2022年燃煤锅炉脱硫除尘技术及设备现状 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用燃煤锅炉除尘技术及设备现状目前燃煤锅炉在用的除尘技术已涉及到多种工艺,各种工艺在运行过程中 所具有的减排特性、牢靠性、经济性等都存在较大的差别；从总体上说,除尘 工艺和设备已日趋完善,现已形成肯定的规模生产才能,而对脱硫工艺和设 备,除少数引进国外的脱硫工艺和设备能确保牢靠、有效运行外,多数工艺和 设备尚处在小摸索究或中试阶段,到最终进入有用阶段,仍有很多问题需要完 善；尽管总的来说安装脱硫装置的锅炉比例仍很低,但目前在用的脱硫技术已 涉及到很多种工艺,各种技术在运行过程中所具有的减排特性,牢靠性,经济 性 等都是有差别的,它们将影响到技术的适用性和推广应用前景；2.我国典型的烟气脱硫技术的引进、开发和使用情形2.1 火电厂烟气脱硫现状我国火电厂烟气脱硫技术的研发起始于六十岁月初,进入七十岁月后,先 后 开展了 10 多项不同规模、不同工艺的试验讨论,取得了阶段性成果；但由于技 术、经济等多方面的缘由,始终未能在大型火电厂机组上得到应用；近几年来,随着我国经济进展的增长和环境标准的渐趋严格以及对火电厂 二氧化硫污染治理力度的加大,促使火电厂烟气脱硫行业的进展,取得了长足 进步；主要表现在以下几个方面：<1）在国内技术和体会不能满意国内脱硫市场需求的情形下,通过多种合作方法,引进了在国际上已进入商业化市场或具有 良好商业进展前景的多种脱硫技术；并在此基础上,构建了 实10 多个具有较强经济力和技术研发才能的烟气脱硫工程公司,有些公司经过努力已实现几个亿甚至 近10 亿元工程业绩,初步形成了一批火电厂烟气脱硫工程骨干企业,为技术、设 备1 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用国产化和参加国外脱硫市场的竞争,奠定坚实的基础；<2）在引进和消化吸取的基础上,先后建设了一批不同脱硫工艺的示范工程,全国已建成的脱硫工程已达到530 万千瓦,在建的脱硫机组不超过1000万千瓦；在这些脱硫工程中以采纳石灰石石膏法脱硫工艺为主,约占70；其次是烟气循环流化床和海水烟气脱硫工艺,约占20；其它脱硫工艺如：喷雾干燥和炉内喷钙尾部增湿活化等,只占 20 左右,通过示范工程建设和消化吸取,在 工艺、施工设计和运行调试中积存了相当体会,并培育了一批技术骨干力气,为 进一步进展具有我国特色烟气脱硫行业起到积极的推动作用；<3）烟气脱硫工程技术和设备的国产化程度不断提高；有些骨干企业已 能承接我国火力发电厂主导机组的烟气脱硫工程总承包,具备从工程设计、设 备 供应、加工安装、运行调试等项工作依靠国内技术力气自行独立完成的条件和 能 力,不但使工程造价大幅度下降,同时也带动国内相关机电产品的开发和生 产,新的产业链已初步形成；北京国电龙源环保工程有限公司承接 4 个脱硫工程机 组总容量已达 190 万千瓦,其中北京京能热电厂 硫1×200MW 机组上配用的烟气脱工程是在引进技术、消化吸取的基础上依靠自己的技术力气,完成了石灰石石膏法脱硫的工艺设计和工程设计,设备国产化率达80 以上,从而使工程造价大幅度降低,达到 500 元/千瓦左右；北京京能热电厂的脱硫机组经调试,各项技 术性能均已达到设计要求,已投入正常运转；武汉凯迪电力股份有限公司也已 承接 1610MW 装机容量的烟气脱硫工程,广州恒达电厂 流式2 / 9 1×210MW 机组采纳的回名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用循环流化床脱硫工程也已投入运行；2.2 火电厂烟气脱硫技术2.2.1 石灰石 石膏法烟气脱硫技术；石灰石 石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术,日本、德 国、美国的火力发电厂采纳的烟气脱硫装置约 90 采纳此工艺；它的工作原理是：将石灰石粉加水制成浆液作为吸取剂泵入吸取塔与烟气 充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气 进 行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙达到肯定饱和度后,结晶形成二水石膏；经吸 收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水,使其含水量小于10,然后用输送机送至石膏贮仓堆放,脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴,再经过换热器加热升温后,由 烟 囱排入大气；由于吸取塔内吸取剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触,吸取 剂利用率很高,钙硫比较低,脱硫效率可大于95.2.2.2旋转喷雾干燥烟气脱硫技术旋转喷雾干燥烟气脱硫技术于 70 岁月中开头讨论开发, 80 岁月初开头工业性应用,该技术与湿式石灰石 单,石膏法烟气脱硫技术相比,具有流程短,系统简能耗低,无腐蚀,无废水排放等优点；该装置是石灰由斗式提升机送至石灰储仓,经仓下部的螺旋给料机加入消 化槽与水混合消化,同时经终产物仓下部的螺旋给料机将反应物加入混合槽与 水 混合,两种浆液按比例同时泵入吸取槽,配制成所需要的吸取液,然后泵入高 位 槽经喷雾器在干燥塔内雾化,并与经烟气安排器进入干燥塔的烟气混合,浆液 雾 滴在蒸发干燥过程中,钙与烟气中的硫氧化物发生反应,生成硫酸钙和亚硫酸 钙；3 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用反应后的烟气进入布袋除尘器在除去烟气中携带的已被干燥的吸取剂及烟尘的 同 时,烟气中的硫氧化物再次与一部分吸附在滤袋上尚未反应完全的吸取剂连续 发 生反应,进一步脱除硫氧化物；2.2.3磷铵肥法烟气脱硫技术磷铵肥法烟气脱硫技术属于回收法,以其副产品为磷铵而命名；该工艺过程主要由吸附<活性炭脱硫制酸）、萃取 <稀硫酸分解磷矿萃取磷酸）、中和 <磷铵中和液制备）、吸取 <磷铵液脱硫制肥）、氧化<亚硫酸铵氧化）、浓缩干燥<固体肥料制备）等单元组成；它分为两个系统：l 烟气脱硫系统 烟气经高效除尘器后使含尘量小于 200mg/Nm3,用风机将 烟 压上升到 7000Pa,先经文氏管喷水降温调湿,然后进入四塔并列的活性炭脱硫 塔 组<其中一只塔周期性切换再生）,掌握一级脱硫率大于或等于 70,并制得 30 左右浓度的硫酸,一级脱硫后的烟气进入二级脱硫塔用磷铵浆液洗涤脱硫,净 化 后的烟气经分别雾沫后排放；l 肥料制备系统 在常规单槽多浆萃取槽中,同一级脱硫制得的稀硫酸分 解磷矿粉 <P2O5含量大于 26）,过滤后获得稀磷酸 <其浓度大于 10）,加氨 中和后制得磷氨,作为二级脱硫剂,二级脱硫后的料浆经浓缩干燥制成磷铵复 合 肥料；2.2.4炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫技术炉内喷钙脱硫技术由两步固硫反应 组成,第一将石灰石粉料喷入炉膛热烟气中,石灰石热解后生成的氧化钙与烟 气 中的二氧化硫发生反应,脱除一部分二氧化硫,然后烟气进入锅炉尾部的活化 反 应器,通过有序的喷水增湿,一部分尚未反应的氧化钙转变为有较高脱硫活性 的4 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用氢氧化钙,连续与烟气中二氧化硫发生反应从而完成脱硫的全过程；2.2.5简易石灰石 石膏法烟气脱硫技术我国的燃煤烟气脱硫技术尚处在 引进、讨论和开发阶段,而且不同的脱硫工艺技术,其设备投资、运行费用、技 术性能和经济性均有很大差异；虽然我国已对国际上现有烟气脱硫技术的一些 主 要类型引进、消化、讨论和开发,但仍仅仅处在探究和示范阶段,目前仍难以 形 成规模生产和应用的才能,其设备投资和运行费用,虽因脱硫工艺技术的不同 而 有差异,但总体上说投资和运行费用仍较大,每脱除一吨二氧化硫的运行成本 湿 法为 1100元左右,干法 /半干法在 800 元左右,从经济承担才能来衡量,不容 易 很快为企业接受,特别对工业锅炉的用户存在着烟气脱硫工艺技术的治理及技 术 要求与操作人员素养和治理水平不相适应的冲突,更难以为企业所接受；3.我国工业锅炉湿式脱硫除尘技术的现状3.1 湿式脱硫除尘器在工业锅炉上的应用范畴在不断扩大由于传统的湿式除尘器具有结构简洁,对烟尘的捕集 效 率高且稳固,比其他高效除尘器静电除尘器、布袋除尘器的投资和运行费用 低,并对有害气体有肯定的净化作用等优点,而为较多工业锅炉用户选用,湿式除 尘 器在工业锅炉上的应用正在逐步扩大；湿式除尘器之所以能在6t/h 以上工业锅炉上得到较为普遍的应用,主要是由于：第一,凡是采纳湿式除尘器的工业锅炉除尘成效相当显著,绝大多数锅 炉的烟尘排放浓度可以达到一类地区<100mg/Nm3）和二类地区 <250mg/Nm3）的5 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用排放标准,其四周环境均不会因烟尘污染而受到影响；其次,湿式除尘器对细颗粒的捕集非常有效,一般旋风除尘器的分割粒径 式除dC50 在 5-15 微 M 之间,而湿尘器的分割粒径 dC50 的范畴可在 1-5 微 M 之间,因此,对于烟尘浓度大,细 颗粒 多的抛煤机炉、煤粉炉和沸腾炉,在配用湿式除尘器或者对沸腾炉和煤粉炉在 前 置一级中效旋风除尘器后可以达到二类地区的排放标准；第三,湿式除尘器具 有 肯定的脱硫作用；由于水是一种极好的溶剂,当文丘里离心水膜除尘器在使用 清 水介质时,也可有 10 左右的脱硫效率,在使用碱性水时脱硫效率仍会提高；3.2 在用典型湿式脱硫除尘器的结构简介在用湿式脱硫除尘器的品种繁多,结构也不尽相同,但从其脱硫除尘原理 有三种形式；<即水与含尘气流的接触方式）分,大致l 喷淋水滴；利用机械喷雾或其他方式,使水形成大小不同的水滴,分散 于含尘气流中,与气流中的尘粒相互碰撞凝结,在捕集尘粒的同时,水中的碱 性 物质与气体中的二氧化硫发生化学反应,脱去二氧化硫；该技术主要使用与蒸 发 量<10t/h燃煤层燃锅炉的脱硫除尘；l 离心水膜；利用水进入脱硫除尘器后,在其内表面形成一层水膜和进入 装置内气流中尘粒受惯性和离心力的作用撞击到水膜中,而完成脱硫除尘过 程；该技术主要有用于蒸发量10t/h燃煤层燃锅炉；l 气泡；当脱硫除尘器的某个部位形成肯定厚度的水层时,当含尘气流穿 过或撞击水层时,由于受气流速度,水的表面张力等因素的影响,将产生大小 不6 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用等的气泡,同时在气泡形成和自行破裂的过程中,将尘粒和二氧化硫除去；该 技 术脱硫成效好,适用于燃煤层燃锅炉；3.2.1文丘里离心水膜脱硫除尘器它是由文丘里管与水膜除尘器两部分组 成；含尘气体进入文丘里管,在收缩段喉管处的气体流速达 50-70m/s.在接近喉 管处喷入水,在水滴被高速气流快速破裂的过程中,尘粒与细水滴开头有效碰 撞、凝结,进入扩散段后,由于烟道截面逐步扩大,气流减速,使尘粒与水滴再次 碰 撞,凝结而形成灰水滴,流入水膜除尘器后形成旋转气流,灰水滴受离心力的 作 用撞击由溢流槽流入筒体内壁水形成的水膜而被捕集；该技术脱硫除尘效率较 高,可用于蒸发量 10t/h燃煤层燃锅炉；3.2.2自激式脱硫除尘器；当含尘气体进入脱硫除尘器后,气流冲击水面产生大量的水滴和水雾,并 布满进气室空间后,烟气中的部分二氧化硫气体和尘粒与水滴和水雾发生碰 撞、凝结和吸取从而被除去；然后烟气被迫通过由上、下叶片组成的“ S”型通道,此通道的下部浸没在水里,当较高气流速度的烟气穿过液面时,又会激起一片 水 滴和水雾,进一步脱去烟气中二氧化硫和微小尘；3.2.3喷淋式脱硫除尘器；它是湿式脱硫除尘器结构最简洁的一种；由于除尘效率低,一般不单独使 用,大多作为多管旋风除尘器后的其次级脱硫除尘器；3.3 在用湿式脱硫除尘器的用水据调查湿式脱硫除尘器的用水主要有以下 几种：新水、工业废水、锅炉自身排污水以及除尘灰水回用等；目前国内工业 锅炉湿式脱硫除尘器上使用新水<井水、自来水等）的占绝大多数,脱硫除尘后的7 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用灰水直接或经沉淀后排放到城市下水道或自然水体；排放的水质一般呈酸性,固 体悬浮物较多,部分有害物质如硫化物、氟等也部分溶于水中,尽管此种用水 方 式流程简洁,但耗水量大,而当除尘灰水一接触大气后,溶解在水中的硫化物 会 释放出来,加上酸性水的直接排放,造成肯定程度的污染转移,并产生设备管 道 的腐蚀和堵塞；采纳工业废水作为湿式脱硫除尘设备的用水,这是一种以废治废,综合利 用的好方法,但这样做的单位为数不多；由于工业废水的情形较为复杂,有的 可 直接利用,有的要经过一级或多级处理后方可使用；利用锅炉自身的排污水和锅炉房的冲渣水作为锅炉脱硫除尘用水,这是一 种值得提倡的以废治废的技术方法,例如首都钢铁公司特种钢厂将锅炉房的所 有 废水,包括锅炉排污水,冲渣水,水处理装置的反馈水,风机轴承的冷却水,一 同流入沉淀池,经灰水分别后再回用,这样不但节省了用水,同时仍可把炉渣 和 飞灰中碱性物质析出来用以脱硫,可提高脱硫效率；3.4 腐蚀是湿式脱硫除尘技术应用中尚需进一步讨论解决的一个共性问题；湿式脱硫除尘技术内在的腐蚀环境非常复杂,它与多种因素有关,例如温 度、脱硫液的 pH 值和氯离子浓度、煤种和运行工况等；<1）18-8 型不锈钢和 STSIR-15Cu改性高硅铸铁的化学稳固性最好；高 硅铸铁更适合于湿式脱硫除尘技术腐蚀严峻的部位；<2）以玻璃鳞片和 PPS涂层的腐蚀率相比较,以 <3）两种橡胶均有良好的耐腐蚀性能；PPS涂层性能为优；<4）非金属材料中的花岗岩和陶瓷的防腐耐磨性能良好；8 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用上述试验结果为湿式脱硫除尘系统各部位的合理选材,供应了肯定依据；3.5 湿式脱硫除尘设备的生产简况我国环保设备的生产厂家以乡镇企业为 主,规模小,技术含量、治理水平均较低,生产湿式脱硫除尘设备的厂家也不例 外；近几年来,随着 “大气污染防治法 ”修订后,强化了燃煤烟气脱硫掌握措施,贯彻 SO2 排放实施总量掌握的政策规定,涌现出一批燃煤工业锅炉脱硫的骨干 企 业；另据调查,当前为各设计院广泛选用的湿式花岗岩脱硫除尘器,其生产厂家 主要集中在浙江、福建、湖南三省；从上述调查和分析中不难看出,要使传统的湿式除尘器在脱硫功能上发挥作用和新型湿式脱硫除尘器在烟气 品 的技术性能和制造质量；申明：SO2 治理中得到推广应用,就要不断提高产全部资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用 途；9 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页