煙氣脫硫脫硝講解課件

1、電 廠 環(huán) 保 煙氣脫硫脫硝,1,學(xué)習(xí)交流PPT,第一部分 煙氣脫硫技術(shù),2,學(xué)習(xí)交流PPT,提綱,一、燃煤產(chǎn)生的污染 二、煙氣排放標準 三、煙氣脫硫技術(shù)概況 濕法煙氣脫硫技術(shù)（WFGD技術(shù)） 半干法煙氣脫硫技術(shù)（SDFGD技術(shù)） 旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法 煙氣循環(huán)流化床法脫硫 增濕灰循環(huán)脫硫(NID) 干法煙氣脫硫技術(shù)（DFGD技術(shù)) 爐膛干粉噴射 高能電子活化氧化法(EBA) 荷電干粉噴射(CDSI),3,學(xué)習(xí)交流PPT,一、燃煤產(chǎn)生的污染,燃煤產(chǎn)生的煙氣污染物：SO2、NOx、CO2、Hg等 燃煤煙氣中SO2的量： 以燃燒10000噸煤為例計算，產(chǎn)生的SO2： 10000噸*1%（煤含硫量）*2（

2、SO2是S重量的2倍）*80%（煤中S轉(zhuǎn)化為SO2的百分率）=160噸 以上是煤燃燒生成煙氣中的SO2，現(xiàn)在對煙氣脫硫，以脫硫90%計算，則最后排放SO2： 160噸*10%=16噸,4,學(xué)習(xí)交流PPT,二、煙氣排放標準,GB 13223-2011最新火電廠大氣污染物排放標準，見附件一 史上最嚴厲的排放標準: 2012年1月1日之前的鍋爐，在2014年7月1日起 SO2 200mg/m3（2012年1月1日后鍋爐：100mg/m3） NO2 100mg/m3（比美國現(xiàn)行標準低35mg/m3，甚 至只有歐洲現(xiàn)行標準的一半 ） 煙塵 30mg/m3 排放總量控制產(chǎn)生史上最嚴厲標準,5,學(xué)習(xí)交流PP

3、T,中國燃煤SO2污染現(xiàn)狀,中國SO2污染經(jīng)濟損失(2005) （單位：109元人民幣）,中國的大氣污染屬典型的煤煙型污染，以粉塵和酸雨危害最大，酸雨問題實質(zhì)就是SO2污染問題。,6,學(xué)習(xí)交流PPT,三、煙氣脫硫技術(shù)概況,各國已經(jīng)研究發(fā)展了許多燃煤電站鍋爐控制SO2技術(shù)，并應(yīng)用于實際電站鍋爐。這些技術(shù)可分為三大類：燃燒前脫硫、燃燒中脫硫及燃燒后脫硫。 按脫硫的方式和產(chǎn)物的處理形式燃燒后脫硫一般可分為濕法、半干法和干法三大類。 （1）濕法煙氣脫硫技術(shù)（WFGD技術(shù)） （2） 半干法煙氣脫硫技術(shù)（SDFGD技術(shù)） （3）干法煙氣脫硫技術(shù)（DFGD技術(shù)） 燃煤機組煙氣脫硫以第一種為主。,7,學(xué)習(xí)交流

4、PPT,1 、濕法煙氣脫硫技術(shù),（1）基本原理 （2）典型工藝流程 （3）常用濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用狀況 （4）其它濕法煙氣脫硫技術(shù),8,學(xué)習(xí)交流PPT,水的離解：,SO2的吸收：,CaCO3的溶解：,在有氧氣存在時，HSO3的氧化：,CaSO3和CaSO4的結(jié)晶：,（1）基本原理,9,學(xué)習(xí)交流PPT,（2）典型工藝流程 石灰石石膏濕法FGD系統(tǒng)圖,10,學(xué)習(xí)交流PPT,典型工藝流程,11,學(xué)習(xí)交流PPT,（）常用濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用情況,常用濕法脫硫技術(shù): 1.德國比曉夫公司 2.美國巴威公司 3.美國瑪蘇萊公司 4.美國杜康公司 5.德國費塞亞巴高克公司 6.奧地利能源及環(huán)境集團公司 7.意大利艾德

5、瑞科公司 8.日本石川島播磨重工業(yè)株式會社（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技術(shù) 12.日本川崎噴霧塔脫硫技術(shù) 13.法國阿爾斯通,12,學(xué)習(xí)交流PPT,E1 德國比曉夫公司,魯奇能捷斯比曉夫公司和魯奇能源環(huán)保公司于2002年12月合并為魯奇能源環(huán)保股份有限公司（LLB）。 技術(shù)特點： （1）幾乎是化學(xué)理論計算值的吸收劑消耗量； （2）適于200-1000MW機組容量、低中高硫燃料的鍋爐機組，處理的SO2濃度最高達25000mg/Nm3； （3）獨特的吸收池，水平分為上下兩部分，上部氧化區(qū)在低PH值下運行，提供了很好的氧化條件，下部有新

6、加入的吸收劑，再由泵運到噴淋層，不會產(chǎn)生上下兩層混合的問題； （4）LLB公司擁有專利技術(shù)的脈沖懸浮系統(tǒng)，沖洗吸收塔的水平池底時，無論多大尺寸的吸收塔都不會發(fā)生阻塞和石膏的沉降，吸收塔不需要攪拌器，長期關(guān)機后也可無障礙啟動；,13,學(xué)習(xí)交流PPT,主要性能： （1）脫硫效率高，95；（2）吸收劑耗量低，鈣硫比1.03；（3）石膏品位高，含水率10%。,系統(tǒng)流程圖,14,學(xué)習(xí)交流PPT,主要設(shè)備,吸收塔 上部漿液PH值低，提高氧化效率；加入氧化空氣，增大石灰石溶解度；石膏排出點合理；特殊設(shè)計的吸收塔噴嘴，不易堵塞；采用獨特的吸收池分隔管件，將氧化區(qū)和新鮮漿液區(qū)分開，有利于SO2的充分吸收并快速生

7、成石膏，而且生成石膏的晶粒大； 采用專利技術(shù)的脈沖懸浮攪拌系統(tǒng)；凈化的煙氣可通過冷卻塔或安裝在吸收塔頂部的煙囪排放。,脫硫反應(yīng)塔,15,學(xué)習(xí)交流PPT, 交錯布置的噴淋層 35層噴嘴；設(shè)35臺循環(huán)泵。,噴嘴,16,學(xué)習(xí)交流PPT, LLB除霧器 高效兩級人字形除霧器； 設(shè)計成可更換的組件，便于維護； 除霧器布置在塔頂，節(jié)約場地。,17,學(xué)習(xí)交流PPT, 漿液池脈沖懸浮系統(tǒng) LLB專利技術(shù)；塔漿池采用擾動攪拌； 防止塔底漿液沉積；能耗比機械攪拌低；提高可用率和運行安全性；提高石灰石漿液利用率；便于維護。,脈沖懸浮系統(tǒng),18,學(xué)習(xí)交流PPT, 石膏脫水系統(tǒng)-石膏旋流站 石膏進漿濃度8-15； 底流

8、濃度45-60。,石膏旋流站,19,學(xué)習(xí)交流PPT,E2.美國巴威公司,美國巴威公司（BW）成立于1867年。巴威公司已有40000MW以上的脫硫業(yè)績，所有項目都達到性能需要，還成功地改造了多座競爭對手的脫硫塔。 美國B&W公司的吸收塔模塊以逆流設(shè)計。從噴淋層的噴嘴噴出的漿液用于洗滌逆流向上的煙氣。新鮮吸收劑的補充量通過連續(xù)監(jiān)測的pH值加以調(diào)節(jié)。,20,學(xué)習(xí)交流PPT,主要設(shè)備, 噴嘴 全部采用碳化硅的空心錐噴嘴，漿均勻，防磨防腐。 吸收塔攪拌 吸收塔漿池中的漿液為了保持懸浮狀態(tài)而加以攪拌，多個側(cè)進式的攪拌器用于保證漿液的均勻混和。 除霧器 煙氣向上穿過噴淋塔帶走很多的小液滴。有效率的液滴分離

9、是基本要求，以阻止?jié){液被帶走并且在吸收塔的下游煙沉積。在巴威的吸收塔中，在垂直的或者水平的煙氣流動方向霧氣被兩層V形除霧器脫除。 吸收塔-專利的托盤技術(shù) 在吸收塔內(nèi)，噴淋層下方，布置一層多孔合金托盤，使塔風煙氣分布均勻，并在托盤上方形成湍液，與液滴充分接觸，大大提高傳質(zhì)效果，獲得很高的脫硫率。激烈的沖刷使托盤不會結(jié)垢，還可作為檢修平臺。,21,學(xué)習(xí)交流PPT,BW吸收塔,22,學(xué)習(xí)交流PPT,碳化硅的空心錐噴嘴,23,學(xué)習(xí)交流PPT,24,學(xué)習(xí)交流PPT,技術(shù)特點,（1）煙氣分布均勻托盤使氣流分布均勻，吸收塔直徑越大，優(yōu)勢越明顯。,有無托盤時脫硫塔內(nèi)氣體分布模擬,25,學(xué)習(xí)交流PPT,（2）漿

10、液分布均勻托盤上保持一層漿液，沿小孔均勻流下，使?jié){液均勻分布。,漿液分布圖,26,學(xué)習(xí)交流PPT,（）低吸收塔 良好的傳質(zhì)效果可減少噴淋層，使吸收塔的高度降低。 （）節(jié)能 液氣比的降低，吸收塔高度的降低，使得漿液循環(huán)泵的功率大大減少，足以抵消因托盤阻力導(dǎo)致的引風機功率的增加，全系統(tǒng)高效節(jié)能。,巴威公司對某500MW機組的設(shè)計比較（入口SO2濃度1800ppm，脫硫率95%）,27,學(xué)習(xí)交流PPT,（）檢修方便 托盤可作為噴淋層和除霧器的檢修平臺，無需排空漿液，無需搭腳手架，就可以直接檢修。,檢修圖,28,學(xué)習(xí)交流PPT,E3.美國瑪蘇萊公司,1997年瑪蘇萊公司收購美國通用電氣公司環(huán)保部（GE

11、ESI）后，即是今天的Marsulex環(huán)保集團公司。Marsulex在全球有20個國家擁有 55,974 M（2003年統(tǒng)計數(shù)據(jù)）脫硫技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)驗，在全世界向20家公司轉(zhuǎn)讓了技術(shù)，部分Marsulex技術(shù)受讓方都已成為了國際著名的脫硫公司：德國L.C. Steinmueller （BBP ）、日本IHI 、奧地利AEE 、韓國Doosan、荷蘭Hoogovens (現(xiàn)在的Corus)。,29,學(xué)習(xí)交流PPT,技術(shù)特點,（1）系統(tǒng)有吸收劑利用率高和脫硫效率高的“雙高”特點，其中石灰石的可利用率超過98%，脫硫率可達95%以上；（2）整個系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，降低了能耗。保證了整個脫硫系統(tǒng)的耗電量小于

12、電廠發(fā)電量的1.3%；（3）系統(tǒng)采用高氣體流速設(shè)計，改善了氣液傳質(zhì)，降低了成本；（4）吸收塔尺寸的優(yōu)化平衡了SO2脫除與壓力降，使投資和運行成本最優(yōu)化；（5）采用高速除霧裝置，改善并加強了對高速煙氣中霧滴的去除率；（6）采用吸收塔液相再分配裝置（簡稱ALRD），提高效率并降低能量消耗；（7）核心工藝設(shè)備如吸收塔及塔內(nèi)部件采用專利技術(shù)的高分子材料，漿液循環(huán)泵、漿液攪拌器等設(shè)備經(jīng)過特殊防腐耐磨處理，降低成本的同時，提高了設(shè)備的防腐耐磨性能。,30,學(xué)習(xí)交流PPT,E4.奧地利能源及環(huán)境集團公司,奧地利能源及環(huán)境集團公司（以下簡稱AEE）是奧地利熱電廠和環(huán)境工程系統(tǒng)供應(yīng)商。AEE公司在煙氣脫硫領(lǐng)域成

13、功運行的裝置已有40多套。目前為止，AEE設(shè)計和制造的最大FGD系統(tǒng)是在德國NiederauBem Block K單機容量950MW的機組，脫硫率大于95%，該套裝置于2002年已投入商業(yè)運行。AEE的脫硫塔煙氣量最大可達3000000Nm3/h,，SO2入口濃度可達30,000 mg/ Nm3，脫硫率可高達99%。,31,學(xué)習(xí)交流PPT,空塔噴淋塔,32,學(xué)習(xí)交流PPT,技術(shù)特點,（1）以壓力損失低，節(jié)省電耗為優(yōu)先 （2）檢修維護簡單 （3）優(yōu)化噴嘴布置，保證高效脫硫率 （4）吸收塔攪拌系統(tǒng)確保在任何時候都不會造成塔內(nèi)石膏漿液的沉淀、結(jié)垢或堵塞。 （5）吸收塔漿池氧化空氣方式 （6）AEE計

14、算機模擬設(shè)計，控制脫硫塔煙氣均勻流動技術(shù),33,學(xué)習(xí)交流PPT,噴嘴布置圖,34,學(xué)習(xí)交流PPT,E5.意大利艾德瑞科公司,艾德瑞科公司（Idreco.S.p.A）創(chuàng)立于1976年，是國際上獨家同時具備煙氣脫硫和煙氣脫硝兩項技術(shù)的知名企業(yè)，IDRECO完全擁有一個完整的電廠空氣潔凈處理線和任一規(guī)模的城市廢物焚燒爐。 2003年意大利IDRECO公司與浙大網(wǎng)新公司在中國合資成立“浙大網(wǎng)新IDRECO環(huán)境工程公司”，其中IDRECO公司為所有與浙大網(wǎng)新在中國境內(nèi)合作的煙氣脫硫項目提供技術(shù)和性能擔保，承擔所有的煙氣脫硫項目的基礎(chǔ)設(shè)計和吸收塔的詳細設(shè)計以及負責現(xiàn)場安裝調(diào)試的督導(dǎo)。,35,學(xué)習(xí)交流PPT

15、,基本濕法煙氣脫硫流程圖,36,學(xué)習(xí)交流PPT,E6.日本石川島播磨重工業(yè)株式會社（IHI）,日本石川島播磨重工業(yè)株式會社始建于1853年，發(fā)展到現(xiàn)在成為包括環(huán)保、船舶、工業(yè)機械、成套設(shè)備、航空航天等設(shè)計、建造的綜合性生產(chǎn)廠家，是日本最具影響力的重工業(yè)株式會社之一。IHI自1960年開始致力于煙氣脫硫技術(shù)的研發(fā)與引進，目前已擁有5種濕法煙氣脫硫技術(shù)、兩種類型的脫硫塔（噴淋塔和TCA塔）和煙氣脫硝技術(shù)，共提供脫硫系統(tǒng)100多套，脫硝系統(tǒng)200多套，提出專利申請100多件，擁有專利43項。,37,學(xué)習(xí)交流PPT,E7.日本千代田公司,千代田自行開發(fā)的CT-121脫硫工藝，是一種先進的濕式石灰石石膏

16、脫硫工藝。無論是低硫煤、高硫煤還是重油等燃料，都能達到95%以上的穩(wěn)定脫硫率和10mgNm3以下的除塵性能。,38,學(xué)習(xí)交流PPT,技術(shù)特點,（1）煙氣處理量大，設(shè)備大型化無限制(單機單塔最大業(yè)績?yōu)?000MW) ； （2）對煙氣含硫量變化適應(yīng)范圍廣； （3）具有穩(wěn)定的脫硫率和較高的除塵性能 (1的煤塵捕集率60%) ； （4）氣液接觸面積大，在0.5秒的瞬間內(nèi)完成反應(yīng)，因此無副生物，無結(jié)垢； （5）石膏品質(zhì)高，平均粒徑70以上，脫水性能良好； （6）吸收塔高度低，無漿液循環(huán)泵，設(shè)備布置緊湊，建設(shè)、維護成本低；,39,學(xué)習(xí)交流PPT,吸收塔的構(gòu)造截面圖,40,學(xué)習(xí)交流PPT,E8.日本川崎噴霧

17、塔脫硫技術(shù),川崎噴霧塔的特點如下： （1）吸收塔的構(gòu)造為內(nèi)部設(shè)隔板，排煙氣頂部反轉(zhuǎn)，出口內(nèi)包藏型的簡潔吸收塔； （2）通過煙氣流速的最適中化和布置合理的導(dǎo)向葉片，達到低阻力、節(jié)能的效果； （3）吸收塔出口部具有的除水滴作用可省去內(nèi)藏式除霧器； （4）出口除霧器的布置高度低，便于運行維護、檢修、保養(yǎng)； （5）吸收塔內(nèi)部只布置有噴嘴，構(gòu)造簡單且沒有結(jié)垢堵塞； （6）通過控制泵運行臺數(shù)和對噴管的切換，可以針對負荷的變化達到經(jīng)濟運行。,41,學(xué)習(xí)交流PPT,川崎噴嘴為陶瓷的螺旋噴嘴，噴霧模式為三重環(huán)狀液膜，噴嘴的特點是： （1）低壓噴嘴需要泵的動力小，為低壓節(jié)能型； （2）所噴出的三重環(huán)狀液膜氣液接觸

18、效率高，能達到高吸收性能、高除塵性能； （3）單個噴嘴的霧量大，需要布置的數(shù)量少； （4）耐磨蝕、耐磨損，具有半永久性的使用壽命（30年以上）；,42,學(xué)習(xí)交流PPT,國內(nèi)脫硫公司技術(shù)支持方,43,學(xué)習(xí)交流PPT,不同技術(shù)市場份額分析,按裝機容量劃分，各技術(shù)在中國脫硫技術(shù)市場所占份額占前五位的國外技術(shù)分別是美國BW公司、奧地利AEE公司、德國魯奇.能捷斯.比曉夫公司、德國Fisia Babcock公司、和美國Marsulex公司，其市場份額分別為17.25、16.50、15.76、10.86和7.53。另外,以清華同方自主研發(fā)的液柱塔、江蘇蘇源環(huán)保公司開發(fā)的OII技術(shù)(即精準優(yōu)化（Optimi

19、zation）、個性化（Individuation）、集成化（Integration）)等技術(shù)為代表的其它技術(shù)在國內(nèi)脫硫市場中也占有較大份額，為7.99。,44,學(xué)習(xí)交流PPT,國外技術(shù)在中國脫硫市場所占份額,注：Japan為技術(shù)支持方為日本的技術(shù)，包括川崎（4.47），千代田（3.02），三菱（3.71），日立（0.45）和石川島IHI（2.08）；Others中包括Ducon技術(shù)(0.39%)、韓國Cottell技術(shù)(2.64%)和擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)(4.98%)。,45,學(xué)習(xí)交流PPT,關(guān)鍵設(shè)備,石灰石石膏法FGD系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、事故

20、排放系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)等部分構(gòu)成。這些系統(tǒng)都有一些關(guān)鍵設(shè)備，對于這些關(guān)鍵設(shè)備的選型對于整個FGD系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的。,濕法FGD的廢水處理系統(tǒng),46,學(xué)習(xí)交流PPT,其他濕法煙氣脫硫技術(shù),（1）海水法 （2）鎂法煙氣脫硫 （3） 氨法脫硫技術(shù) （4）雙堿法煙氣脫硫技術(shù) （5）磷銨肥法煙氣脫硫工藝 （6）Wellmanlord工藝 （7）有機酸鈉石膏工藝 （8）石灰鎂煙氣脫硫工藝 （9）堿式硫酸鋁工藝 （10）氧化鋅法 （11）氧化錳法 （12）檸檬酸鈉法,47,學(xué)習(xí)交流PPT,（1）海水法,48,學(xué)習(xí)交流PPT,（2）鎂法煙氣脫硫,49,學(xué)習(xí)交流PPT,（3） 氨法脫硫技術(shù),50

21、,學(xué)習(xí)交流PPT,（4）雙堿法煙氣脫硫技術(shù),51,學(xué)習(xí)交流PPT,（5）磷銨肥法煙氣脫硫工藝,52,學(xué)習(xí)交流PPT,（12）檸檬酸鈉法,53,學(xué)習(xí)交流PPT,2 半干法煙氣脫硫技術(shù),2.1 循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù) 循環(huán)流化床煙氣脫硫（CFB-FGD）工藝是20世紀80年代德國魯奇（Lurgi）公司開發(fā)的一種新的干法脫硫工藝，該類技術(shù)將循環(huán)流化床技術(shù)引入到煙氣脫硫中來。,54,學(xué)習(xí)交流PPT,1 ）循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝(CFB),),循環(huán)流化床煙氣脫硫系統(tǒng)工藝流程,循環(huán)流化床反應(yīng)器及百葉窗式分離器示意 (a)循環(huán)流化床反應(yīng)器；(b)百葉窗式分離器,55,學(xué)習(xí)交流PPT,2） 回流式煙氣循環(huán)流化

22、床脫硫工藝(RCFB),回流循環(huán)流化床煙氣脫硫,RCFB反應(yīng)塔工作原理,56,學(xué)習(xí)交流PPT,RCFB工藝設(shè)計保證值和實測值比較表,57,學(xué)習(xí)交流PPT,3 ）氣體懸浮吸收煙氣脫硫(GSA),工藝基本原理是，在工藝中首先將Ca(OH)2和水混合后，用噴嘴將石灰乳霧化噴入循環(huán)吸收室內(nèi)，石灰乳在反應(yīng)器內(nèi)干燥脫硫，并利用循環(huán)流化床技術(shù)使未完全反應(yīng)的Ca(OH)2重新回到反應(yīng)器內(nèi)充分利用，提高吸收劑的利用率。GSA采用霧化的石灰漿作為吸收劑，并將大量的脫硫灰渣回送到脫硫塔，新鮮的石灰漿通過雙流體噴嘴由吸收塔的底部噴入，與循環(huán)灰碰撞并吸附在固體物料的外表面上，調(diào)節(jié)入口煙氣流速穩(wěn)定在適當?shù)闹?，就可以保證固

23、體顆粒處于懸浮狀態(tài)。煙氣與懸浮在脫硫塔中的表面覆蓋有新鮮石灰漿液的顆粒發(fā)生吸收反應(yīng)。另外，循環(huán)的干脫硫產(chǎn)物顆粒還能起到?jīng)_刷脫硫塔壁面的作用，從而可以防止結(jié)垢。凈化后的煙氣由吸收器的頂部進入旋風分離器和除塵器除掉大部分的固體顆粒，這些顆粒的大部分要送回脫硫塔進行灰循環(huán)。潔凈的煙氣經(jīng)煙囪排入大氣。,58,學(xué)習(xí)交流PPT,它與CFB-FGD工藝思路相近，其工藝特點是： 1）吸收塔出口裝旋風分離器作預(yù)除塵，旋風分離器的除塵效率達99%，吸收塔出口固體物濃度為500-2000g/m3，通過預(yù)除塵可降到5-20 g/m3。 2）用生石灰消化制成石灰漿液噴入吸收塔底部。,59,學(xué)習(xí)交流PPT,FLS一GSA

24、工藝流程,一體化除塵器脫硫工藝流程,60,學(xué)習(xí)交流PPT,2000年，我國云南小龍?zhí)栋l(fā)電廠在6號爐100MW機組的排煙系統(tǒng)中配置了1套設(shè)計處理煙氣量為4.87105m3/h（標準狀態(tài)下）的GSA脫硫裝置。 小龍?zhí)栋l(fā)電廠GSA脫硫裝置運行的主要問題有： 1）供漿泵內(nèi)橡膠管損壞頻繁，難以持續(xù)噴漿； 2）脫硫副產(chǎn)品輸送不暢，由于輸送設(shè)備選型和管道配置不合理，在倉泵出口45200m處出現(xiàn)堵灰； 3）脫硫塔出口煙溫長時間低于85，除塵器底部灰斗下灰管堵灰； 4）脫硫系統(tǒng)壓差大于設(shè)計值，導(dǎo)致引風機出力不夠； 5）噴槍、噴嘴易堵塞。,61,學(xué)習(xí)交流PPT,GSA脫硫技術(shù)工藝流程（小龍?zhí)峨姀S）,62,學(xué)習(xí)交流

25、PPT,一體化脫硫工藝（NID）主要技術(shù)參數(shù)表,63,學(xué)習(xí)交流PPT,2.2 影響循環(huán)流化床排煙脫硫效率的因素,1）運行參數(shù)對脫硫效率的影響,Ca/S,64,學(xué)習(xí)交流PPT,煙氣在塔內(nèi)停留時間,65,學(xué)習(xí)交流PPT,絕熱飽和溫距,66,學(xué)習(xí)交流PPT,脫硫塔入口煙氣溫度,67,學(xué)習(xí)交流PPT,入口SO2濃度,68,學(xué)習(xí)交流PPT,2）循環(huán)對脫硫效率的影響,循環(huán)倍率變化對脫硫效率和鈣利用率的影響,69,學(xué)習(xí)交流PPT,不同Ca/S比時循環(huán)倍率變化對脫硫效率的影響,70,學(xué)習(xí)交流PPT,循環(huán)灰含濕量對脫硫效率的影響,71,學(xué)習(xí)交流PPT,3 干法脫硫技術(shù),3.1噴霧干燥煙氣脫硫技術(shù) 噴霧干燥法是2

26、0世紀70年代開發(fā)的一種FGD技術(shù)，80年代開始成功地用于燃用低硫煤的鍋爐，由于它由美國Joy公司和丹麥Niro Atomizer公司共同開發(fā)，國外多稱Joy-Niro法。據(jù)不完全統(tǒng)計，在歐洲和美國采用噴霧干燥法脫硫的共有50臺機組，其裝機容量共11930MW。由于這種方法利用噴霧干燥的原理，在濕態(tài)的吸收劑噴入吸收塔之后，一方面吸收劑與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；另一方面煙氣又將熱量傳遞給吸收劑使之不斷干燥，所以完成脫硫反應(yīng)后的廢渣以干態(tài)形式排出。,72,學(xué)習(xí)交流PPT,噴霧干燥煙氣脫硫工藝系統(tǒng)圖,73,學(xué)習(xí)交流PPT,74,學(xué)習(xí)交流PPT,黃島電廠噴霧干燥法煙氣脫硫工藝流程圖,75,學(xué)習(xí)交

27、流PPT,噴霧干燥煙氣脫硫自運行以來，遇到的主要問題有以下幾個方面： 1）容器和管道的堵塞； 2）吸收塔內(nèi)固體沉積； 3）噴霧器磨損和破裂； 4）煙道和除塵器的腐蝕。 這些問題是由石灰漿液或石灰粉末引起的，也是噴霧干燥吸收塔或處理漿液和粉末工業(yè)的常見問題。石灰具有容易吸收水氣而變成堅硬固體的特性，石灰漿會造成堵塞和磨損。,76,學(xué)習(xí)交流PPT,3.2 干法噴鈣類脫硫技術(shù),4.4.2.2.1 LIFAC工藝 爐內(nèi)噴鈣尾部增濕作為一種常見的干法脫硫工藝而被廣泛地應(yīng)用。 LIFAC脫硫技術(shù)是芬蘭的Tempella公司和IVO公司首先開發(fā)成功并投入商業(yè)應(yīng)用的。該技術(shù)是將石灰石于鍋爐的9001150部位

28、噴入，起到部分固硫作用。在尾部煙道的適當部位裝設(shè)增濕活化反應(yīng)器，使爐內(nèi)未反應(yīng)的CaO和水反應(yīng)生成Ca(OH)2，進一步吸收二氧化硫，提高脫硫率。,77,學(xué)習(xí)交流PPT,LIFAC工藝主要包括兩步：1）向高溫爐膛噴射石灰石粉；2）爐后活化器中用水增濕活化。 第一步，將磨細到325目左右的石灰石粉用氣流輸送方法噴射到爐膛上部溫度為900-1150的區(qū)域，CaCO3立即分解并與煙氣中SO2和少量SO3反應(yīng)生成亞硫酸鈣和硫酸鈣。爐內(nèi)噴鈣的脫硫率約為25%-35%，投資占整個脫硫系統(tǒng)投資的10%左右。 第二步，在安裝于鍋爐與電除塵器之間的增濕活化器中完成，在活化器內(nèi)，爐膛中未反應(yīng)的CaO與噴入的水反應(yīng)生

29、成Ca(OH)2，SO2與生成的新鮮Ca(OH)2快速反應(yīng)生成亞硫酸鈣，然后又部分地被氧化為硫酸鈣。,78,學(xué)習(xí)交流PPT,LIFAC工藝流程圖,79,學(xué)習(xí)交流PPT,LIFAC工藝流程總圖（立面）,80,學(xué)習(xí)交流PPT,工藝特點,1）適用于含硫量為0.6%2.0%的煤種，在Ca/S=1.52.5時，采用干灰再循環(huán)和灰漿再循環(huán)系統(tǒng)，脫硫效率可達7075%。 2）該法已有了一定的運行經(jīng)驗，按照安裝在加拿大Shand電站300MW燃煤鍋爐上的LIFAC系統(tǒng)與濕法FGD系統(tǒng)的經(jīng)濟分析比較，LIFAC的設(shè)備投資費用僅為濕法FGD系統(tǒng)的32%，運行費用為濕法FGD系統(tǒng)的78%。 3）按照LIFAC系統(tǒng)中

30、一臺活化反應(yīng)器能夠處理的煙氣流量，采用LIFAC脫硫方法的最佳鍋爐容量為50300MW。 4）LIFAC系統(tǒng)占地面積較小，安裝活化反應(yīng)器時對鍋爐運行的影響較少，因此它適于場地有限的老電廠改造。 5）由于活化反應(yīng)器是在高于露點的溫度條件下運行，因此其固態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物是干粉，沒有泥漿或污水排放。反應(yīng)產(chǎn)物可以用作建筑和筑路材料。 6）有如下缺點：鈣噴入爐膛一般不會引起結(jié)焦，對尾部受熱面磨損不大，但易引起積灰?？偟臒釗p失約為0.4%，鍋爐效率降低約1.0%。由于鈣的噴入及再循環(huán)，使粉塵量增大，對除塵器的性能要求更高，能耗增加。,81,學(xué)習(xí)交流PPT,國外LIFAC運行情況,82,學(xué)習(xí)交流PPT,國內(nèi)錢清電

31、廠LIFAC脫硫系統(tǒng),83,學(xué)習(xí)交流PPT,錢清電廠是由浙江巨能電力有限工程公司總承包的1臺125MW供熱發(fā)電機組（1#機組）的脫硫工程，鍋爐為上海鍋爐廠生產(chǎn)的SG420/13.7-417A中間再熱自然循環(huán)汽包爐；汽輪機為上海汽輪機廠生產(chǎn)的N125-13.3/535/535型；發(fā)電機為上海電機廠生產(chǎn)的QFS-125-2型。該煙氣脫硫裝置是從芬蘭FORTUM公司引進的LIFAC脫硫工藝，關(guān)鍵設(shè)備采用國外設(shè)備，設(shè)計單位是浙江省電力設(shè)計院，該脫硫系統(tǒng)于2000年2月投產(chǎn)使用。,84,學(xué)習(xí)交流PPT,爐內(nèi)噴鈣系統(tǒng),1）石灰石粉輸送系統(tǒng),石灰石粉倉 倉泵,85,學(xué)習(xí)交流PPT,2）石灰石粉噴射系統(tǒng),平衡

32、料斗,螺旋給料機,86,學(xué)習(xí)交流PPT,分配器,石灰石粉噴嘴,87,學(xué)習(xí)交流PPT,爐后增濕活化系統(tǒng),1）活化器,88,學(xué)習(xí)交流PPT,3）增濕水系統(tǒng) 4）煙氣加熱系統(tǒng) 5）脫硫灰再循環(huán)系統(tǒng) 6）旁路煙道,89,學(xué)習(xí)交流PPT,3.2 荷電干式吸收劑噴射煙氣脫硫工藝,帶電吸收劑粒子對小粒徑粉塵的吸附作用,（1）CDSI系統(tǒng)工作原理,90,學(xué)習(xí)交流PPT,（2）CDSI系統(tǒng)各工作單元,燃煤鍋爐CDSI系統(tǒng)流程示意圖,91,學(xué)習(xí)交流PPT,國內(nèi)干法及半干法煙氣脫硫工程部分運行業(yè)績,92,學(xué)習(xí)交流PPT,第二部分 煙氣脫硝技術(shù),提綱 一、環(huán)境中NOX 來源 二、NOX 形成機理 三、NOX 的控制

33、技術(shù) 四、NOx脫除技術(shù)SCR 五. SCR裝置的影響 六、液氨SCR的優(yōu)缺點,93,學(xué)習(xí)交流PPT,一、環(huán)境中NOX 來源,94,學(xué)習(xí)交流PPT,各國火電廠氮氧化物排放標準比較 單位：mg/m3,95,學(xué)習(xí)交流PPT,二、NOX 形成機理,A. 熱力型 NOX 主要反應(yīng) N2+ONO+N N+O2NO+O N+OHNO+H 相關(guān)因素 高溫環(huán)境 燃料與空氣的充分混合 無煙煤燃燒中，熱力型NOx可到一半以上,96,學(xué)習(xí)交流PPT,B. 燃料型 NOX 燃料中的有機氮化合物在燃燒過程中氧化生成的氮氧化物 相關(guān)因素 與燃料和空氣的混合程度密切相關(guān) 與燃燒區(qū)域的溫度關(guān)系不大 煙煤燃燒中，約80的NOx

34、為燃料型,97,學(xué)習(xí)交流PPT,C. 快速型 NOX 在燃燒的早期生成 形成過程 氮和燃料中的碳氫化合物反應(yīng) N2CH化合物HCN化合物 HCN化合物氧化生成NO HCN化合物O2NO 對于燃煤鍋爐，快速型NOx所占份額一般低于5。,98,學(xué)習(xí)交流PPT,三、NOX 的控制 技術(shù),燃燒過程中控制技術(shù) 低NOx燃燒器 空氣分級燃燒技術(shù) 燃料分級燃燒技術(shù) 燃燒后控制技術(shù)（煙氣脫硝技術(shù)） I. 選擇性催化還原技術(shù)（SCR） II. 選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR） III. SNCR/SCR混合技術(shù),99,學(xué)習(xí)交流PPT,四、NOx脫除技術(shù)SCR,1、選擇性催化還原法 (SCR)主要反應(yīng) 4NO +

35、 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O 2NO2 + 4NH3 + O2 3N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2O 反應(yīng)溫度 230450 一般應(yīng)用溫度：320400 轉(zhuǎn)化效率在7090%之間。,100,學(xué)習(xí)交流PPT,SCR最早由日本于60-70年代后期完成商業(yè)運行，至80年代中期歐洲也成功地實現(xiàn)了SCR的商業(yè)運行。原來并非為高脫硝率工藝。 一般高塵設(shè)置(High Dust Layout)觸媒裝置于鍋爐省煤器出口與空氣預(yù)熱器入口之間,其作用為使噴入之氨與煙氣中之NOx反應(yīng)實現(xiàn)脫硝。 在此情況時,其有效反應(yīng)之溫度范圍較SNCR低的多,約在320oC 400oC之

36、間。 最普遍使用的化學(xué)反應(yīng)劑（還原劑)為氨,但近年來也使用尿素。,101,學(xué)習(xí)交流PPT,2 鍋爐脫硝系統(tǒng)裝置的基本流程,a) 高塵系統(tǒng)首選）低塵系統(tǒng),102,學(xué)習(xí)交流PPT,鍋爐,NH3 噴注,脫硝反應(yīng)器,空氣預(yù)熱器,NH3 混合器,蒸發(fā)器,NH3,液化罐,靜電除塵器,引風機,煙囪,換熱器,增壓風機,脫硫系統(tǒng),送風機,SAH,蓄壓器,103,學(xué)習(xí)交流PPT,3.SCR系統(tǒng),104,學(xué)習(xí)交流PPT,4.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備,反應(yīng)器/催化劑系統(tǒng) 主要設(shè)備：反應(yīng)器 催化劑 吹灰器,105,學(xué)習(xí)交流PPT,4.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備,煙氣/氨的混合系統(tǒng) 主要設(shè)備：稀釋風機 靜態(tài)混合器、 氨噴射格柵（AIG

37、） 空氣/氨混合器,106,學(xué)習(xí)交流PPT,5、選擇性催化還原（SCR）法工藝系統(tǒng)圖,107,學(xué)習(xí)交流PPT,6 .催化劑,108,學(xué)習(xí)交流PPT,催化劑型式,109,學(xué)習(xí)交流PPT,催化劑主要的供應(yīng)商,板式 Argillon Babcock Hitachi (BHK) 波紋板式 Haldor Topsoe Hitachi Zosen (Hitz) 蜂窩式 Cormetech Argillon Ceram CCIC 東方凱瑞特,110,學(xué)習(xí)交流PPT,板式和蜂窩式催化劑的比較,111,學(xué)習(xí)交流PPT,催化劑選型主要因素,煙氣中飛灰的含量 煙氣中飛灰顆粒尺寸 反應(yīng)器布置空間 煙氣阻力要求,112

38、,學(xué)習(xí)交流PPT,SCR 催化劑設(shè)計中要考慮其它因素,催化劑的壽命 SO2 到 SO3 的轉(zhuǎn)化率 使用NH3 的煙氣最低溫度 高溫下催化劑的燒結(jié) As的毒化 堿土金屬（） 堿金屬（Na，K）的毒化 鹵素（）的毒化 飛灰磨損,113,學(xué)習(xí)交流PPT,五. SCR裝置的影響,對空預(yù)器的影響 煙氣中部分SO2轉(zhuǎn)化成SO3 由于SO3的增加，由此酸腐蝕和酸沉積堵灰程度增加 NH3+SO3+H2ONH4HSO4/(NH4)2SO4 NH4HSO4 沉積溫度150200，粘度較大，加劇對空氣預(yù)熱器換熱元件的堵塞和腐蝕 空氣預(yù)熱器熱端壓差增加，空氣預(yù)熱器漏風略有增加,114,學(xué)習(xí)交流PPT,采取的措施,采用多介質(zhì)吹灰器 空氣預(yù)熱器由高中低溫段改為高低溫兩段，取消中溫段，避免空預(yù)器在NH4HSO4沉積溫度區(qū)域分段。 換熱元件選用合適的板型 在空預(yù)器冷段