典型的干法煙氣脫硫技術(shù)

典型的干法煙氣脫硫技術(shù)第一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法脫硫技術(shù)爐內(nèi)固硫爐后脫硫技術(shù)荷電干式吸收劑噴射脫硫技術(shù)固相吸附—再生脫硫技術(shù)等離子體煙氣脫硫技術(shù)主要內(nèi)容第二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日概述所謂干法煙氣脫硫，是指無論加入的脫硫劑是干態(tài)的或濕態(tài)的，也無論脫硫反應(yīng)是干態(tài)的或濕態(tài)的，只要脫硫的最終反應(yīng)產(chǎn)物是干態(tài)的即稱干法。優(yōu)點：投資費(fèi)用較低；脫硫產(chǎn)物呈干態(tài)，并與飛灰相混；無須裝設(shè)除霧器及煙氣再熱器；設(shè)備不易腐蝕，不易發(fā)生結(jié)垢及堵塞。缺點：吸收劑的利用率低于濕式煙氣脫硫工藝，用于高硫煤時經(jīng)濟(jì)性差；飛灰與脫硫產(chǎn)物相混可能影響綜合利用；對干燥過程控制要求低。第三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日整個煙氣循環(huán)流化床脫硫系統(tǒng)由石灰漿制備系統(tǒng)、脫硫反應(yīng)系統(tǒng)和除塵引風(fēng)系統(tǒng)三個系統(tǒng)組成。包括石灰貯倉、灰槽、灰漿泵、水泵、反應(yīng)器、旋風(fēng)分離器、除塵器和引風(fēng)機(jī)等設(shè)備。煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)的主要控制參數(shù)有床料循環(huán)倍率；流化床床料濃度；煙氣在反應(yīng)器及旋風(fēng)分離器中駐留時間；脫硫效率；鈣硫比；反應(yīng)器內(nèi)操作溫度。第一節(jié)煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)第四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日一、魯奇（Lurgi）型循環(huán)流化床脫硫技術(shù)

1.工藝流程

主要設(shè)備為流化床反應(yīng)器、帶有特殊預(yù)除塵裝置的電除塵器、水及蒸汽噴入裝置。

第五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日一、魯奇（Lurgi）型循環(huán)流化床脫硫技術(shù)

2.主要工藝特點l）沒有噴漿系統(tǒng)及漿液噴嘴，只噴入水和蒸汽；2）新鮮石灰與循環(huán)床料混合進(jìn)入反應(yīng)器，依靠煙氣懸浮，噴水降溫反應(yīng)；3）床料有98%參與循環(huán)，新鮮石灰在反應(yīng)器內(nèi)停留時間累計可達(dá)到30min以上，使石灰利用率可達(dá)99％；4）反應(yīng)器內(nèi)煙氣流速為1.83～6.1m/s，煙氣在反應(yīng)器內(nèi)駐留時間約3s，可以滿足鍋爐負(fù)荷從30%～100％范圍內(nèi)的變化；5）含硫6%的煤，脫硫率可達(dá)92%；6）基建投資相對較低，不需專職人員進(jìn)行操作和維護(hù)；7）存在的問題是生成的亞硫酸鈣比硫酸鈣多，亞硫酸鈣經(jīng)處理可以成為硫酸鈣。

第六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日二、回流式煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)1.工藝過程回流式煙氣循環(huán)流化床脫硫系統(tǒng)主要由吸收劑制備、吸收塔、吸收劑再循環(huán)系統(tǒng)、除塵器以及控制設(shè)備幾個部分組成

第七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日二、回流式煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)從爐膛出來的煙氣流經(jīng)空氣預(yù)熱器，經(jīng)冷風(fēng)冷卻到248～356℃，從除塵器前或后引入吸收塔（取決于對脫硫副產(chǎn)品的要求）。吸收塔底部為一文丘里裝置，煙氣流經(jīng)時被加速并與很細(xì)的吸收劑相混合。吸收劑與煙氣中的SO2產(chǎn)生反應(yīng)，生成亞硫酸鈣。帶有大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，然后進(jìn)入吸收劑再循環(huán)于除塵器中，在此煙氣中大部分顆粒被分離出來，經(jīng)過一個中間倉返回吸收塔，如此多次循環(huán)。

第八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日2.工藝特點

二、回流式煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)1）與常規(guī)的循環(huán)流化床及噴霧吸收塔脫硫技術(shù)相比，石灰耗量（費(fèi)用）有極大降低；2）維修工作量很少，設(shè)備可用率很高；3）運(yùn)動靈活性很高，可適用不同的SO2含量（煙氣）及負(fù)荷變化要求；4）不需增加鍋爐運(yùn)行人員；5）由于設(shè)計簡單，石灰耗量少，維修工作量小，投資與運(yùn)行費(fèi)用較低，約為石灰一石膏工藝技術(shù)的60%；6）占地面積小，適合新機(jī)組，特別是中、小機(jī)組煙氣脫硫改造。第九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日三、氣體懸浮吸收（GSA）煙氣脫硫工藝工藝部分包括圓柱形反應(yīng)器、用于分離床料循環(huán)使用的旋風(fēng)分離器、石灰石漿制備系統(tǒng)（包括噴漿用噴嘴）三個部分從鍋爐出來的煙氣進(jìn)入GSA反應(yīng)器的底部與霧化的石灰漿混合，反應(yīng)器內(nèi)的石灰漿在干燥過程中與煙氣中的二氧化硫及其他酸性氣體進(jìn)行中和反應(yīng)。煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分離粉塵后進(jìn)人電除塵器或濾袋式除塵器，然后符合標(biāo)準(zhǔn)的清潔氣經(jīng)煙囪排放到大氣中。第十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日三、氣體懸浮吸收（GSA）煙氣脫硫工藝

GSA系統(tǒng)的主要工藝特點是：1）床料高倍率循環(huán)（約100倍），因此保證吸收劑與煙氣充分接觸，提高吸收劑的利用率；2）流化床床料濃度高500～2000g/m3，約為普通流化床床料濃度的50～100倍；3）煙氣在反應(yīng)器及旋風(fēng)分離器中駐留時間短（3～5s）；4）脫硫效率高達(dá)90%以上；5）吸收劑利用率高，消耗量少，Ca/S＝1：1.2（摩爾比）；6）運(yùn)行可靠，操作簡便，維護(hù)工作量少，基建投資相對較低；7）噴漿用噴嘴為專利設(shè)備。第十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日四、NID工藝NID工藝是以CaO或Ca(OH)2為吸收劑。脫硫原理與常規(guī)的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝類似，即大量經(jīng)增濕的吸收劑噴入除塵器上游的小型反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)后吸收劑進(jìn)入除塵器被收集后進(jìn)行二次反應(yīng)（使用布袋除塵器效果好）。收集的吸收劑與補(bǔ)充的新吸收劑在混濕／增濕裝置中調(diào)濕后循環(huán)使用。第十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日1.NID技術(shù)原理

四、NID工藝NID的技術(shù)原理為利用干反應(yīng)劑石灰粉吸收煙氣中SO2，反應(yīng)機(jī)理為：

CaO+H2O→

Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2

→CaSO3·H2OCaSO3·1/2H2O+3/2H2O+1/2O2

→CaSO4·2H2O第十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日2.工藝

四、NID工藝

NID采用干式吸收劑，也可使用堿性較強(qiáng)的飛灰。在常規(guī)干式吸收工藝中，將石灰懸浮液噴入巨大反應(yīng)器內(nèi)的煙氣中，而NID工藝中霧狀吸收劑的含水量極低。含水量應(yīng)足以激活石灰并冷卻氣體，工作溫度至少應(yīng)比露點溫度高10℃～20℃，以確保SO2的分離。實際溫度為65℃～75℃。

第十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日2.工藝

四、NID工藝在散播到煙氣中以前，必要的水分將在增濕機(jī)中與吸收劑混合。在干燥循環(huán)物料的同時將煙氣冷卻到反應(yīng)溫度，然后在高效分離器內(nèi)進(jìn)行飛灰分離，首先應(yīng)考慮選用袋式過濾器。再循環(huán)的物料再次與新石灰進(jìn)入增濕機(jī)。失效的吸收劑由溢流裝置排出。

NID工藝特點是工藝用水不是添加到排氣中，而是添加到排氣流以外加濕器再循環(huán)的飛灰中。由于再循環(huán)率較高，吸收劑能充分加以利用。第十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日3.NID工藝特點

四、NID工藝l）高比例吸收劑的循環(huán)和吸收劑的高溫度，在吸收劑很大的面積作用和高溫度下，煙氣溫度快速下降，吸收劑水分蒸發(fā)，脫硫效率可達(dá)到90%。2）由于水分蒸發(fā)時間很短，使反應(yīng)器容積減小，通常只有噴霧干燥塔或循環(huán)流化床塔的20%以下。3）能與除塵器組合為一體，占地面積很小。4）混濕／增濕裝置使吸收劑增濕后，含濕量為5%，呈自由流動狀態(tài)。經(jīng)過反應(yīng)器和除塵器后，吸收劑濕度降為3%，因此NID工藝可稱為干法工藝。5）系統(tǒng)應(yīng)用情況該技術(shù)在中國浙江巨化集團(tuán)熱電廠70MW機(jī)組上已得到應(yīng)用。第十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日五、影響煙氣循環(huán)流化床脫硫效率的因素影響煙氣循環(huán)流化床脫硫效率的主要因素有床層溫度、鈣硫比、脫硫劑的粒度和反應(yīng)活性等。根據(jù)反應(yīng)器進(jìn)口煙氣流量及煙氣中原始SO2濃度控制消石灰粉的給料量，以保證按要求的脫硫效率所必需的鈣硫比。第十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日循環(huán)流化床作為脫硫反應(yīng)器的最大優(yōu)點是：可以通過噴水將床溫控制在最佳反應(yīng)溫度下，達(dá)到最好的氣固間紊流混合并不斷暴露出未反應(yīng)消石灰的新表面，而通過固體物料的多次循環(huán)使脫硫劑具有很長的停留時間，因此大大提高了脫硫劑的鈣利用率和反應(yīng)器的脫硫效率。因此，循環(huán)流化床干法煙氣脫硫系統(tǒng)能夠處理高硫煤的脫硫，并在鈣硫比1.3～1.5時達(dá)到90%以上的脫硫效率。五、影響煙氣循環(huán)流化床脫硫效率的因素第十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日循環(huán)流化床內(nèi)的固／氣比或固體顆粒濃度是保證其良好運(yùn)行的重要參數(shù)。在運(yùn)行中調(diào)節(jié)床內(nèi)的固／氣比的方法是通過調(diào)節(jié)分離器和除塵器下所收集的飛灰排灰量，以控制送回反應(yīng)器的再循環(huán)干灰量，從而保證床內(nèi)必需的固氣比。五、影響煙氣循環(huán)流化床脫硫效率的因素第十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日六、煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝的優(yōu)缺點1.優(yōu)勢

1）脫硫效率高：在鈣硫比為1.3～1.5時，脫硫效率可達(dá)90%以上。2）工程投資、運(yùn)行費(fèi)用和脫硫成本較低。3）工藝流程簡單，系統(tǒng)設(shè)備少，且轉(zhuǎn)動部件少，從而提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了維護(hù)和檢修費(fèi)用。4）占地面積小，且系統(tǒng)布置靈活，非常適合現(xiàn)有機(jī)組的改造和場地緊缺的新建機(jī)組。5）能源消耗低，如電耗、水耗等。6）排煙溫度較高，對反應(yīng)塔及其下游的煙道、煙囪等設(shè)備的腐蝕性較小，可不采用煙氣再熱器，對現(xiàn)有的煙囪可不進(jìn)行防腐處理，直接使用干煙囪排放脫硫煙氣。7）無廢水排放，脫硫副產(chǎn)品呈干態(tài)。第二十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日2.缺點六、煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝的優(yōu)缺點1）必須采用高品位的石灰作為吸收劑。2）脫硫副產(chǎn)品綜合利用。副產(chǎn)品中含有一定量的亞硫酸鈣。3）系統(tǒng)的壓力降低較大（約1500～2500Pa）。一般現(xiàn)有電廠引風(fēng)機(jī)的壓力裕量難以克服如此大的壓降，需要增加新的脫硫風(fēng)機(jī)。高的壓力損失還使得運(yùn)行費(fèi)用有所增加。4）反應(yīng)塔的壓力降波動較大。由于反應(yīng)塔內(nèi)大量物料不斷地湍動，因此反應(yīng)塔和壓力降有較大波動，對鍋爐爐膛內(nèi)負(fù)壓的穩(wěn)定性有一定影響。5）脫硫后除塵負(fù)荷大大增加，煙塵特性改變大，煙道磨損增加，除塵難度加大，投資和運(yùn)行費(fèi)用增加。第二十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日第二節(jié)旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法脫硫技術(shù)

1.原理一、工藝流程

旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法脫硫是利用噴霧干燥原理，在吸收劑噴入吸收塔以后，一方面吸收劑與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固體灰渣；另一方面煙氣將熱量傳遞給吸收劑，使之不斷干燥，在塔內(nèi)脫硫反應(yīng)后形成的廢渣為固體粉塵狀態(tài)，一部分在塔內(nèi)分離，由錐體出口排出，另一部分隨脫硫后煙氣進(jìn)入電除塵器。第二十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日2.工藝流程一、工藝流程

旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法煙氣脫硫工藝流程包括：（1）吸收劑制備；（2）吸收劑漿液霧化；（3）霧粒與煙氣的接觸混合；（4）液滴蒸發(fā)與SO2吸收；（5）廢渣排出。其中（2）～（4）在噴霧干燥吸收塔內(nèi)進(jìn)行。安裝于吸收塔頂部的離心噴霧機(jī)具有很高的轉(zhuǎn)速，吸收劑漿液在離心力作用下噴射成均勻的霧粒，霧粒直徑可小于100μm。這些具有很大表面積的分散微粒，一經(jīng)與煙氣接觸，就發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換和化學(xué)反應(yīng)，迅速將大部分水分蒸發(fā)掉，形成含水量很少的固體灰渣。由于吸收劑微粒沒有完全干燥，在吸收塔之后的煙道和除塵器中仍可繼續(xù)發(fā)生一定程度的吸收SO2的化學(xué)反應(yīng)。第二十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日一、工藝流程

第二十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日在吸收塔內(nèi)SO2的吸收主要分為兩個階段進(jìn)行：

一、工藝流程

第一階段為恒速干燥階段。在這一階段由于表面水分的存在，為吸收劑與SO2的反應(yīng)創(chuàng)造了良好的條件，傳質(zhì)交換呈液相反應(yīng)，反應(yīng)速度大，約50%的吸收反應(yīng)發(fā)生在這一階段，其所需的時間僅為1～2s。從反應(yīng)過程可以看出，首先是SO2傳遞到氣／液界面即氣相傳質(zhì)。然后，溶于水的SO2離解成HSO3－或SO32一，迅速與溶解于水的Ca(OH)2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，即液相傳質(zhì)，所生成的反應(yīng)物CaSO3又必須從反應(yīng)區(qū)擴(kuò)散出來，才能使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，由于分子在液體中的擴(kuò)散系數(shù)比在氣體中小得多（約為1/10000），因此起控制作用的是液相傳質(zhì)。此階段的持續(xù)時間稱為臨界干燥時間，此時間的長短與霧粒直徑、含固量等因素有關(guān)，霧粒直徑越小或含固量越高，臨界干燥時間就越短。第二十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日當(dāng)液滴表面出現(xiàn)固體時，蒸發(fā)受到水分限制，開始第二干燥階段，即降速干燥階段。此階段的特點是蒸發(fā)速度降低，液滴溫度升高。當(dāng)接近煙氣溫度時，水分?jǐn)U散距離增加，干燥速度繼續(xù)降低，由于表面含水量的下降，SO2的吸收反應(yīng)逐漸減弱。干法煙氣脫硫裝置的煙氣相對濕度較高，降速干燥階段可以維持較長時間。一、工藝流程

在吸收塔內(nèi)SO2的吸收主要分為兩個階段進(jìn)行：

第二十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日二、主要設(shè)備與分析

吸收塔系統(tǒng)、除塵設(shè)備、霧化器及料、漿制備系統(tǒng)、干燥處理及輸送

噴霧干燥法FGD系統(tǒng)主要由以下4部分組成。

1.吸收塔系統(tǒng)石灰漿液在其中霧化，并與煙氣中的SO2反應(yīng)脫硫，同時液滴干燥生成能自由流動的粉末（亞硫酸鈣，硫酸鈣及飛灰）。

第二十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日2.除塵設(shè)備

二、主要設(shè)備與分析

（l）袋式除塵器袋式除塵器優(yōu)點：沉積在袋上的未反應(yīng)的石灰可與煙氣中殘余SO2反應(yīng)，脫硫率可達(dá)到系統(tǒng)總脫硫率的15％～30%。由于煙氣都必須穿過濾袋上的塵層，因此濾袋可以看成一個固定床反應(yīng)器。

第二十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日二、主要設(shè)備與分析

袋式除塵器用于噴霧干燥FGD系統(tǒng)中有良好的效果。作為噴霧干燥脫硫系統(tǒng)尾部設(shè)備的袋式除塵器，其壓力降與單純除塵時基本相同，盡管粉塵負(fù)荷增加了5倍或更多，但濾袋壓力降低并沒有出現(xiàn)較大變化，其原因是，噴霧干燥的固態(tài)生成物的粒徑大于煤飛灰，這些粗顆粒形成了具有良好阻力特性的過濾層。煙層反吹袋式除塵器用于噴霧干燥FGD系統(tǒng)具有良好的粉塵控制性能，其排放量低于0.013mg/kJ。（l）袋式除塵器第二十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日二、主要設(shè)備與分析

人孔門周圍、保溫薄弱的局部位置和煙氣流速較低的區(qū)域會產(chǎn)生腐蝕，腐蝕原因是冷空氣漏入后局部溫度低于露點，因而造成結(jié)露，為此要求：①外壁保溫層厚度100mm；②內(nèi)壁用76mm厚的保溫材料夾在兩層5mm鋼板中間；③殼體肋板位于內(nèi)壁面上，所以保溫材料可以直接敷設(shè)在外壁面上；④灰斗、叉狀支撐柱需要保溫；⑤需要設(shè)置內(nèi)部通道，且每一層設(shè)有人孔門，可以檢查每一條濾袋。（l）袋式除塵器第三十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日二、主要設(shè)備與分析

噴霧干燥FGD系統(tǒng)袋式除塵器的入口溫度在60～110℃，在該溫度及化學(xué)抗腐條件下，只有少數(shù)袋料適用，常使用一種具有保護(hù)涂層的玻璃纖維袋，該濾袋適于260℃以下的溫度工作、聚醋和聚丙烯不適用于此大的系統(tǒng)，采用反吹式袋式除塵器，氣布比為2:1，使用帶支撐環(huán)的濾袋；較小的系統(tǒng)一般采用脈沖清灰，使用網(wǎng)籠上支撐氈濾袋，氣布比一般為3:1～6:1。（l）袋式除塵器第三十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日（2）電除塵器（ESP）

二、主要設(shè)備與分析

噴霧干燥FGD可以加裝在現(xiàn)有ESP前面。由于煙氣在ESP中有一定的滯留時間，一部分脫硫可在其中實現(xiàn)。在這段滯留時間里，使煙氣和吸收劑相接觸有兩條途徑：煙氣流經(jīng)陽極板，陽極板上沉積一層飛灰和吸收劑顆粒；煙氣通過ESP時，吸收劑顆粒荷電，經(jīng)電場力驅(qū)動，移向陽極板，其移動方向與煙氣流向垂直。通過中間試驗，已保證ESP脫硫率占總脫硫率的10%～15%。第三十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日3.霧化器及料漿制備系統(tǒng)

二、主要設(shè)備與分析

包括吸收劑的處理、制漿，在大多數(shù)制漿系統(tǒng)中還包括灰渣再循環(huán)，再循環(huán)又包括灰渣的處理，再制漿與新石灰的混合。當(dāng)前，采用較多的霧化器有噴霧型（又稱“空氣一漿液”兩相液霧化器，或稱二流體噴嘴和旋轉(zhuǎn)離心霧化器兩種。第三十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日（1）噴嘴霧化器

二、主要設(shè)備與分析

霧化的能量由490～630kPa壓縮空氣提供?？諝鈮毫υ礁?，產(chǎn)生液滴越細(xì)，但能耗也越大。這種噴嘴所產(chǎn)生的錐形霧化器與離心霧化器相比，錐角狹小，吸收塔柱體部分相對較長，高徑比在1.5～2之間（不包括錐體高度）。優(yōu)點是可平行安裝，切換方便，各噴嘴可獨立運(yùn)行，可以在線維護(hù)，噴嘴設(shè)計簡單，但缺點是要求高速漿液摩擦的表面耐磨性高，在采用再循環(huán)系統(tǒng)時要求特別耐磨，因為飛灰比石灰漿液磨損更為厲害。對于大容量機(jī)組，噴嘴數(shù)量要求多，其能耗大，維護(hù)檢修復(fù)雜。第三十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日二、主要設(shè)備與分析

第三十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日（2）旋轉(zhuǎn)離心霧化器二、主要設(shè)備與分析

由旋轉(zhuǎn)盤或霧化輪使?jié){液分裂成微小液滴。用碳酸鈉作吸收劑時，采用旋轉(zhuǎn)盤進(jìn)行霧化，而霧化石灰漿液，則采用耐磨的霧化輪，霧化輪轉(zhuǎn)速為10000～20000r/min，漿液霧粒大小為25～200μm。旋轉(zhuǎn)離心霧化器所產(chǎn)生的液滴大小與漿液流量關(guān)系不大，所以，旋轉(zhuǎn)離心霧化器具有較好的調(diào)節(jié)能力，所得到的霧化區(qū)域也較噴嘴型寬得多，即霧化區(qū)的錐角大，高徑比通常為0.7～0.9（不包括下部錐體高度），這種霧化器具有很高的霧化容量，霧化液體量可達(dá)100g/s，一般一個吸收塔只需一個霧化器。霧化輪直徑為200～400mm，線速度為175～250m/s。第三十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日4.干燥處理及輸送

二、主要設(shè)備與分析

噴霧干燥裝置由吸收塔筒體、煙氣分配器和霧化器組成。吸收塔筒體上部柱體一般設(shè)計成60o錐體容器以便為煙氣提供大約1～12s的滯留時間，以保證液滴在進(jìn)入除塵器前有足夠的反應(yīng)時間和干燥時間。煙氣分布器使煙氣沿圓周分布均勻并降低壓力損失。霧化器將吸收劑霧化成非常細(xì)小的液滴（約25～200μm），以提供足夠大的表面積與SO2接觸，加快脫硫反應(yīng)和干燥過程。第三十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日5.系統(tǒng)的運(yùn)行控制

二、主要設(shè)備與分析

噴霧干燥法脫硫?qū)煔饬考盁煔庵械腟O2濃度的波動適應(yīng)性較大。為了保證高的脫硫率及脫硫劑利用率，必須根據(jù)煙氣中SO2的濃度、干燥吸收器進(jìn)出口的煙溫來調(diào)節(jié)脫硫漿液的用量，因此整個系統(tǒng)要求自動控制。運(yùn)行中，脫硫效率和脫硫劑利用率必須綜合考慮。對于低硫煤，由于不要求很高的脫硫效率，因此可以在較低的鈣硫比下得到較高的脫硫劑利用率。

第三十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日二、主要設(shè)備與分析

另外一個參數(shù)是噴霧干燥吸收器的液氣比。從脫硫角度考慮，液氣比越高越好，但液氣比的大小限度取決于干燥吸收器出口的煙氣溫度。溫度越接近露點脫硫反應(yīng)速度越高，但對設(shè)備的腐蝕也會加重。5.系統(tǒng)的運(yùn)行控制

第三十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日1.基本工藝參數(shù)在設(shè)計中，一般考慮煙氣在脫硫塔中的停留時間為8～12s，塔的高徑比一般為0.7～0.9。吸收塔煙氣出口溫度是脫硫系統(tǒng)的主要運(yùn)行參數(shù)之一，一般用吸收塔出口溫度與相同狀態(tài)下的絕熱飽和溫度之差ΔT來表示。在美國ΔT一般在10～18℃之間，最高不超過30℃。僅在含硫量低且脫硫要求不高的裝置上才采用較高的△T，而對含硫量高且脫硫要求也高的裝置，ΔT一般為10～15℃。

三、基本工藝參數(shù)及影響脫硫效率的主要因素第四十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日2.影響脫硫效率的主要因素

三、基本工藝參數(shù)及影響脫硫效率的主要因素（1）鈣硫比隨著鈣硫比的增加，脫硫率也增大，其增加幅度由大到小，最后趨于平穩(wěn)。當(dāng)鈣硫比小于1，即所提供的氫氧化鈣份額不足以使SO2完全反應(yīng)時，Ca(OH)2的噴入量起控制作用，隨吸收劑的增加所脫除的SO2量幾乎成正比的增加；當(dāng)噴入的Ca(OH)2過量后（即鈣硫比大于1），在Ca(OH)2增加的同時，進(jìn)料率、含固量、年度、反應(yīng)生成物濃度也同時增大，這些因素都有礙于SO2的脫除反應(yīng)，故脫硫率的增加逐漸減緩，最后趨于飽和。第四十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日三、基本工藝參數(shù)及影響脫硫效率的主要因素（2）吸收塔出口煙溫溫度愈低脫硫率愈高。當(dāng)其他條件接近時，吸收塔出口煙溫越低，說明漿液的含水量越大。SO2脫除反應(yīng)的基本條件是吸收劑霧滴必須含有水分。當(dāng)水分含量高時，料霧與煙氣一接觸即迅速降低了煙氣的溫度，從而使蒸發(fā)率降低，延長了化學(xué)反應(yīng)時間，有利于SO2的吸收；另一方面，霧滴的干燥速度還受到煙氣中水蒸氣分壓的影響，當(dāng)水蒸氣分壓接近于相同溫度下的飽和蒸汽壓時，吸收SO2的時間可大幅度增加，使脫硫率有明顯增加。

2.影響脫硫效率的主要因素

第四十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日三、基本工藝參數(shù)及影響脫硫效率的主要因素（3）灰渣再循環(huán)在吸收劑漿液中摻入一部分脫硫之后的灰渣（即灰渣再循環(huán)），能進(jìn)一步提高吸收劑的利用率，同時改善了傳質(zhì)熱條件，有利于霧粒干燥，從而改善了吸收塔塔壁結(jié)垢的趨勢。2.影響脫硫效率的主要因素

第四十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日爐內(nèi)固硫如果得到應(yīng)用，可以簡化爐后煙氣脫硫的難度，根據(jù)實際情況的要求，爐內(nèi)和爐后脫硫可以靈活結(jié)合，結(jié)合得好的話，可使?fàn)t內(nèi)和爐后技術(shù)都很容易達(dá)到，在滿足脫硫要求條件下，以達(dá)到投資降低之目的。

第三節(jié)爐內(nèi)固硫爐后脫硫技術(shù)

第四十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日一、爐內(nèi)噴鈣爐后增濕活化脫硫技術(shù)（LIFAC）1.典型工藝

典型的爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫工藝主要有LIFAC、LIMB和LIDS三種。LIFAC（LimestoneInjectionintotheFurnaceandActivationofCalciumOxide爐內(nèi)噴和氧化鈣活化）；LIMB（LimestoneInjectonMultistageBurner爐內(nèi)噴射石灰石和多級燃燒器）；LIDS

（石灰石注入和干式洗滌脫硫）第四十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日1.LIFAC方法

一、爐內(nèi)噴鈣爐后增濕活化脫硫技術(shù)（LIFAC）（1）工藝流程

LIFAC工藝可以分步實施，以滿足用戶在不同階段對脫硫效率的要求。分步實施的三步為：石灰石爐內(nèi)噴射→煙氣增濕及干灰再循環(huán)→加濕灰漿再循環(huán)。

第四十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日第一步通過石灰石粉噴入爐膛可得到約25%～35%的脫硫率。投資需要量很小，一般為整個脫硫系統(tǒng)費(fèi)用的10%?；罨钦麄€脫硫系統(tǒng)的核心，在第二步中煙氣要進(jìn)行增濕和脫硫灰再循環(huán)，使脫硫效率可達(dá)到75%。第二步的投資大約是整體系統(tǒng)費(fèi)用的85％。增加第三步灰漿再循環(huán)后脫硫效率可增至85%，而投資費(fèi)用僅為總系統(tǒng)費(fèi)用的5%。1.LIFAC方法

第四十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日（2）LIFAC系統(tǒng)主要工藝參數(shù)

a.爐膛噴射石灰石的位置和粒度

在爐膛燃燒器上方溫度為950~1150℃的范圍內(nèi)噴射石灰石粉。對石灰石粉的要求是：CaCO3含量大于90%，80%以上的粒度小于40μm，此時爐內(nèi)脫硫反應(yīng)達(dá)到的脫硫率為20％～30%。b.活化器內(nèi)反應(yīng)溫度活化器內(nèi)的脫硫反應(yīng)要求煙氣溫度越接近露點越好，但不應(yīng)引起活化器壁、除塵器和引風(fēng)機(jī)結(jié)露。c.Ca/S

d.其他：脫硫渣和灰含有一部分未反應(yīng)的CaO和Ca(OH)2第四十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日（2）LIFAC系統(tǒng)主要工藝參數(shù)

第四十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日（2）LIFAC系統(tǒng)主要工藝參數(shù)

第五十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日（3）LIFAC工藝的特點和適用范圍

a.適用于燃煤含硫量0.6%～2.5%之間的鍋爐脫硫。Ca/S＝1.5～2時，采用干灰再循環(huán)或灰漿再循環(huán)，總脫硫效率可達(dá)75％～80%。b.采用LIFAC工藝的最佳鍋爐容量為50～300MW。c.工藝簡單，投資及運(yùn)行費(fèi)用低。LIFAC系統(tǒng)的設(shè)備投資費(fèi)僅為濕法脫硫系統(tǒng)投資的32%，運(yùn)行費(fèi)為濕法脫硫的78%。d.占地面積少，適用于現(xiàn)有電廠的改造。e.無二次污染或污水排放，最終固態(tài)廢物可作為建筑和筑路材料。

第五十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日2.LIMB方法

（1）工藝流程

LIMB方法在脫硫方面的實質(zhì)和LIFAC方法是相同的，所不同的是，它增加了多級燃燒器來控制氮氧化物的排放。由于采用了分級送風(fēng)，使?fàn)t內(nèi)局部溫度降低，不僅減少了氮氧化物的生成還減少了脫硫劑表面的“燒死”，增加了反應(yīng)表面積，提高了脫硫效率。

第五十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日（2）LIMB系統(tǒng)主要工藝參數(shù)

2.LIMB方法

a.Ca/S和脫硫劑

LIMB系統(tǒng)脫硫效率與所用脫硫劑密切相關(guān)。在鈣硫比2.0且不增濕條件下，石灰的脫硫率為53%～61%，方解石為51%～58%，白云石為45%～52%，而篩分80%小于325目的石灰石為22%～25%，篩分100%小于325目的石灰石可達(dá)32%。第五十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日b.脫硫劑粒度

（2）LIMB系統(tǒng)主要工藝參數(shù)

第五十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日c.增濕程度

（2）LIMB系統(tǒng)主要工藝參數(shù)

對LIMB系統(tǒng)而言，若爐后增濕至煙氣溫度與露點溫度差11℃時，系統(tǒng)總效率可提高10%。

第五十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日3.LIDS方法（1）工藝流程第五十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日3.LIDS方法（2）主要工藝參數(shù)

在鈣硫比等于2，△T為15℃，LIDS系統(tǒng)的總脫硫效率可以達(dá)到90%。LIDS系統(tǒng)適合于燃煤鍋爐的容量在50～100MW之間的中小型電廠脫硫。

第五十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日二、爐內(nèi)催化氧化固硫爐后活化脫硫技術(shù)

1.爐內(nèi)強(qiáng)化固硫爐后煙道增濕活化脫硫技術(shù)這一技術(shù)是將爐內(nèi)噴入的普通鈣系脫硫劑，改為加入添加劑的改性脫硫劑，使?fàn)t內(nèi)固硫效率提高到50%～60%，爐后增濕活化不增設(shè)活化塔，而是在現(xiàn)有的煙道中完成，如果鍋爐煙氣出口至原干式除塵器距離太短，可延長煙道或彎形成為一簡化增濕活化器，使這段的脫硫效率達(dá)到40%～50%，即可使綜合脫硫效率達(dá)到70%～80%。對于使用較低硫煤的鍋爐和排放標(biāo)準(zhǔn)較寬的地區(qū)，這種技術(shù)已得到應(yīng)用。第五十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日2.爐內(nèi)強(qiáng)化固硫爐后濕式除塵脫硫技術(shù)二、爐內(nèi)催化氧化固硫爐后活化脫硫技術(shù)

當(dāng)原鍋爐的除塵器為濕式除塵時（如麻石水膜除塵、水浴式除塵器等），便可利用原濕式除塵器活化脫硫，即使不加任何改造，也可使脫硫效率達(dá)到70%以上；如將原濕式除塵器做些脫硫技術(shù)的簡單改造，則可使得最后綜合脫硫效率提高到80%以上。第五十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日3.爐內(nèi)強(qiáng)化固硫爐后循環(huán)活化脫硫技術(shù)

二、爐內(nèi)催化氧化固硫爐后活化脫硫技術(shù)

所謂爐后煙氣循環(huán)活化，包括前面敘述的LIFAC技術(shù)和典型的煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)等。因為LIFAC的煙氣增濕活化技術(shù)，煙氣循環(huán)流化床技術(shù)的脫硫效率一般為80%左右，再提高效率就比較困難，費(fèi)用也增大。如果在這些成熟技術(shù)前增加爐內(nèi)強(qiáng)化固硫，就可能提高綜合脫硫效率達(dá)到90%左右。對于煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)而言，雖增加了爐內(nèi)脫硫劑，但可通過減少流化床內(nèi)吸收塔的脫硫劑的量來予以抵消，從而不會增加運(yùn)行中脫硫劑的費(fèi)用。第六十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日第四節(jié)荷電干式吸收劑噴射脫硫技術(shù)荷電干式吸收劑噴射脫硫技術(shù)（CDSI）是美國阿蘭柯環(huán)境公司開發(fā)的一項脫硫技術(shù)。在美國，CDSI技術(shù)已應(yīng)用于112MW發(fā)電機(jī)組及瀝青窯爐的煙氣脫硫等工程項目。CDSI系統(tǒng)自1993年介紹到中國以來，已在德州熱電廠及杭州鋼鐵廠自備熱電廠上安裝了兩套CDSI裝置，第一套已于1995年下半年投入運(yùn)行，第二套在1996年年底投入運(yùn)行。第六十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日1.CDSI系統(tǒng)工作原理

傳統(tǒng)的干粉噴射技術(shù)是在煙氣中噴入堿性吸收劑，與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸鹽或亞硫酸鹽的顆粒物質(zhì)，從而達(dá)到去除SO2的作用。在一般煙氣溫度下，固體與氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性較小，反應(yīng)所需的時間較長，粉粒之間易團(tuán)聚減小了反應(yīng)表面，因此傳統(tǒng)干粉噴射技術(shù)的脫硫效率也比較低，一般在20％以下。第六十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日荷電干式吸收劑噴射系統(tǒng)包括一個吸收劑噴射單元，一個吸收劑給料系統(tǒng)（進(jìn)料控制器，料斗裝置）及SO2檢測器和計算機(jī)控制的系統(tǒng)等。吸收劑以高速流過噴射單元產(chǎn)生的高壓靜電電暈充電區(qū)，使吸收劑得到強(qiáng)大的靜電荷（通常是負(fù)電荷）。當(dāng)吸收劑通過噴射單元的噴管被噴射到煙氣流中，吸收劑顆粒由于都帶同一符號電荷，因而相互排斥，很快在煙氣中擴(kuò)散，形成均勻的懸浮狀態(tài)，使每個吸收劑粒子的表面都充分暴露在煙氣中，與SO2的反應(yīng)機(jī)會大大增加，從而提高了脫硫效率。而且荷電吸收劑粒子的活性大大提高，降低了同SO2完全反應(yīng)所需的滯留時間，一般在2秒鐘左右即可完成化學(xué)反應(yīng)，從而有效地提高了SO2的去除率，并縮短了反應(yīng)時間。1.CDSI系統(tǒng)工作原理

第六十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日除提高吸收劑化學(xué)反應(yīng)成效外，荷電干式吸收劑噴射系統(tǒng)對小顆粒（亞微米級PM10）粉塵的清除效率也很有幫助，帶電的吸收劑粒子把小顆粒吸附在自己的表面，形成較大顆粒，提高了煙氣中塵粒的平均粒徑，這樣就提高了相應(yīng)除塵設(shè)備對亞微米級顆粒的去除效率。

1.CDSI系統(tǒng)工作原理

第六十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日2.CDSI工藝流程

第六十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日第五節(jié)固相吸附—再生脫硫技術(shù)

活性炭脫硫的主要特點：過程比較簡單，再生過程副反應(yīng)很少；吸附容量有限，常需在低氣速（0.3～1.2m/s）下運(yùn)行，因而吸附體積較大；活性炭易被廢氣中的O2氧化而導(dǎo)致?lián)p耗；長期使用后，活性炭會產(chǎn)生磨損，并因微孔堵塞喪失活性。第六十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日一、活性炭脫硫原理

1.脫硫當(dāng)煙氣中沒有氧和水蒸氣存在時，用活性炭吸附SO2僅為物理吸附，吸附量較小，而當(dāng)煙氣中有氧和水蒸氣存在時，在物理吸附過程中，還發(fā)生化學(xué)吸附。這是由于活性炭表面具有催化作用，使吸附的SO2被煙氣中的O2氧化為SO3，SO3再和水蒸氣反應(yīng)生成硫酸，使其吸附量大為增加，見圖4–69。第六十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日一、活性炭脫硫原理

第六十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期日SO2在球狀活性炭上的吸附轉(zhuǎn)化，得出以下結(jié)論：不同比表面積的瀝青基球狀活性炭（PSAC）經(jīng)氧化再在高溫下熱處理后吸附轉(zhuǎn)化