主要脫硫技術(shù)[穆尚智]

1、燃煤電廠主要煙氣脫硫技術(shù)主講人：穆尚智主講人：穆尚智 電電 話：話二一年六月一日二一年六月一日v一、煙氣脫硫技術(shù)的分類v二、濕法煙氣脫硫技術(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容 20世紀(jì)70年代，SO2控制技術(shù)逐漸由實(shí)驗(yàn)室階段轉(zhuǎn)向應(yīng)用性階段。據(jù)美國環(huán)保署（EPA）1984年統(tǒng)計(jì)，世界各國開發(fā)、研制、使用的SO2控制技術(shù)已達(dá)184種，而目前的數(shù)量已超過200種。這些技術(shù)根據(jù)其在煤炭燃燒中處理位置的不同可分為三大類：燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫（煙氣脫硫/FGD）。脫硫技術(shù)的分類脫硫技術(shù)的分類洗煤、型煤固硫 燃煤SO2控制技術(shù) 燃燒前脫硫 燃燒中脫硫 燃燒后脫硫煤氣化、液化 生物、化

2、學(xué)法脫硫 （可作脫硫的輔助手段） （不能與石油、天然氣競(jìng)爭(zhēng) ）（距工業(yè)應(yīng)用尚有較大距離）爐內(nèi)噴鈣脫硫等 循環(huán)流化床燃燒脫硫（應(yīng)用最廣、效率最高、最經(jīng)濟(jì)可行 ）脫硫技術(shù)的分類脫硫技術(shù)的分類所占比例在90%左右煙氣脫硫（FGD，F(xiàn)lue Gas Desulphurization） 按脫硫劑進(jìn)行分類鈣法（石灰石/石灰） 氨法、鎂法、鈉法、堿鋁法、氧化銅/鋅法、活性炭法、磷銨法 按脫硫產(chǎn)物是否應(yīng)用進(jìn)行分類 回收法 拋棄法 吸收法、吸附法 按其凈化原理進(jìn)行分類 催化氧化法、催化還原法 按脫硫過程和脫硫產(chǎn)物的干濕狀態(tài)進(jìn)行分類 濕法 半干法 干法 脫硫技術(shù)的分類脫硫技術(shù)的分類1 1、石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)、

3、石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)2 2、銨法脫硫技術(shù)、銨法脫硫技術(shù)3 3、雙堿法脫硫技術(shù)、雙堿法脫硫技術(shù)4 4、海水脫硫脫硫技術(shù)、海水脫硫脫硫技術(shù)5 5、鎂法脫硫技術(shù)、鎂法脫硫技術(shù) 由于時(shí)間關(guān)系，今天以石灰石-石膏濕法為代表詳細(xì)介紹幾種濕法煙氣脫硫技術(shù)的討論，希望能對(duì)幾種常見濕法脫硫技術(shù)基本原理和工藝流程有一個(gè)概念性的熟悉。濕法脫硫技術(shù)的分類濕法脫硫技術(shù)的分類石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù) 一、 脫硫原理 石灰石石膏濕法煙氣脫硫采用石灰石漿液做為反應(yīng)劑，與煙氣中的SO2 2發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鈣（CaSO3 3），亞硫酸鈣CaSO3 3與氧氣進(jìn)一步反應(yīng)生成硫酸鈣（CaSO4 4）。其脫

4、硫效率和運(yùn)行可靠性高，是應(yīng)用最廣的脫硫技術(shù)。石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)典型石灰石典型石灰石- -石膏濕法煙氣脫硫工藝流程圖石膏濕法煙氣脫硫工藝流程圖 吸收劑制吸收劑制備系統(tǒng)備系統(tǒng)吸收系統(tǒng)吸收系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)脫水系統(tǒng)脫水系統(tǒng)石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù) 石灰石-石膏濕法脫硫工藝主要由煙氣系統(tǒng)、SO2 2吸收系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、公用系統(tǒng)等組成。二、 石灰石-石膏濕法脫硫工藝系統(tǒng)組成（一）（一） 煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng) 為保證脫硫系統(tǒng)的停運(yùn)不影響機(jī)組煙風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在煙道上分別設(shè)置了原煙氣擋板門、凈煙氣擋板門和旁路擋板門。在脫硫系統(tǒng)

5、正常運(yùn)行時(shí)，將原煙氣切換至脫硫系統(tǒng)。在脫硫系統(tǒng)故障或停運(yùn)時(shí)，使原煙氣走旁路，直接排到煙囪。其中主要設(shè)備有擋板門、煙氣換熱器、增壓風(fēng)機(jī)等。這是煙氣系統(tǒng)這是煙氣系統(tǒng)! !v 有旁路煙氣系統(tǒng)有旁路煙氣系統(tǒng)石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)v 無旁路煙氣系統(tǒng)無旁路煙氣系統(tǒng) 影響主機(jī)安全性和可靠性的設(shè)備主要有：煙道和吸收塔防腐、攪拌器、漿液循環(huán)泵、噴淋層、除霧器、事故噴淋。石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)煙氣系統(tǒng)主要設(shè)備之一：煙氣擋板門煙氣系統(tǒng)主要設(shè)備之一：煙氣擋板門密封空氣密封空氣密封空氣密封空氣擋板門閉擋板門閉擋板門開擋板門開 三類擋板門：?jiǎn)伟偃~窗式、雙百葉窗式、閘

6、門式。三類擋板門：?jiǎn)伟偃~窗式、雙百葉窗式、閘門式。 石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù) 增壓風(fēng)機(jī)又稱脫硫風(fēng)機(jī)，用以克服脫硫系統(tǒng)的阻力。脫硫風(fēng)機(jī)主要有三種：動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)、靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)以及離心風(fēng)機(jī)。 煙氣系統(tǒng)主要設(shè)備之二：增壓風(fēng)機(jī)煙氣系統(tǒng)主要設(shè)備之二：增壓風(fēng)機(jī) 石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)煙氣從增壓風(fēng)機(jī)入煙氣從增壓風(fēng)機(jī)入口進(jìn)入口進(jìn)入馬達(dá)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉片馬達(dá)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉片高速轉(zhuǎn)動(dòng)，提升高速轉(zhuǎn)動(dòng)，提升煙氣壓力煙氣壓力升壓后的煙氣通過升壓后的煙氣通過風(fēng)機(jī)出口擴(kuò)壓風(fēng)機(jī)出口擴(kuò)壓段出口排出段出口排出馬達(dá)馬達(dá)石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)v 常用大

7、型電站煙氣脫硫常用大型電站煙氣脫硫 增壓風(fēng)機(jī)外形圖增壓風(fēng)機(jī)外形圖（二） SO2吸收系統(tǒng) 通過石灰石漿液吸收煙氣中的SO2，生成亞硫酸鈣，氧化空氣將其氧化成最終產(chǎn)品石膏，同時(shí)凈煙氣經(jīng)除霧器除去帶出的小液滴。吸收系統(tǒng)中吸收塔形式包括噴淋塔、液柱塔、填料塔、噴射鼓泡塔等幾種塔型。石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)除霧器系統(tǒng)除霧器系統(tǒng)漿液噴淋層漿液噴淋層 這是這是SOSO2 2吸吸收系統(tǒng)，收系統(tǒng)，是脫硫技是脫硫技術(shù)的關(guān)鍵術(shù)的關(guān)鍵! !漿液循環(huán)系統(tǒng)漿液循環(huán)系統(tǒng)SOSO2 2吸收區(qū)吸收區(qū)中和氧化池中和氧化池石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)吸收塔吸收塔 按照工作原理來分類，

8、吸收塔主要有噴淋塔、液柱塔、填料塔、噴射鼓泡塔等。 石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)噴淋塔噴淋塔 噴淋塔是典型的空塔型吸收塔，循環(huán)漿液經(jīng)過多層噴淋層將漿液由吸收塔上部從上向下噴射，形成細(xì)小的液滴與從下向上逆流的煙氣接觸，完成SOx的吸收。煤的含硫量從小到大決定，對(duì)應(yīng)噴淋層的層數(shù)為35層不等，對(duì)于特高硫煤，噴淋塔有一定的局限性。 噴淋塔其具有塔內(nèi)部件少，結(jié)垢可能性小，阻力低等優(yōu)點(diǎn)。適合國內(nèi)大部分地區(qū)的中低硫煤鍋爐的煙氣脫硫，是目前國內(nèi)使用最多的塔型。石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù) 石灰石漿液制備系統(tǒng)的主要功能是制備合格的吸收劑漿液，并根據(jù)吸收塔系統(tǒng)的需要由石

9、灰石漿液泵直接打入吸收塔內(nèi)或打到循環(huán)泵入口管道中，與塔內(nèi)漿液經(jīng)噴嘴充分霧化而吸收煙氣中的SO2 2，達(dá)到脫硫的目的。電廠脫硫系統(tǒng)的石灰石制漿通常有三種方案：（方案1）由市場(chǎng)直接購買粒度符合要求的石灰石粉，運(yùn)至電廠貯粉倉存儲(chǔ)，加水?dāng)嚢柚瞥墒沂瘽{液。（方案2）新建一座干式制粉站。電廠在石灰石礦點(diǎn)附近或廠內(nèi)空地處自設(shè)制粉站，由市場(chǎng)購買的塊狀石灰石經(jīng)干式磨機(jī)磨制成石灰石粉，送至貯粉倉存儲(chǔ)，加水?dāng)嚢柚瞥墒沂瘽{液，再用泵送至吸收塔作為吸收劑。（方案3）廠內(nèi)濕磨方案。電廠外購石灰石塊，在廠內(nèi)濕磨制漿的一種方法。濕式球磨機(jī)直接將一定粒度的石灰石塊制成漿液，經(jīng)水力旋流器分離后，合格的漿液送去石灰石漿液箱，不

10、合格的返回再磨。石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)（三）石灰石漿液制備系統(tǒng)石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)濕式制漿系統(tǒng) 主要包括石灰石貯存和輸送系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)兩部分。磨制后的漿液溢流進(jìn)入石灰石漿液再循環(huán)箱，然后由泵輸送到石灰石水力旋流站進(jìn)行分離。漿液經(jīng)旋流器分離，溢流為合格的漿液，進(jìn)入石灰石漿液罐，底流為大尺寸物料，經(jīng)分配箱返回到磨機(jī)，進(jìn)入新的循環(huán)。（四） 石膏脫水系統(tǒng)石膏脫水系統(tǒng)石膏脫水系統(tǒng)1-1-水力旋流分離器；水力旋流分離器；2-2-皮帶過濾器；皮帶過濾器；3-3-中間貯箱；中間貯箱；4-4-工藝過程用水；工藝過程用水；5-5-皮帶；皮帶；6-

11、6-石膏貯倉石膏貯倉 石膏脫水系統(tǒng)主要由吸收塔排出泵系統(tǒng)、旋流器站（一級(jí)脫水系統(tǒng)）、真空皮帶過濾機(jī)（二級(jí)脫水系統(tǒng)）、廢水旋流站等組成。 石膏漿液在旋流器中濃縮后，仍有40%60%的水份，為得到含水率較低的石膏（處理后，石膏固體物表面含水率小于10%）就必須進(jìn)行二級(jí)脫水機(jī)脫水。在脫水的過程中，同時(shí)要洗去石膏中的可溶物，有時(shí)還要對(duì)濕石膏進(jìn)行進(jìn)一步的加工，如干燥和成型，以便于保存和運(yùn)輸。主要設(shè)備包括旋流器、真空皮帶脫水機(jī)等。石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)水力旋流器水力旋流器石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)石膏二級(jí)

12、脫水系統(tǒng)真空皮帶脫水機(jī)真空皮帶脫水機(jī)石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù)（五） 公用系統(tǒng) 公用系統(tǒng)包括：工藝水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、事故漿液排放系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)等。 脫硫裝置配置有工藝水泵和事故沖洗水泵，事故漿液池、泵、坑等。脫硫廢水采用中和、混凝、澄清、脫水處理后排放，設(shè)有反應(yīng)箱、澄清池、壓濾機(jī)、加藥設(shè)備等。 石灰石石灰石- -石膏濕法脫硫技術(shù)石膏濕法脫硫技術(shù) 三、石灰石-石膏濕法工藝特點(diǎn) 石灰石-石膏濕法優(yōu)點(diǎn)是適用煤種含硫量范圍廣、脫硫效率高（大于95%）、吸收劑利用率高（大于90%）、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高、技術(shù)成熟、石灰石來源豐富且廉價(jià)、石灰石吸收劑無加工污染、還適用于大機(jī)組和多煤種、脫硫產(chǎn)物石膏可以經(jīng)處理后綜合利用。但實(shí)踐中也存在著