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電廠煙氣脫硫脫硝工藝簡介"I第一部分煙氣脫磽技術(shù)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))爐膛千粉噴射高能電子活化氧化法(EBA)荷電干粉噴射(CDSI)4一、燃煤產(chǎn)生的污染■燃煤產(chǎn)生的煙氣污染物:S02、NOx、C02、Hg等■燃煤煙氣中S02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(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噸煙氣排放標準■GB13223-2011^新《火電廠人氣污染物排放標準》,見附件一■史上最嚴厲的排放標準:2012年1月1曰之前的鍋爐,在2014年7月1日起?SO2200mg/m3<2012年1M1U鍋爐:100mg/m3)■NO2100mg/m3(比美M現(xiàn)行標準低35mg/m3,K至只冇歐洲現(xiàn)行標準的一半)■煙塵30mg/m3■排放總靖控制生史上最嚴仿標準中國燃煤so2污染現(xiàn)狀中國的大氣污染屬典型的煤煙型汚染,以粉塵和酸雨危侉最大,酸雨問題實質(zhì)魷是S0z6染問題。中國S02污染經(jīng)濟損失(2005)(單位:元人民幣)su/AMix:控酸雨制區(qū)■【兩観”兩摶醫(yī)之外總計農(nóng)作物12,27167.70179.9737.70217,67森林0,00775.XO775.800.0()775.80人體健談65.0256.1H121.2050.67171.87合計77.29999.6S1076.988.371165J_三、煙氣脫硫技術(shù)概況各國己經(jīng)研宂發(fā)展了許多燃煤電站鍋爐擰制so2技術(shù),并噸用十實際電站鍋爐。這些技術(shù)4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-?般呵分為濕法、t干法和下法三大類。、(1)濕法煙氣脫硫技水(WFGD技水)。(2)半T■法煙氣脫硫技術(shù)(SDFGD技術(shù)).(3)〒法煙氣脫硫技術(shù)(DFGD技術(shù))燃煤機組煙氣脫硫以笫一種A主。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)應用狀況(4)其它濕法煙氣脫硫技術(shù)(1)基本原理水的離解:502的吸收:h2oso2(g)<^SO2(uq)CaCO,的浴解:'+
hso3hso;5"-+SOfCaCO\s)C>Ca^+CO.2~HCO;+H+H,0+CO.{uq)CO^~
+//+
OHCO~CO2(uq)<^>CO2(g)在餌試't存在時,HSOf的狨化:HSO,M!CaSO3和CaSO4的結(jié)晶:ATiCa2^+SO^<=>CuSO^■-HX\s)H++SO:^HSO;Ca^+SO^~低嫩W風機L一冷卻風機(2)典型工藝流程石灰石一石膏濕法FGD系統(tǒng)圖;—1愾鈑密封風機燜肉e-卿品酶似機_典型工藝流程XMAIMir—WMttWHtr■**_,_irMiinwtSV*"<MX>i*S0iriMb4a>W*G*90?M0^R)*00i■?__MFtbvtoR(3)常用濕法脫硫技術(shù)應用情況常用濕法脫硫技術(shù):1.德_比曉夫公司2.美國巴威公司3.美W瑪蘇萊公司4.美國杜康公司___5.徳國費塞亞巴高克公司6.奧地利能源及環(huán)境集團公司7.盤大利艾德瑞科公司8.曰本石川島播磨重工業(yè)株式會社(IHI)9.門本下代m公司10.曰本三芟公岣的液柱塔11.曰立公uj的尚速水平流FGD技術(shù)12+曰本川崎噴霧塔脫硫技術(shù)13.法國阿爾斯通El德國比曉夫公司魯奇?能捷斯?比曉夫公句和魯奇能源環(huán)保公司F2002年12月合并為告奇能源環(huán)保股份有限公司(LLB)。技術(shù)特點:(1)
幾乎是化學理論計算值的吸收劑消耗(2)適于200-1000MW機組容量、低中髙硫燃料的鍋爐機組,處規(guī)的502濃度敁卨達25000mg/NrrP:(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;⑷LLB公司擁有專利技術(shù)的脈沖懸浮系統(tǒng),沖洗吸收塔的水T■池底時,無論多大尺寸的吸收搭都不公發(fā)生阻'堪和石fr的沉降,吸收塔小耑要攪拌器,期關(guān)機后也可無障礙啟動:主要性能:(1)(2)脫硫效率高,>95%:
吸收劑耗量低,鈣硫比<1.03:
石膏品位竊,含水率S10%。系統(tǒng)流柙閣遡備?吸收塔上部漿液PH值低,提島軾化效韋:加入氣化空氣,增大石灰石?解度:1
:Ui占八押-特殊沒^^收噴嘴,不采獨特的吸收池分隔管件、將苜化區(qū)和新鮮漿液區(qū)分開,有利rso2的充分吸收井快速生成THh而it生成n育的品粒大:采wv利技水的詠沖姑浮視拌系統(tǒng):;?化的煙氣呵通過冷卻塔成安裝在吸收塔頂部的煙囪排放,脫硫反應搭?交錯布置的噴淋層3?5層噴嘴:___設(shè)3~5臺循環(huán)泵。噴嘴?LLB除霧器效兩級人字形除霧器;設(shè)計成可更換的組件,便于維護;除霧器在塔頂,W約場地、除涔器結(jié)構(gòu)人+形除劣器^■1參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:能耗比機誡攪撲低:提髙可用率和運行安全性:提髙石灰石漿液利川書:便于維護。詠沖鉍i?系統(tǒng)?石膏脫水系統(tǒng)---石膏旋流站?
石打進漿濃度8-15%;O底流濃度45-60%。心育旋流站E2.美國巴威公司美國巴威公司(B&W)成立于1867年。巴威公司己有40000MW以_t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乎的脫硫塔。美MB&W公司的吸收塔模塊以逆流設(shè)計。從噴淋W的噴嘴噴出的漿液用十洗滌逆流向上的煙氣。新鮮吸收劑的補充坫通過連續(xù)監(jiān)測的pH值加以調(diào)傳。主要設(shè)備參噴嘴仝部采用碳化硅的空心錐嗩嘴,漿均勻,防麼防腐。?吸收塔攪拌吸收搭漿池屮的漿液為/保持結(jié)汀狀態(tài)而加以攪拌,多個側(cè)進式的《拌器用于保iiE漿液的均勻混和。?除霽器煙\向卜/穿過噴淋塔帶走很衫的小液滴、/f效韋的液滴分離是砧本要求,以Pflik漿液被帶走并且玍吸收塔的F游煙沉積。在巴威的吸收塔中,在垂直的或3?水T■的煙氣流動方向荽1被兩層V形除莧器脫除。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,使塔風煙氣分布均井在托盤上方形成湍液,與液滴充分接觸,大大提佔質(zhì)效[匕獲得很尚的脫硫率.激烈的沖刷使托盤不會結(jié)垢,還可作為檢修平臺。J___B&W吸收塔X一—,.5碳化址的個心碓嗩嘞技術(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aTrftyWildTr_y無ftswit*有無托耋時氣%分C*0Modalora50MWW*iFQt)Nbacrbeiirirtwi曬細_2O0I,D0■0力OsI40<jULil吋晚恥《內(nèi)\沐76投似(2)漿液分布均勻托盤上保持漿液,沿小孔均勻流下,使?jié){液均勻分布。diarnt'ir閒2ZIE1Ho!!o#ConeLi制SIfiotnPtrl?-i:tcS娜S:ttitie/fl的nws^eturtGer.;i*marredforr*enl;^vcrd^^ibvEif^漿液分布m(3)低吸收塔&好的傳頎效果町減少噴淋U,偵吸收塔的島嗖降低。U)節(jié)能液氣比的降低,吸收塔墳的降低,使得漿液循環(huán)泵的功申大大減少,足以抵消因托盤阻力導致的引風機功率的增加,全系統(tǒng)離效節(jié)能。巴威公司對某5WIMW機組的設(shè)計比較(入口8(>2濃度mmppni,脫硫率叩沒)項9采用托盤不采用托盤Ca/SL03L03IJG<L7Nni”液氣比14520煙氣卬降(Pa)1240R70果功率(KW)27603750風機功率(KW>68606580總功中(KW)962010330(5)檢修方便托盤吋作A噴淋層和除常器的檢修平臺,無盂排免漿液,無需搭腳手架,就可以直接檢修。E3.美國瑪蘇萊公司1997年瑪蘇萊公pj收購尖M迎川電1公4環(huán)保部(GEESI)后,即是今天的Marsulex環(huán)保!M團公司。Marsulex在全球有20個W家擁有55,974MW(2003年統(tǒng)計數(shù)椐)脫硫技術(shù)應用的經(jīng)驗,在全世界向20家公司轉(zhuǎn)讓了技術(shù),部分Marsulex技術(shù)受讓方都己成為了M際著名的脫硫公司:德國L.C.Steinmueller(BBP)、日本IHI、奧地利AEE、韓MDoosan.仰蘭Hoogovens(現(xiàn)在的Corus)技術(shù)特點(1)系統(tǒng)有吸收劑利用率商和脫硫效率髙的“雙高”特點,其屮石灰石的可利川率超過98%,脫硫率可達95%以上;(2)
整個系統(tǒng)的優(yōu)化沒計,降低了能耗。保證了整個脫硫系統(tǒng)的耗電量小于電廠發(fā)電量的13%;(3)系統(tǒng)采用髙氣體流速設(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502脫除與壓力降,使投資和運行成本最優(yōu)化:(5)采用髙速除霧裝置,改善并加強了對高速煙氣中霧滴的討余卒」;(6)桑用吸收塔液相W分妃裝W(簡稱ALRD),提島效申并降低能量消耗:(7)
核心工藝S備如吸收塔及塔內(nèi)部件果用專利技術(shù)的S分戶材料,漿液循環(huán)泵、漿液攪拌器等設(shè)備社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。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)供府而。AEE公4在煙氣脫硫領(lǐng)域成功運行的裝置已有知多套。目前為止,AEE設(shè)計和制造的最大FGD系統(tǒng)是在徳國NiederauBemBlockK單機容M:950MW的機組,脫硫率大丁+95%,該套裝置于2002年己投入商業(yè)運行。AEE的脫硫搭煙氣MA1A可達3000000Nm3/h,,SO2A口濃位h]■達30,000mg/Mm3,脫硫率可商達99%。技術(shù)特點(1)以壓力損失低,節(jié)裨電耗為優(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)確保在任何吋候都不公造成塔內(nèi)石請漿液的沉淀、結(jié)垢或堵塞。(5)吸收塔漿池氣化空氣方式(6)AEE計算機模擬設(shè)計,擰制脫硫塔煙氣均幻流動技術(shù)E5.意大利艾德瑞科公司?丈德瑞科公司(Idreco.S.p.A)創(chuàng)立于1976年,是國際上獨家冏吋具備煙氣脫硫和煙氣脫硝兩項技術(shù)的知名企業(yè),IDRECO完全擁冇■…個完整的電廠空氣潔凈處理線和任-規(guī)欖的城市廢物焚燒爐?!?003年總火利IDRECO公u'J與浙火網(wǎng)新公u]在中W介資成立“浙大網(wǎng)新IDREC0環(huán)境工程公司”,其中IDRECO公司為所符與浙大M新在中M境內(nèi)合作的煙氣脫硫項H提供技術(shù)和性能擔保,承所冇的煙1脫硫項□的蓰礎(chǔ)SH?和吸收塔的洋細設(shè)汁以及負貴現(xiàn)場安裝調(diào)試的督導.基本濕法煙氣脫硫流程囲E6.H本石川島播磨盧工業(yè)株式會社(IHI)B本石川島播磨重工業(yè)株式會社始建于1353年,發(fā)展到現(xiàn)在成為包括環(huán)保、船舶、丄業(yè)機械、成套設(shè)答、航空航尺等設(shè)計、建造的綜合性生產(chǎn)廠家,是H本最fl影響力的東]: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,提出專利中請100多件,擁有專利43項。E7.H木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一石青脫硫工藝。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10mg/Nm3以卜'的除塵性能。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ffl變化適應范圍廣;(3)具有穩(wěn)定的脫硫率和較高的除塵性能(^lpm的煤塵捕集率^60%):(4)氣液接觸而積人,在0.5秒的瞬間內(nèi)完成反應,因此無副生物,無結(jié)垢;(5)石膏品質(zhì)高,平均粒徑70pm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:吸收塔的構(gòu)造截醐E8.H本川崎噴霧塔脫硫技術(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n內(nèi)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I1除劣器的布置高度低,便于運行維護、檢修、保痄;(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)通過控制泉運行臺數(shù)和對噴管的切換,可以針對負荷的變化達到經(jīng)濟運行。川崎噴嘴為陶瓷的螺旋噴嘴,噴寫椅式為-:啦環(huán)狀液膜,噴嘴的特點是:(1)低壓噴嘴需要粟的動力小,力低壓節(jié)能型;(2)所噴出的三重環(huán)狀液膜氣液接觸效率高,能達到高吸收性能、高除塵性能;(3)單個噴嘴的霧ft人,耑耍布置的數(shù)fl少:(4)耐磨蝕、耐磨損,具有半永久性的使用壽命(30年以上);關(guān)鍵設(shè)備灰石一什汽法FGD系統(tǒng)上耍由煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、打灰冇漿液制備系統(tǒng)、石ff脫水系統(tǒng)、巾故排放系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)等部分構(gòu)成。這啤系統(tǒng)都有,吟關(guān)鍵設(shè)備,對F這苧關(guān)鍵設(shè)備的選#對于整個FGD系統(tǒng)來說足半:X屯要的。RlLYMtRACSOUMESULFIDEFWOHLTfUTFAFDYCIEVntATtDWATEF剛MSPOMLMFIGTORMSETMKm_RJRTCLKSSIFlfR」TANKSSIUDSfCAKtfORDISPO3M.濕法FGD的廢水處理系統(tǒng)溫州發(fā)電J三期(浙江天地)北侖屯廠(浙江大地>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1:藝(6)Wellman—lord工藝(7)有機酸鈉一石賣工藝(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)擰檬酸鈉法(1)海水法?水?入翟畋W.LTMt々氣-釁辯節(jié).tfi?的凈ftGflrt國WMMAM?水遜人£丘冷ftFaDttnIJ(2)鎂法煙氣脫硫氳氯化賴?g(OHhB41MMhDWwrgv(3)氨法脫硫技術(shù)-*(4)雙堿法煙氣脫硫技術(shù)MH(12)擰檬酸鈉法2半干法煙氣脫硫技術(shù)24循壞流化床煙氣脫硫技水.拋環(huán)流化床煙氣脫硫(CFB-FGD)工藝是201讓紀80竿代奇(Lurgi)公司幵發(fā)的?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。I)1)循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝(CFB)4HHMU<姑壞流化床煙氣脫硫系統(tǒng)I:藝流fM湘壞流化床反應器及百葉窗式分離器示意⑹循環(huán)流化床反WS;(b)百叫窗式分離器:>st攻*14爐4識氣Afi12)回流式煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝(RCFB)0冋流循環(huán)流化床煙氣脫摘RCFB反b'i^.T作原現(xiàn)RCFB工藝設(shè)計保證值和實測值比較表處理后煙氣參數(shù)保證憤實測慣SO,泉濃M/nig-m5<400<250脫硫效率/%>8586-88SO;質(zhì)M濃度/iqg-m5<0.1煙塵質(zhì)竜濃度/mg-m-3<20<1.2煙囪出口煙氣髓rc>7375-80物料消耗及其保證條款Ca/S(摩爾比)1.411.25脫硫么屮活性CaO/%<1電車£/kW720311系統(tǒng)可用率/%>97.39K.13)氣體懸浮吸收煙氣脫硫(GSA).I:藝妯本原理是,在工藝屮首先將Ca(OH)2ft水混合后,川噴嘴將石灰乳霉化噴入循環(huán)吸收室內(nèi),石灰乳在反應器內(nèi)干燥脫硫,井利W循環(huán)流化床技術(shù)使未完令反應的Ca(OH)24新回到反府器內(nèi)允分利用,提品吸收劑的利用率。GSA采用霧化的石灰漿作為吸收劑,井將人W的脫硫灰濟回送到脫硫塔,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發(fā)而上,調(diào)入口煙氣流速穩(wěn)定在適當?shù)闹?,就可以保比固體顆粒處干懸浮狀態(tài)。煙氣與懸汗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。另外,循環(huán)的千脫硫產(chǎn)物顆粒還能起到?jīng)_刷脫硫塔堉面的作用,從而nJ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個器除棹大部分的悶體顆粒,這些顆粒的大部分堪送問脫硫塔進行灰循環(huán),潔凈的煙氣經(jīng)煙囪排入人氣、它與CFB-FGDI:藝思路相近,其丄藝特點是:1)
吸收塔出口裝旋風分離器作預除塵,旋風分離器的除塵效率達99%,吸收塔出門閥體物濃度為500-2000g/m3,通過預除塵可降到5-20g/m3o2)用生石灰消化制成石灰漿液噴入吸收塔底部。4達FL5-GSA〔藝流程、體化除坐器晚硫工藝流程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?87X105rrP/h(標準狀態(tài)K)的GSA脫硫裝賈。小龍?zhí)栋l(fā)電廠GSA脫硫裝置運行的主要問題冇: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)品輸送小暢,屮于輸送設(shè)備選型和宵道配S不合理,在倉泵出口45-200m處出現(xiàn)堵灰:3)脫硫塔出口煙溫長時間低于85C,除塵器底部灰斗下灰管堵灰:4)脫硫系統(tǒng)壓差大予設(shè)1值,導致引風機出力不夠;5)噴槍、噴嘴易堵塞、賣反應堪觀副產(chǎn)品副產(chǎn)品楣環(huán)灰箱電除塵水箱水呆空氣播環(huán)料自爐煙一來鍋的氣GSA脫硫技術(shù)II藝流程(小龍?zhí)峨姀S)—體化脫硫工藝(NID)主要技術(shù)參數(shù)表機組界錯/MW2X120燃煤含硫壁/%}A煙氣流2X51K_最離煙氣溫度rc165SO]脫除率/%保證值80%,實測偵95%入門S02^^濃度1500-4000吸收劑CaO除塵器入U煙塵質(zhì)最濃度(包括再循環(huán))/g.m」22除T器出1:1煙卞質(zhì)量濃度/mg*m1保證值501.20L602,ca/sf?爾比200.30L20LfiCCa/S.想爾比2.002.2影響循環(huán)流化床排煙脫硫效率的因素1)運行矣數(shù)對脫硫效半的影響①
Ca/S8?價莊OOQoO@64*^^K甚脫硫效牛隨Ca/S變化曲線種利川豐隨Ca/S變化曲線②煙氣在塔內(nèi)停留時間206789煙氣在塔內(nèi)哼S時旬s1000180oO64脫硫效豐隨憐留時叫變化曲線7320--——.-1——
->——078910壞氣在塔內(nèi)停留時間,鈣利用率隨悴留時間變化曲線200513152025AT*C③絕熱飽和溫距ooo8oo6d.a講淤笸迄脫硫效率隨絕熱飽扣溫距變化曲線70k(Ptwvr*4>total10---'-1-1-051C152025△T'CoO53M墨|_呀O鈣利川率隨絕熱飽和M|變化曲線④脫硫塔入口煙氣溫度1*2O9J-僅50010J*806040*14崧煊活3C20脫硫效幸隨入[J煙At溫度變化曲線父中twer<tot^LIJ7nuoE3K講田?o鈣利用率隨入U煙氣溫度變化曲線5⑤入口so2濃度100ooo864%陡鉸擺罷o2020脫硫效卓隨入I化曲線80x4>tcver*<ttotsi20
1——i——■——|>
1——I——|—*——20040060Q80010001200CSO2pptn%鈣利用率隨入口SCX濃度變化曲線300102030楣壞佶$2)循壞對脫硫效率的影響①循環(huán)倍率變化對脫硫效率和鈣利用率的影響?4>to*4rO4>tot.il010203DQO54%H亜芯松泥壞佔牟對脫硫效牟的影響站壞倍率對鈣利用率的影響?^otalCa/S=1.25aHtotalCa/S-1.54□11totalCa/S=2.040ID20304050彷壞倍率②不同Ca/S比時循環(huán)倍率變化對脫硫效率的影響3001020嗝壞佶萆30a塔內(nèi)脫硫效韋b系統(tǒng)脫硫效年Ca/S摩爾比不同時不同檐環(huán)倍率對脫硫效率的彭?由tcvw?<t>total599058oo6oo54③循環(huán)灰含濕對脫硫效率的影響7204812街環(huán)灰含濕堡/%86D4812a塔內(nèi)脫硫效率b系統(tǒng)脫硫效率不同循環(huán)倍率時循環(huán)灰總含侃始對脫硫效率影響2V:-O8377467%/卅歎餒蕓6929O9883干法脫硫技術(shù)3.1噴英干燥煙氣脫硫技水噴霧干燥法是20世紀70年代j|?發(fā)的+種FGD技術(shù),80年代汗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NiroAtomizer公司共同殲發(fā),閨外多稱Joy-Niro法。據(jù)不完全統(tǒng)計,在歐洲和]美E8采用噴霧I■燥法脫硫的Jt有50臺機gL,
J(裝杉L容量共11930MW,由于這種方法利用噴劣千燥的原理,在濕態(tài)的吸收劑噴入吸收塔之后,?方向吸收劑與煙氣屮的二氧化硫發(fā)生化學反戍;W—方而煙氣義將熱蛍傳遞給吸收劑使之不斷十燥,所以完成脫硫反應W的廢濟以干態(tài)形式排出。噴芬T燥煙氣脫硫L藝系統(tǒng)閤二at,體嘖嘴仏n嗩嘴b噴異T-燥搭鎬爐空氣so除器電塵引風機n=飛灰n去灰吸收刑處薄裝置(生石灰)吸收劑幫整槽灰漿泵1往灰副產(chǎn)恥黃島電J?噴霧干燥法煙氣脫硫I:藝流程閣噴苒千燥煙氣脫硫円運行以米,遇到的題行以卜幾個力_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,也是噴霧干燥吸收搭或處理漿液和粉末工業(yè)的常見問題。石灰具冇容易吸收水氣而變成喏硬凼體的特性,僅灰漿會造成坫難和培損。l3.2干法噴鈣類脫硫技術(shù)4.4.2.2.1LIFACX藝爐內(nèi)噴鈣尾部增濕作為一種常址的干法脫硫丄藝而彼廣泛地應用。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)應用的。該技術(shù)是將石灰石于鍋爐的900-1150C部位噴入,起到部分固硫作用。在尾部煙道的適與部位裝設(shè)增濕活化反問器,使爐內(nèi)農(nóng)反應的Ca?扣水反噸牛.成Ca(OH)2,進一步吸收:輟化硫,提卨脫硫率。LIFAC「.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。笫。步,將磨細到325S左右的石灰石粉用氣流輸送方法噴射到爐膛上部溫度為900-1150C的區(qū)域,CaCO3立即分W并與煙氣中SO2和少成亞硫酸鈣和硫酸鈣。爐內(nèi)噴鈣的脫硫宇約力_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増濕活化器中完成,在活化器內(nèi),爐膛屮未反M/:的CaO與噴入的水反沌牛成Ca(OH)2,SO24牛成的新鮮Ca(OH)2快速反R生成收硫酸鈣,然h義部分地被氣化為硫酸鈣。A柳ittV疆,rtTrriifin.frDry*miLIFAC1:藝流LIFACL藝流稈總閣(、頂)工藝特點1)迠HIf硫hl為0.6%?2.0%的煤種,在Ca/S=1.5-2.5時,采用i■灰再循環(huán)和灰漿醐環(huán)系統(tǒng),脫硫效率可達70-75%>2)該法己有了--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UFAC系統(tǒng)U濕;IFGD系統(tǒng)的經(jīng)濟分析比較,LIFAC的沒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%o3)按照LIFAC系統(tǒng)中士活化反應器能夠處現(xiàn)的煙1流黽,采川LIFAC脫硫方法的鍋爐科4為50-300MW.4)LIFAC系統(tǒng)占地iM積較小,安裝活化反應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)由于活化反應器是在髙于露點的溫度條件下運行,因此其固態(tài)反府產(chǎn)物是干粉,沒有泥漿或污水排放。反應產(chǎn)物可以用作建筑和筑路材料。6)有如下缺點:鈣噴入爐瞠-般不會弓I起結(jié)焦,對尾部受熱而磨損不大,但易引起積灰。總的熱損失約為0.4%,網(wǎng)爐效率降低約1.0%,
由F鈣的噴入及再循環(huán),使粉塵址增大,對除塵器的性能要求更髙,能耗增加。爐內(nèi)噴鈣系統(tǒng)?1)石灰石粉輸送系統(tǒng)石灰石粉含含泵2)石灰石粉噴射系統(tǒng)平衡料斗螺旋給料機分配器石灰石粉噴嘴爐后增濕活化系統(tǒng)■1)活化器3)増濕水系統(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3.2荷電干式吸收劑噴射煙氣脫硫工藝(1)CDSI系統(tǒng)工作原理帶電吸收劑粒丫?對小粒拉粉塵的吸附作閘(2)CDSI系統(tǒng)各工作單元燃煤鍋爐CDSI系統(tǒng)流程示意圖第二部分煙氣脫硝技術(shù)■提納—、環(huán)境中NOX束源二、NOX形成機理三、NOX的控制技術(shù)四、NOx脫皆技術(shù)——SCR五、SCR裝置的影響六、波氣SCR的優(yōu)缺點七、SNCR工藝簡介各國火電廠氮氧化物排放標準比較單位:mg/m1閼體燃料排放限值(mg/m3)中田(2012-01-01以全部煤粉鍋爐100美國<2005-02-2S以后的執(zhí)行標準)新讓仉組135改建機沮B5改造機組185歐盟(2002年U月27日后獲得許町證的電廠)熱功宇50-100MW400生物燃料熱功率KW-300MW300熱功豐大子3⑻MW200*偏遠地區(qū)除外,共値為300mg/m3熱功豐50-100MW4()0擇訕燃料熱功半大子100MW200*日本<]9K7.4.i4r今的執(zhí)h>70410煙氣依(萬:Nm3/h)20-705B<4718二,NOxif;A.機理A.熱冷型NOX?主要反應n2+o-^no+nn+o2^no+oN+OH^NO+H參相關(guān)閔素高沒壞境燃料與全氣的克分混合無煙煤燃堍中,熱力鑾NOx可到一豐以上B.燃料型NOX?燃料中的有機匕合物在燃浹it程中氣化生成的氮氣化物?相關(guān)因紊與燃料和全九的混合程度者切相關(guān)與燃境區(qū)城的溫度關(guān)糸不大煙媒燃洗中,約80%的NOx為燃料型C.快連型NOX?在燃洗的年期生成?形成過桎気和燃料肀的破釓化合物反應N2+CH化合物==》HCN化合物HCN化合物軋化生成NOHCN化合物+02==?NO?對子燃媒鋦櫨,快速型NOx所占份額一般低子5%?!觯?NOX的控制技術(shù)■燃燒過程中控制枝術(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))■L選擇性催化還原技術(shù)(SCR)■n,選擇性非催化還原技術(shù)(sncr)?III,SNCR/SCR混合技術(shù)印、NOx脫除'技術(shù)——SCR1,逸釋性催化還原法(SCR)i晏及犮.4NO+4NH3
+O2
一4N2
+6H2O2NO2+4NH3+O2->3N2+6H2O6NO2+8NH3-*7N2+12H2O230?450T一般應用溫度:320-400X?轉(zhuǎn)化故卒在70?90%之阿。SCR最早由口本于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)運什。原來并非為髙脫硝率工藝,々一般高塵設(shè)置(HighDustLayout)觸媒裝置于?鍋爐省煤器出口與空氣預熱器入U之間,其作用為使噴入之氨與煙氣中之NOx反應實現(xiàn)脫硝。?在此情況時,其有效反應之溫度范W較SNCR低的多,約在320°C^400°C之間。o最普遍使用的化學反應劑(還原劑)為氨,但近年來也使用尿素,2鍋爐脫硝系統(tǒng)裝置的基本流程a)髙尖SCR系統(tǒng)_一許選b)低塵scR系統(tǒng)StackNil;,混合器送風機3.SCR系統(tǒng)I鐵什負I'hoa奇1------[xl_%出aH美發(fā)A4.SCR糸吮立要設(shè)備■反應器/傕化利糸虼i要設(shè)備:反應暮俄化利吹灰暮4.SCR系虼i要設(shè)備_煙免/氣的浞合糸統(tǒng)i要設(shè)備:稀幹風機靜態(tài)瀧合裏,乳嘖射格槌fAIG;全氣/氣混合篡5鍋爐瓢氣MMS選擇性催化還原(SCR)法工藝系統(tǒng)圖5氣nI氣緩S丨S*-帝scWj飛MMmaB£MUxrnrI?l^D6.依化利__nh3o=>nok專^=>nh3<^=>nh3O=>N0xc^=>nh3催化劑型式依化利立要的供應甫■Argillon■BabcockHitachi(BHK)?次故權(quán)式■HaldorTopsoe■HitachiZosen(Hitz)■Cormetech■Argillon■Ceram.CC1C■東方機城持板式和啐禽式催化利的比敕形式優(yōu)點缺克呤禽式比表面私大抗熱沖私能力強坑灰Ha基能力一般板式抗阻表性好煙氣阻力小結(jié)構(gòu)強度鳥多屬結(jié)構(gòu),表居活性材料易脫落俄化利選型立要因素■煙氣中飛灰的含量■煙兔中飛灰顆粒尺寸■反應暮布置全網(wǎng)?SC/?煙氣阻力要求SCR催化劑設(shè)計中??紤]其它因素-催化劑的壽命■so2到so3的轉(zhuǎn)化率■使川nh3的煙氕敁低溫度.離溫下催化劑的燒結(jié)■As的毒化■堿土金屬(Ca0)-W金M(Na,K)的屯化?鹵素(C1)的毒化■飛灰磨損五.SCR裝置的影響■對全預笟的影響?煙氣中部分SO2轉(zhuǎn)化成SO3■士子SO3的增加,忐此陵虜蝕和陵況積蝓灰程度增加■NH3+SO3+H2O^NH4HSO4/(NH4)2SO4■NH4HSO4沉枳溫度15O-2OOT,粘度敕大,加劇對全毛預熱器換熱元件的緒永和<蝕■全氣預熱發(fā)熱硃及差增加,全氣頇熱眾漏凡略有續(xù)加采取的措施■采用多介質(zhì)吹灰農(nóng)■全氣預熱暴由嵩中低溫段改為高低混兩段,取消中溫段,璉免全頇袞在NH4HSO4沉積溫度區(qū)城分段。■換熱元件逸用合是的板型■在全預裏冷段采用破塘瓷元件■嚴格控制滿氣率采用軟低的SO2到SO3的轉(zhuǎn)化率三氧化硫酸霧煙氣排放Mono-RailSoctblovierT?o<toyHopperGawiystE
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