流型有：氣泡流、懸浮流、沖刷流等。霧滴的分布直接影響著脫硫劑與煙氣中的SO2的接觸面積，進(jìn)而影響脫硫效率。霧滴的分布受噴嘴類型、噴射速度和角度等因素影響。霧滴撞擊與硫化反應(yīng)1SO2吸收SO2氣體溶于水2H2SO3生成形成亞硫酸3SO32-生成亞硫酸離子生成4CaSO3沉淀生成硫酸鈣脫硫劑與煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)，需要充分接觸才能進(jìn)行。霧滴撞擊可以增大接觸面積，提高反應(yīng)效率。此外，反應(yīng)溫度、脫硫劑種類以及煙氣流速等因素也會(huì)影響反應(yīng)效果。反應(yīng)產(chǎn)物的生成與沉積1SO2轉(zhuǎn)化為SO3SO2與O2在催化劑作用下發(fā)生氧化反應(yīng)2SO3與水反應(yīng)生成H2SO4，是脫硫過程的主要產(chǎn)物3H2SO4與CaO反應(yīng)生成CaSO4沉積在吸收塔內(nèi)壁4沉積物定期清理防止積聚影響脫硫效率和吸收塔正常運(yùn)行脫硫效率影響因素?zé)煔獬煞諷O2濃度、O2濃度、溫度、濕度等因素影響脫硫效率。SO2濃度越高，脫硫效率越低。燃燒器工況燃燒溫度、風(fēng)量、燃料類型等因素影響脫硫效率。燃燒溫度過高會(huì)導(dǎo)致脫硫劑活性下降，影響脫硫效率。脫硫劑特性脫硫劑種類、粒度、活性等因素影響脫硫效率?；钚愿叩拿摿騽┠軌蚋行У匚誗O2，提高脫硫效率。系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)吸收塔尺寸、噴淋密度、氣速等因素影響脫硫效率。合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠提高脫硫效率，降低運(yùn)行成本。反應(yīng)溫度對(duì)脫硫效率的影響溫度脫硫效率較低反應(yīng)速率慢，效率低適宜反應(yīng)速率快，效率高過高脫硫劑分解，效率下降最佳反應(yīng)溫度一般在130-160°C，具體取決于脫硫劑種類和工況參數(shù)。脫硫劑投加率對(duì)脫硫效率的影響90%脫硫效率脫硫劑投加率增加，脫硫效率提高100%最佳投加率存在最佳投加率，過量投加會(huì)降低效率5%經(jīng)濟(jì)效益過度投加增加成本，降低經(jīng)濟(jì)效益煙氣流量對(duì)脫硫效率的影響當(dāng)煙氣流量增加時(shí)，脫硫效率也會(huì)隨之提升。這是因?yàn)闊煔饬髁吭酱螅摿騽┡c煙氣接觸時(shí)間越長(zhǎng)，反應(yīng)更加充分，脫硫效率也就越高。工況參數(shù)對(duì)脫硫效率的影響脫硫效率受多種因素的影響，其中關(guān)鍵參數(shù)包括：1.5煙氣溫度溫度過高，脫硫效率降低，溫度過低，脫硫劑活性下降。1.2煙氣流量煙氣流量越大，吸收塔負(fù)荷增加，脫硫效率下降。0.005脫硫劑濃度脫硫劑濃度過低，脫硫效率下降，濃度過高，成本增加。10pH值pH值過低，脫硫效率下降，pH值過高，脫硫劑消耗量增加。脫硫系統(tǒng)的能量平衡能量輸入主要包括燃料燃燒產(chǎn)生的熱能、脫硫劑制備消耗的能量以及輔助設(shè)備運(yùn)行消耗的能量。能量損失主要包括煙氣排放損失、脫硫過程中的熱量損失以及設(shè)備運(yùn)行時(shí)的摩擦損失。能量輸出主要指脫硫后的清潔煙氣所攜帶的熱量，以及脫硫系統(tǒng)中可以回收利用的能量。脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行管理與控制11.運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)脫硫系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)，例如煙氣流量、溫度、壓力、脫硫劑濃度等，確保設(shè)備安全運(yùn)行。22.過程控制優(yōu)化根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，調(diào)整脫硫劑投加量、噴淋水量、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)，優(yōu)化脫硫效率。33.故障診斷與報(bào)警建立故障診斷系統(tǒng)，及時(shí)識(shí)別系統(tǒng)故障，并發(fā)出報(bào)警信息，防止事故發(fā)生。44.自動(dòng)控制系統(tǒng)利用先進(jìn)的控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，提高運(yùn)行效率和可靠性。脫硫系統(tǒng)的故障診斷與維修故障診斷及時(shí)發(fā)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行問題，并采取措施解決。常用的診斷方法包括：定期監(jiān)測(cè)、在線分析、數(shù)據(jù)分析等。監(jiān)測(cè)主要指標(biāo)包括：脫硫效率、煙氣排放濃度、脫硫劑消耗量、運(yùn)行參數(shù)等。診斷過程中還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，找出異常原因。維修保養(yǎng)定期進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和檢修，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。維護(hù)內(nèi)容包括：清潔設(shè)備、更換零部件、檢查管道連接、檢查閥門和控制系統(tǒng)等。及時(shí)維修故障，避免設(shè)備損壞，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。對(duì)于一些常見的故障，可以參考相關(guān)手冊(cè)進(jìn)行修復(fù)。對(duì)于復(fù)雜問題，需要專業(yè)人員進(jìn)行處理。新型高效CFB脫硫技術(shù)新型高效CFB脫硫技術(shù)是指在傳統(tǒng)CFB脫硫技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，以提高脫硫效率、降低運(yùn)行成本、減少環(huán)境污染。主要技術(shù)包括：低溫脫硫技術(shù)、濕式CFB脫硫技術(shù)、半干法CFB脫硫技術(shù)、循環(huán)流化床脫硫技術(shù)等。這些技術(shù)通過優(yōu)化脫硫劑種類、吸收塔結(jié)構(gòu)、噴射方式等，提升脫硫效率，并降低能耗和成本，實(shí)現(xiàn)環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙重目標(biāo)。煙氣脫硫工藝的發(fā)展趨勢(shì)清潔低碳技術(shù)脫硫技術(shù)不斷升級(jí)，以適應(yīng)低碳環(huán)保要求，提高脫硫效率和降低能耗。智能化控制利用先進(jìn)的傳感器和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)脫硫過程的自動(dòng)化和智能化，提高效率和穩(wěn)定性。多污染物協(xié)同控制結(jié)合除塵、脫硝等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多污染物協(xié)同控制，提高整體效率和效益。循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念將脫硫副產(chǎn)物資源化利用，減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。煙氣脫硫工藝的應(yīng)用實(shí)例例如，在燃煤電廠中，煙氣脫硫工藝可以有效地去除煙氣中的二氧化硫，減少大氣污染，保護(hù)環(huán)境。許多大型燃煤電廠已成功應(yīng)用了CFB脫硫技術(shù)，取得了良好的脫硫效果，為實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)做出了重要貢獻(xiàn)。案例分析與討論實(shí)際應(yīng)用分析具體電廠的CFB脫硫系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。探討CFB脫硫技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和局限性。數(shù)據(jù)分析通過案例數(shù)據(jù)，展示CFB脫硫系統(tǒng)性能指標(biāo)，并分析其影響因素。問題探討針對(duì)案例分析中發(fā)現(xiàn)的問題，開展討論，探討解決方法和改進(jìn)措施?？偨Y(jié)與展望11.總結(jié)CFB脫硫工藝是燃煤電廠煙氣脫硫的重要技術(shù)之一