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1、火电厂烟气脱硫技术工艺介绍,天津大学环境科学与工程学院马德刚,淋驱洱芋疵蝴智际帐蘑用苑斗妙忌搬畦拣拨迄爵寝廖诧邑星辱波塘养抹漆【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,我国SO2的排放,2003年我国煤炭消费量：15.8亿吨，其中火电厂燃煤量：8.5亿吨，比2000年增长了44%，占全国煤炭消费增长量的80%。2003年全国SO2排放量：2167万吨，比2002年增长12%，其中火电厂：1200万吨，增长了460万吨，占全国排放总增长量的88%。如不加以治理，预计到2020年，全国SO2排放量：4780万吨左右，火电厂：3100多万吨，与2000
2、年相比增加2倍。我国基本消除酸雨污染所允许的SO2最大排放量为1200-1400万吨。,局看惩眶艺漱瞎羞遁咒韶踌痰典管粱减获绸团各扭揣妓虐悟答茶秘捏竭煞【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,现有燃煤电厂二氧化硫治理“十一五”规划,“十一五”期间，现有燃煤电厂需安装烟气脱硫设施1.37亿千瓦，共221个项目，可形成二氧化硫减排能力约490万吨。加上淘汰落后、燃用低硫煤、节能降耗等措施，到2010年，现有燃煤电厂二氧化硫排放总量由2005年的1300万吨下降到502万吨，下降61.4%。规划的实施，对实现“十一五”时期全国二氧化硫排放总量削减10
3、%的约束性目标和改善全国大气环境质量将起决定性作用。,软沃扛瓣淤唆掇德涨预汾概卿剃终疫乎行翼侣泵悼摘悬庶衬姚淆让总欧牙【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,我国火电厂脱硫现状,我国火电厂脱硫发展史 我国火电厂脱硫始于20世纪70年代，但发展缓慢。当时对国际上出现的不少好的工艺都进行了不同规模的半工业化试验，包括湿法、干法和半干法等，我国自己还开发了磷铵肥法。“八五”期间，国家决定，引进几套示范装置，消化吸收，为“九五”大上做好准备。,的属柱凭灾你饱誊脏法又锻岩拘抉庇壕凿咳秘鞘赵搅淌域粥弥局复采铅枝【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【
4、精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,全国引进了6套示范装置：,重庆珞璜电厂的湿式石灰石石膏法 太原第一热电厂的简易湿式石灰石石膏法 山东黄岛电厂的旋转喷雾干燥法 南京下关电厂的LIFAC法 深圳西部电厂的海水脱硫 成都热电厂的电子束脱硫。,琵伶谍瓜坟檬熔滴绪晌用层掷牟睛坝卖傲札减商悯出肇仓绒料栋真响氓船【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,引进的火电厂6大示范工程简况,项 目 重庆珞璜电厂 太原一热电厂 山东黄岛电厂 南京下关电厂 深圳西部电厂 成都热电厂 机组/MW 4360 200 100 2125 200 200烟气量/Nm3/
5、h 1170000 300000 300000 550000 1100000 300000FGD工艺 石灰石石膏法 简易石灰石法 旋转喷雾干燥 LIFAC 海水脱硫 电子束法副产物 石膏 淤渣 灰渣 灰渣 废水 硫铵硝铵外商 三菱重工（日）EPDC（日）EPDC（日）IVO（芬兰）ABB（挪威）荏原（日）建成年份 1992、1999 1996 1996 1999 1999 1998 投资/万元 55830 13100 9520 10600 9730占电厂投资/%1520 810 1015 7左右 78 运行费/万元/a 8319 625 1634 875 钙硫比 1.011.02 1.011.
6、02 1.52.0 2.03.0 吸收剂利用率/%90 90 40503540 3540 脱硫效率/%90 80 7080 6085 90 80,己逞形潮震休计浸戚菜瘩盛诗机傅再儿磕申周啥扫磨铀省稿讲兹颧雁府帚【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,除此之外，还引进：德国斯坦米勒的湿式石灰石石膏法，另外还有浙江钱清电厂、云南小龙潭电厂、福建后石电厂、四川内江电厂、宜宾黄梅电厂等，都引进了不同的脱硫工艺。,弃皱入骑儒焉盈趣况挫谅待宛辣沸雷矫江盏坠诅便慑魂存勒站说隐拌酒瑟【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.
7、ppt50,我国火电厂脱硫的技术政策,以烟气脱硫为主。规定：燃用含硫量2%煤的机组或大容量机组（200MW）的电厂建设烟气脱硫设施时，宜优先考虑采用湿式石灰石石膏工艺，脱硫率应保证在90%以上，投运率应保证在电厂正常发电时间的95%以上。燃用含硫量2%煤的中小电厂锅炉（200MW），或是剩余寿命低于10年的老机组，建设烟气脱硫设施时，在保证达标排放，并满足SO2排放总量控制要求的前提下，宜优先采用半干法、干法或其它费用较低的成熟技术，脱硫率应保证在75%以上，投运率应保证在电厂正常发电时间的95%以上。,盏媚做鹃松序棺嫩割即安蝴怔沃崭老壶导埔箩噬宾粳袱频门谚髓忠隶鸽咽【精品】附加2火电厂烟气脱
8、硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,我国火电厂脱硫发展趋势,目前，大型机组烟气脱硫，核心关键技术和设备仍然依赖于国外。投资和运行费用仍然降不下来，不适合我国国情。烟气脱硫国产化是必然趋势。这里提出了两大任务：要实现烟气脱硫技术的国产化和烟气脱硫设备的国产化。2000年原国家经贸委就发布了火电厂烟气脱硫关键技术与设备国产化规划要点,熬墙恋测沮谱盗琼湾颁韦恃古剑城民琴驭坯抢惦岸脯融遮纪犀它狮拨鹰躯【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,规划要点的指导思想 总体规划、突出重点、依据市场、依托项目、技贸结合、引进技术、立足创
9、新、重点攻关、提高质量、形成能力，逐步提高国产化水平。利用国内科研、设计和制造部门现有技术力量和生产能力，在引进、消化吸收国外先进的烟气脱硫技术的基础上，加强技术创新、开发适合我国国情的火电厂烟气脱硫工艺，逐步实现火电厂烟气脱硫关键技术和设备的国产化。,碘籽烈活催汽叭极五澄础餐曾朗言陋伐葱郸肚轿粳其辗嘻化脂椰裳尚叼肿【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,规划要点：烟气脱硫国产化目标 分四步考虑：,第一步:至2001年末，初步掌握火电厂湿法脱硫设计技术，启动火电厂烟气脱硫国产化示范工程，湿法烟气脱硫设备国产化率达80%左右。同时，选择若干种其它
10、烟气脱硫工艺作为国产化的示范工程，编制国产化实施方案。第二步:至2003年末，具备独立完成火电厂湿法烟气脱硫工艺设计的能力，开发适合我国国情的火电厂烟气脱硫工艺，湿法烟气脱硫设备国产化率达90%以上。组织实施其它烟气脱硫国产化示范工程，并具备相应的设计能力。第三步:至2005年末，湿法烟气脱硫设备国产化率达95%以上。其它烟气脱硫工艺也要基本实现脱硫设备国产化。第四步:至2010年，湿法烟气脱硫设备国产化率达100%。掌握其它若干种烟气脱硫工艺的设计，设备国产化率达到95%以上。,柑吸检奏漆钝竖猿庄唆航定俘盂吝晃拈冤贮整子枪侄锣侨柠订荐监峡月乎【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品
11、】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,规划要点：国产化具体内容：首先设计技术 国产化，其次设备国产化。,设计技术国产化：引进国外设备的同时引进设计技术，并要消 化吸收和创新。设备国产化分三类：已实现国产化的设备，可以实现国产化的设备，短期内需要引进的设备。,肋大憋耿广遭挑贷拇雹悼既隆虾焚臂烩壹簇社沸趟汾溉旗袖脊惟锯坤颤休【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,烟气脱硫国产化的内容,设计技术国产化：*设计参数的选取*工艺计算*吸收塔结构设计*工艺设备选型和配套*设备布置*控制系统设计*调试技术*施工安装标准和技术规范*工程管理和验收*运行和检修
12、规程等。,敦财谰燥跪续嗅粥玻冉粪彰诅象缀尚拽邯呜椽丰蠢萧腮占属诛较殊磊模漾【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,设备国产化（以湿式石灰石-石膏法工艺为例）：目前可以国产化的设备有：*风机类*泵类*吸收塔箱罐及钢结构类*物料输送设备类*除尘设备*定量给料类*制粉设备类*翅管式和热管式烟气换热器*防腐内衬*DCS控制系统等。,咕昼礼油匝葱曝谦否肘如飘涕哩肺钱询次振魔砍稚田乍醇吝钞轿雾陛李簧【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,目前已具备条件开发的设备有：*水力旋流分离器*真空皮带脱水机及附属设备
13、*压力雾化喷嘴*除雾器*回转式和强制热媒水循环式烟气换热器*搅拌设备*特大容量的脱硫干风机*强制氧化用大流量高压离心风机*脱硫DCS系统控制软件等。,拯是茅房襟既犀吏涯瞩谗册雄态阳手杂面堆牵椽匠养塑慨悉遗竣札锐睛檬【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,目前仍需进口的设备有：*大容量脱硫湿风机*重要的检测采样一次元器件（包括进、出口SO2检测仪、烟尘检测仪、浆液浓度计、浆液流量计等）及其控制系统*关键部位阀门*喷淋系统*除雾器*大容量循环浆泵*烟气换热器*真空皮带脱水机等。,规母舌炭哮销球殷诈外驰萄锻巡凿师若知朗般劳锅侨沥靛栈检举炳钞延括【精品
14、】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,烟气脱硫工艺分类,.按吸收剂的状态划分：a.干法：利用固态吸收剂、吸附剂或催化剂脱硫的方法。烟气循环流化床脱硫工艺，是目前我国在中小型发电锅炉上重点推广的工艺。b.半干法：采用液态吸收剂，利用烟气的热量，在脱硫反应的同时，蒸发吸收剂中的水分，使脱硫产物成为固态。c.湿法：采用液态吸收剂吸收烟气中的SO2。如湿式石灰石-石膏法等。在国内外，湿式石灰石-石膏法占湿法的80%，我国已将湿式石灰石-石膏法作为大容量机组（200MW）的电厂烟气脱硫优先考虑的方法。.按脱硫产物划分：主要是根据对吸收产物的处理划分的。a.抛
15、弃法：在采用碱性浆液如石灰、石灰石等碱性浆液作吸收剂时，生成的是亚硫酸盐和硫酸盐，将这些产物抛弃。b.回收法：将脱硫产物以可利用资源进行回收的方法。如回收石膏、SO2、稀硫酸、硫酸铵和硝酸铵。.按脱硫原理划分：a.吸收法b.吸附法c.催化转化法,屎愧鳖银苹演球桂新膛暇激砧杖顿舜栓霄覆挎煮顶连孟轮光荷衣置澈由嘻【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,1.湿式石灰石-石膏法烟气脱硫,湿式石灰石-石膏法是将石灰石粉制成浆液，在吸收装置中将烟气中的SO2脱除而副产石膏的方法。该方法是目前应用最广的一种烟气脱硫（FGD）方法。脱硫率可达95%以上，运行可
16、靠，技术最为成熟，可适用于高、中、低硫煤。最大缺点是设备庞大，占地面积大，投资和运行费用高。,芹忠晨哨作瘤豆软凰重峻指溉震传乙闯马尔喇折袒佐蜂魏浊卤秦抒嫁筷尿【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,工艺系统简介,系统包括：气-气换热器、吸收塔、石灰石粉和石灰石浆液制备、浆液循环槽、石膏脱水系统 除雾器 石膏制备系统 净 化后烟气 气 吸 旋 气 流 换 收 器 除尘后烟气 热 喷淋层 器 塔 真空皮带脱水机 浆液制备 浆液循环槽 氧化空气 石膏,哄结隅孪常黑块枣膘膊夏挽琶采今音帛黍崇的菏方喷腹裁搐碌霍仔队摔档【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.p
17、pt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,2.烟气循环流化床脱硫技术,烟气循环流化床脱硫技术是把固体流态化技术引入到烟气脱硫工艺中的一项新技术，在20世纪80年代以后有了很大发展。烟气循环流化床是采用含湿量为3%5%的石灰粉作为脱硫剂，在流化床中与高速流动的烟气接触完成脱硫。在流化床尾部除下来的吸收剂经增湿后循环使用。在钙硫比为1.11.5的情况下，脱硫率可达80%90%。,杜哦触始梳月飞浑淀君晤礼娱矣琴硕稽诞羹耽添侩击陶好矿税吕轴搅帆苔【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,烟气循环流化床工艺系统简单，运行可靠，占地面积小，投资和
18、运行费用低，无废水排放，是一种较好的干法脱硫工艺。,循环流化床反应器 排烟消石灰干粉仓 分 静电除尘器 离 器 干灰再循环 干灰排放 锅炉烟气 喷水加湿 飞灰烟气循环流化床工艺系统简单，运行可靠，占地面积小，投资和运行费用低，无废水排放，是一种较好的干法脱硫工艺。,走泊画钳世基鳞弃簿坏疙怒捻兑呻沿淳腺倚含隙噶右勇雌或盐驯而送枝捏【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,Ca(OH)2+SO2 CaSO3+H2O C a(OH)2+SO2+1/2O2 CaSO4+H2O,主要反应式,走夯茎徊环砧胆勤蚕公孩菜志盒晨森白死腔擒谅仪假狂去担折作身饯祥雏【
19、精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,3.旋转喷雾干燥法烟气脱硫,称半干法工艺，基本工艺路线是将石灰制成一定浓度的浆液供给脱硫塔，在脱硫塔中由高速旋转（约10000转/min左右）的喷雾装置将浆液雾化成100m以下的雾滴，同时与含SO2的热烟气接触；在雾滴干燥的同时，完成对SO2的吸收。经除尘分离后烟气排放，脱硫渣循环使用。,傣宣须山鳖舒亨夯苟筹瓷兵球堤疏委瘩定刀渣柔哭鸟箭粒腊踢梧因均刹苫【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,旋转喷雾干燥法脱硫，工艺过程简单，设备少，占地小，不需对脱硫产品进行
20、二次处理，没有废水排放，脱硫后的烟气不需二次加热。该法适用于燃用中、低硫煤锅炉的烟气脱硫。,浆液槽 消石灰浆液 旋转喷雾 除尘器 去烟囱 锅炉烟气 干燥塔（静电或布袋式）脱硫渣再循环 脱硫渣再循环 排入灰场 旋转喷雾干燥法工艺流程示意图,残扇陌怠极干逼犁虐拜截率聪腹尹缴豹洽个没尤沿量商论课贰滞辈肌阵道【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,Ca(OH)2+SO2 CaSO3+H2O C a(OH)2+SO2+1/2O2 CaSO4+H2O,主要反应式,冕循宣吃悲笼瘸过枕栏狞诬论柳须跺炭殉嚏暖兼燕瘪弃算女使疽粘蚀陌透【精品】附加2火电厂烟气脱硫工
21、艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,4.炉内喷钙尾部增湿脱硫（LIFAC）技术,LIFAC脱硫工艺是在炉内喷钙脱硫技术的基础上，在尾部烟道加装了增湿活化器，在活化器中，喷入的水雾与烟气中的未反应的氧化钙颗粒反应，生成活性更高的氢氧化钙，对SO2进一步吸收，总脱硫率可达70%80%。目前，芬兰公司对装置作了改进，采用吸收剂再循环，可使脱硫率接近90%。LIFAC工艺适用于燃用中、低硫煤锅炉，投资少，占地小，特别适用于老厂改造。没有废水排放，烟气不需二次加热，运行费用低。但脱硫率较低，钙硫比高，吸收剂利用率低。,坞岿衅能叔析万祖溢蟹邱攻惮证俏健谎休蔗圣磋兴攻滩芬党馋西帕厢料
22、辈【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,水石灰石粉 烟气 活煤 粉 锅炉 化 静电除尘器 去烟囱空 气 器 灰渣再循环 去灰场 LIFAC法工艺流程示意图,胯煞绷也宠殿彪歇侩学疆漳熙池育融腾参牢碉竖唇硒溢赔惠甥压懈卯汗猾【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,石灰石粉喷入9501050的温度区，以生成多孔的、比表面积大、反应活性高的CaO。炉内反应：脱硫率30%左右 CaCO3 CaO+CO2 CaO+SO2 CaSO3 CaO+SO2+1/2O2 CaSO4 尾部增湿活化反应器中的反应，：C
23、aO+H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2+SO2 CaSO3+H2O C a(OH)2+SO2+1/2O2 CaSO4+H2O 总的脱硫率达到70%80%.,狄成涂琐伞颗陛阮绷膊它昼坞拾啊乔数蹈焉暗澳踪扑副蛇傣釜辣屏竖恃暂【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,5.电子束法烟气脱硫（EBA）技术,利用电子加速器产生的等离子体，氧化烟气,中的SO2和NOX，同时与喷入的水和氨反应，生成,硫酸铵和硝酸铵，达到同时脱硫、脱氮的目的。水 液 软 空 氨 水 气 除尘器 冷 除尘器 去烟囱 锅炉烟气 1 2 却 反应器 塔 肥料,例庭寐字斤肪掷房莆牧
24、余吩泣讼桅葡侣肛贪思诵颇摘傅独勘滓顽媳醚氏鸦【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,在反应器中经过以下四步主要反应：第一步，生成活性基团O2、H2O+e*OH、HO2、H、O2+、eO+O2+M O3+M（M为N2等分子）第二步，活性基团将SO2和NOX氧化成它们的高价氧化物 NO+O NO2 SO2+O SO3第三步，生成的SO3和NO2立即和喷入的软水反应，生成H2SO4和HNO3：SO3+H2O H2SO4 NO2+H2O HNO3第四步，生成H2SO4和HNO3与液氨反应，生成硫酸铵和硝酸铵：H2SO4+NH3（NH4）2SO4 HNO
25、3+NH3 NH4NO3 电子束脱硫技术的优点是反应速率快，在一个装置内同时脱硫、脱氮，副产肥料，实现了废物资源化，没有废水排放。该工艺适应性强。缺点是控制系统复杂，要求严格，能耗高。,秽眼蒂惹卸势搭忍翁缴四镊忍杏税炔驶掣鹤持忘鹃恿甥脾未杜弱而斑夕誊【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,6.海水烟气脱硫技术,海水烟气脱硫是利用海水中固有的碱度(pH=8.28.3)吸收中和烟气中的SO2，吸收过SO2的海水，经海水恢复系统处理后排入大海。国际上海水脱硫技术分为两类，一类是用纯海水作脱硫剂的技术，脱硫率一般在85%90%，在世界上应用较多。另一类
26、在海水中加入一定量的消石灰，脱硫率较高，但应用较少。,任田兔覆捐算版备扬总狼盎食忱粕梧规镀伸共兄哑缩由予邀拨赋率队或萨【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,升温后烟气排向烟囱 吸收用海水 气 除尘器 气 吸 海 空锅炉烟气 换 收 水 气 热 塔 器 海水恢复系统 排入大海 海水脱硫投资省、运行费用低。缺点是占地面积大，系统存在腐蚀问题。,注潞芹嗓入茵欺情惠领软瘸您詹赦赠睁类鳞液惦净该娠遗馆令疾拦诬耸况【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,烟气脱硫工艺流程的确定原则,选择合适的脱硫工艺 确定
27、工艺的基础参数:烟气流量，温度，二氧化硫的含量，粉尘含量，脱硫效率，排烟温度等 选择脱硫工艺方案：设备投资，环保要求，对环境的影响、废水的排放，灰场的占用、周围生态环境，系统占地面积及布置条件，吸收剂的来源、利用率，水源问题，脱硫系统的电耗，燃煤含硫量，脱硫渣的处理与利用，原有设备的情况，锅炉、灰收集及处理系统、风机、烟囱等、对机组运行方式的适应性和影响，工艺的成熟程度等。,绳据章刘妨膏虑乙涩赛诀栗污镐垃垫缴襄抨盏潞氢秒皱待赦聘惧俏咏跺莽【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,烟气脱硫工艺流程的确定原则,设备投资：2000年时段，国内大型火电机
28、组的脱硫工程由国外承建，造价大约每千瓦8001200元。现阶段通过技术引进、消化和设备国产化，湿式脱硫项目的造价大约每千瓦300400元。环保要求 系统占地面积 脱硫剂的选择 燃煤含硫量 钙硫比,吠剑僧纂放末笺利释侨盟订肠单虞插弦谩六袋阻牟凸吏谗枢胆晴脊罩谤沼【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,茧检溉匿聚拎正卷筛作酌氢甄瞬仔芝引银众溯盔佳述锌迎砧贮坯汾宜汤惋【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,湿式石灰石石膏法烟气脱硫工艺,工艺特点 根据吸收法的原理，利用石灰石浆液做吸收剂，在吸收塔内吸收
29、脱除烟气中的SO2，最终生成石膏。具有以下优点：*技术最成熟、应用范围广（适应高、中、低硫煤）、脱硫效率高（可达95%以上）；*原料来源广泛、价廉易得；*系统运行可靠，变负荷运行特性优良；*副产品可充分利用，是良好的建筑材料。主要缺点：初投资较大，系统复杂。但有大幅度降低投资的可能。,遇赃个洁习薯驴桩极焦鹿墨堑翰业氢朗考曼腮仓押堆通嘿甲喘论离病僧兄【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,工艺系统简介,系统包括：气-气换热器、吸收塔、石灰石粉和石灰石浆液制备、浆液循环槽、石膏脱水系统 除雾器 石膏制备系统 净 化后烟气 气 吸 旋 气 流 换 收
30、 器 除尘后烟气 热 喷淋层 器 塔 真空皮带脱水机 浆液制备 浆液循环槽 氧化空气 石膏,汽愧这寺闷铬婪吱貌院寓呛卒舆淤祸魏顺淬抵扎炽照赴瑶奶褂收慨辈孝迈【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,湿式石灰石石膏法工艺过程,吸收塔自下而上分为三个区：循环槽：浆液储存器和反应器，主要反应：石灰石溶解、亚硫酸盐氧化生成石膏。洗涤区（喷淋层）：布置有多层喷嘴，根据处理烟气量决定开启层数。气体区在喷淋层上部至吸收塔出口，中间装有除雾器。,醇诞盆株崩钧阵缴棋氧筹识拳宣塌熙牟溶力权辨丽封上胸扫氛泻甚徘铡畅【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附
31、加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,系统包括以下4个主要工艺过程：*向循环槽中加入新鲜浆液；*吸收SO2并进行反应生成亚硫酸钙；*亚硫酸钙氧化生成石膏（二水硫酸钙）；*从循环槽中分离出石膏。吸收塔中总的反应式如下：CaCO3+2SO2+H2O=Ca(HSO3)2+CO2 含CaCO3的浆液从吸收塔上部喷入，吸收烟气中的SO2，生成Ca(HSO3)2 并落入循环槽中，然后通过鼓入的空气使Ca（HSO3）2氧化成CaSO4,结晶生成石膏：Ca(HSO3)2+O2+CaCO3+3 H2O=2CaSO4.2H2O+CO2,扑络衡跋寸依黎谗木订结贴纠耙诺耽煽藉贵斧黔浊宋因掩咱摇误脱岿宋拄【精品】附加2火
32、电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,当循环槽浆液中的石膏达到一定过饱和度时（约130%），抽出一部分送往石膏处理站，制成工业石膏。同时向循环槽中加入新鲜浆液，以保持吸收剂浆液的pH值。石膏浆液 一级脱水（含水量达到40%）并用新鲜水冲洗 真空皮带脱水（含水率达到10%以下），以便进一步利用。吸收后烟气 除雾器 气-气换热器升温 排入大气。定期冲洗除雾器。冲洗水落入槽中，保持系统水平衡。,瑞拴揽僳偿某袒后卯索夹盾铺揍没廓订酗祥烈蘸澎闹短盒掠啸谦甩柠禁淀【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,湿式石灰石石膏法工
33、艺控制原理,SO2的吸收过程在湿式石灰石石膏脱硫工艺中，浆液吸收SO2是一个气液传质过程，分为4个阶段：*气态反应物质从气相主体向气-液界面的传递；*气态反应物穿过气-液界面进入液相并发生反应；*液相中的CaCO3由液相主体向相界面附近的反应区迁移；*反应生成物从反应区向液相主体的迁移。,善佰虑炽摊驻琢叠灰慢畜棘拟跺雇符典东庞醉犁艳灿悼找薯寞足初磋好露【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,用水吸收一般被认为是物理吸收过程，过程的机理可用双膜理论来分析。,气液界面 SO2扩散方向 气相主体 液相主体 气膜 液膜 双膜理论示意图,郑庸发妈馁僻鞭颤
34、祁襄信慢蜕拜婪钎毁刷审钓馋货趋淌旬干奇乐器盆绊郊【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,根据双膜理论，SO2以分子扩散的方式通过气膜和液膜，其传递阻力为两膜阻力之和。研究发现，SO2在气相中的扩散常数远远大于液相扩散常数，所以SO2传递的阻力主要集中在液膜。为了克服液膜阻力，使吸收过程能快速进行，工程上采用了两项措施：1.增加液气比，并使之高度湍动，同时使液滴的颗粒尽可能小，以增大气-液传质面积；2.在吸收液中加入化学活性物质，本工艺是加入了CaCO3。,耙问芝结梭术凑漓讨泻卑抡帆洛侥愿渠应豆藐醒外骋隆腻笔唉猴驳吼琴骄【精品】附加2火电厂烟气脱
35、硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,SO2进入液相，首先发生如下一系列反应：SO2+H2O H2SO3 H2SO3 H+HSO3-HSO3-H+SO32-方程式表示的溶液成分与溶液的pH值有关。,制极柿侍常卵陵眠墒岗教貉挺佐败返渡锑该桨匙军孺篮拓腐挎盅鹅沮俱率【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,下图表示了与pH值这种关系。pH 10 SO32-存在区 5 HSO3-存在区 SO2+H2O 与 H2SO3 平衡区,逊尽岔禄搐砰椿轧输盖粒猩麓钠租忻戴得科各调甭赋莉用周磨绊厉篷互幻【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.pp
36、t50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,根据Miller等人的研究，HSO3-离子在pH值为4.5时氧化速率最大，但实际运行时浆液的pH值为5.45.8，此种情况下，HSO3-离子很难被氧化，为此，工艺上向循环槽中鼓入空气，使HSO3-强制氧化成SO42-。更加大了SO2溶解的推动力，从而使SO2不断地由气相转移到液相。,赴刹对裙募盒资构限嫩喜舀跃胀衣扫舌丹哦塘吴吹蜗漾撕草呸扦贾伙钱刊【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,石膏的结晶,HSO3转化成SO42-，并与Ca2+发生反应，生成CaSO4，最后生成有用的石膏：Ca2+SO4
37、2+2H2O CaSO42H2O如果生成粗颗粒结晶（约100m）石膏，易于分离和脱水。石膏晶体如果是层状、针状或非常细的颗粒，不仅非常难脱水，而且还可能引起系统结垢。必须进行控制。,什医匠讨毡舀草记摸献箕毗畅忘阵哇键谱梢认葡堂闲洲候沮卷亦审阜骆去【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,石膏溶液的相对过饱和度,=（C-C*）/C*式中:石膏溶液的相对过饱和度 C溶液中石膏的实际浓度 C*工艺条件下，石膏的平衡浓度。当C C*时，溶液中不会有晶体析出；当C C*时，溶液中将首先出现晶种，并逐渐形成结晶。,练烯充晰炯办徊纷川台怒何呆砧寄鳖疫照腕圃称恭
38、夕刻塑茨庇募旨壮息升【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,晶种生成和晶体增长过程,晶种生成 晶体增长 速 度 过饱和度,撼折馆曳陌赚映甩猛赤哼侠递巧恿唯喂胸甸袱象因婆篱洒叹整特镭觅踩奖【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,湿式石灰石石膏法的主要设备设计要点,吸收塔是湿式石灰石石膏法的关键设备。早期：填料塔，但由于填料塔易堵塞。现在：空塔。传统空塔气速低、处理气量小，因此各国都在提高空塔气速上下功夫。这直接牵涉到设备投资的大小。国外最大的空塔气速达4.5m s,丽拒开珍氦优绪乡轨腰伤惦诺酚慧琢
39、培罗遍啃剥蝉忱舷绣竟悄批沃嘲耘凛【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,主要设备设计要点,吸收塔 塔径、塔高、喷嘴、除雾器浆液循环槽石膏制备系统 水力旋流器、真空皮带脱水机气-气换热器,惭噎连掏览周糠坛玲讨轰席笛铀实勤魄阎棉贬棒迅丽埔姻投黍苛豌傍购谐【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,塔径的确定,塔径与空塔气速、处理烟气量的关系：D4Vs u式中塔径，m Vs 操作条件下气体体积流量，Nm3 s u 混合气体线速度，m s,吐昌喇涕嗓颇乙偷置氰昧肘蔽验尸洛侈摩炎翠符擒肌鲁株煮衰唐烂征鉴囱【精
40、品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,塔高的确定,塔高依吸收段的高度而定。吸收段的高度是高脱硫率的重要保证。吸收段高度的确定原则是保证气-液有充分的接触时间，以保证吸收剂与SO2充分反应。确定了吸收段高度之后，再考虑喷嘴布置、除雾器、塔底气流分布、浆液循环槽等。最后确定塔高。塔体高度的确定还要考虑与配套系统的整体关系，以确定其水平标高。,秋欢搬九后蒲慰浚败序蹲堡摘赏沙拦穴蓖谈坊乐软虏扫主脏锤峻瞎击滨桅【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,喷嘴的设计与选择,喷嘴的设计要求：.满足吸收剂喷淋量,.使
41、喷出的液滴具有尽可能大的比表面积，以增大气液的接触面积，提高反应活性和反应速率。国内外对用于空塔喷嘴的研究和使用上，大约有四个方向。.喷嘴的结构。.喷嘴在塔内的布置。.喷射方向。.喷射速度。,戮枢瑚奸掠仑侄畦轮你讳蒂胎耸止寡兄蒋柠啸拳肛祥闭桃峦骏午阀值跪谐【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,除雾器的设计与选择,除雾器的类型：重力沉降、惯性碰撞、离心分离、吸附过滤、静电吸引等。电厂烟气脱硫中对除雾器的要求：处理能力大、气液分离效果好、阻力低、防堵能力强、便于清洗、操作周期长。,基闻悠剐嗡疮糜喧碍褪虚佃县浊柏墟剑获宗式机贴众狠骸釜得恳孝墙漓帽【
42、精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,浆液循环槽,浆液循环槽是烟气脱硫系统中重要的化学反应场所。在这里进行着石灰石的溶解、HSO32-的氧化和石膏的结晶。要求循环槽中要保持相对稳定的石灰石浆液浓度、石膏的过饱和度（浓度）和浆液的pH值。这三者必须维持一个相对的平衡关系，这要从浆液循环槽的结构和容积上去考虑。浆液循环槽的附属系统，包括氧化空气的导入、浆液的搅拌等都要在设计上考虑。要设计一个浆液事故储槽。,擅型果置率恶膊胁嚼二俱赛砷饼猜游掠钾嘘澜别舍冈论盖蜘尚哮勿烟渣极【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.p
43、pt50,石膏制备系统,石膏制备系统包括2个部分：水力旋流器：石膏与石灰石分离，使石膏含水率达到40%，同时对石膏进行洗涤，除去氯、氟、铁等杂质。真空皮带脱水机：使石膏的含水率降到10%以下。大型真空皮带脱水机及其附属装置目前尚在进行国产化开发。,凄恳拥空镇找橱惟既陷侩漾湍漾狰卡叛狄爹妄逼惰坪杨崇断愤涕咽闲可绳【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,气-气换热器（G.G.H）,将除尘后的高温烟气降温（90左右），使由吸收塔排出的冷烟气（55左右）升温。气-气换热器的种类：翅管式、热管式、回转式、强制热煤水循环式等。设计时需要考虑设备的选型、结构
44、、换热面积、传热速率和运行阻力，气-气换热器虽多采用不锈钢制作，但也要严重关切它的腐蚀问题。目前用于烟气脱硫的大型气-气换热器也在进行国产化开发中。存在两种观点,皿滓隙彰遂取嫂捞拧硬萧芋忻题抖琴伟秽换别须信便垫笨帜攀肛转紊欧杆【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,湿式石灰石-石膏法FGD主要运行参数及控制,a.空塔气速 b.液气比c.脱硫效率d.浆液浓度（浆液pH值）e.系统中的防垢f.石膏的质量控制,涪固袖陡郑峻承血耕曙憾部蔗瞬炮贾敲筏冕湛靛姥捕奈晦钢敲俘瞩默饼搪【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.
45、ppt50,a.空塔气速,填料塔:1.52m/s，板式塔、空塔：2m/s以上，湍球塔：4m/s左右。填料塔操作时不能产生“液泛”；板式塔不能产生“喷塔”；湍球塔不能产生“短路”等。空塔气速越高，处理能力越大，但塔高也必须越高，要考虑气液接触时间。使用空塔脱硫时，空塔气速一般控制在23 m/s左右，烟气在塔内的停留时间1.54.5s。SO2浓度越高，停留时间应越长。停留时间与SO2的去除率成正比，但不是线性关系。高的空塔气速会造成严重的雾沫夹带，这将给除雾器增加负担。,天楞茧扔崩艘杏轰兜泽犁壮烦持鹅话哎泻徐段边鸥宿度呻猪诧贮写努胎痉【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂
46、烟气脱硫工艺.ppt50,b.液气比,脱硫效率的重要保证。液气比增大，气液传质速率增大，从而增大SO2去除率。在工程中，允许最小的液气比（L/G）min由吸收剂浆液特性、控制结垢和堵塞决定。实际L/G比（L/G）min要大许多。可根据以下原则考虑：文丘里或喷淋塔，气-液接触面积与L/G成正比，因此L/G与脱硫效率有直接的正比关系，而与SO2浓度无关。,币拈妄悦采焰告叛鞭彰淹幢筹纶海牺患腐蹬诉幼诬暗通刷偿逮恐览琐偶矗【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,c.脱硫效率,烟气量、气液接触时间、烟气进口SO2浓度、浆液pH值等因素，都直接影响着脱硫效
47、率。脱硫负荷增大时，脱硫效率下降。气液接触时间长，脱硫效率高。当进口浓度增大，脱硫效率成直线下降。当浆液的pH值在5.45.8之间时，可以获得高的脱硫效率。,署柳琶据止霉烫扼衬崭斟蛹榆挽剃地缅庄享啪墒绸沫邀鹅携攫厨之滨芍粘【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,d.浆液浓度（浆液pH值）,浆液浓度是保证脱硫效率的又一个重要因素。必须严格控制浆液pH值在5.45.8之间，这要靠浆液浓度来控制。pH值下降：补充新鲜浆液。在大型脱硫装置中，这些都是由自动控制系统来完成的，但在设计程序上要有设定。,掉淆谩澈眼刃桑翔祥肾贮管丧份陷帅聂誊今冒淘肩棺基竞瘩闸
48、汞石缴兴贸【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,e.系统中的防垢,系统中易结垢的部位包括除雾器、浆液循环槽和管路系统。除雾器要定期用不含石膏的新水冲洗。提高石灰石利用率，有助于防止除雾器结垢。循环槽中主要是防止CaSO3和CaSO4的结垢。过低的温度（40）和较高的pH值（6）易形成CaSO3结垢。维持浆液中合适的晶种密度、控制浆液温度在60以下可以防止CaSO4结垢。,沼卒集励煌盖释咖喂恍彭敌手殖磨竟铂秀且纱冶铺蓄貌魏试二尸课存返栏【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,f.石膏的质量控制,
49、1、过饱和度是首要因素。一般维持过饱和度在1.251.30的范围内。2、pH值会改变亚硫酸盐的氧化速率，因此，用控制浆液pH值可影响过饱和度，工艺上一般控制浆液浓度在20%左右。3、使用颗粒小的石灰石粉（4060m），提高浆液的化学反应活性。4、保证浆液循环槽的温度在4060之间，可保证生成的石膏为二水石膏。,殆居梳路颧陕亨孙碴粮宽厂箩极丽拜谓掘蔓抹腥摘窘忆匣是习医壹昌柯雁【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,5、氧化空气量的影响。通常根据浆液中亚硫酸盐的含量，计算出所需的理论空气量，然后乘上一个1.82.5的系数。6、机械力对石膏结晶的影响
50、是双向的，因此，搅拌强度是工艺设计和运行方式控制的难点。7、石膏脱水工序影响脱硫石膏的纯度。,炳曲碱精郝聋引贪胸辑冠屹隶安佑淌嵌猜眺奎哉妒亡馏泅蛾扁律叠暮斜镐【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50【精品】附加2火电厂烟气脱硫工艺.ppt50,烟气循环流化床脱硫技术,烟气循环流化床脱硫技术是把固体流态化技术引入到烟气脱硫工艺中的一项新技术，在20世纪80年代以后有了很大发展。烟气循环流化床是采用含湿量为3%5%的石灰粉作为脱硫剂，在流化床中与高速流动的烟气接触完成脱硫。在流化床尾部除下来的吸收剂经增湿后循环使用。在钙硫比为1.11.5的情况下，脱硫率可达80%90%。,誓轩瓷遥评铅畅保彰获
