烟气脱硫设备及工艺流程精.ppt
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1、烟气脱硫设备及工艺流程第1页,本讲稿共42页一、脱硫的发展与应用一、脱硫的发展与应用二、火电厂脱硫方式二、火电厂脱硫方式三、三、烟气脱硫方法烟气脱硫方法四、国内火电厂烟气脱硫的应用四、国内火电厂烟气脱硫的应用五、石灰石石膏五、石灰石石膏湿法湿法脱硫工艺流程及设备脱硫工艺流程及设备第2页,本讲稿共42页一、脱硫的发展与应用一、脱硫的发展与应用1.1.全国火电厂二氧化硫排放状况全国火电厂二氧化硫排放状况 1998年全国火电装机容量为年全国火电装机容量为20988万千瓦万千瓦,占总装机容,占总装机容量的量的75.7%。二氧化硫排放约为。二氧化硫排放约为780万吨,万吨,占全国二氧化占全国二氧化硫排放
2、量的硫排放量的37.3%。预计。预计20002000年达年达40%,2010年将达到年将达到60%。95年统计,由于酸雨和二氧化硫污染造成农作物、森年统计,由于酸雨和二氧化硫污染造成农作物、森林和人体健康等方面的林和人体健康等方面的经济损失约为经济损失约为1100多亿元多亿元,已接近,已接近当年国民生产总值的当年国民生产总值的2%,成为制约我国经济和社会发展,成为制约我国经济和社会发展的重要因素。的重要因素。第3页,本讲稿共42页2 2国家对国家对SOSO2 2的治理要求的治理要求法律的要求:法律的要求:1995年年修修订订的的中中华华人人民民共共和和国国大大气气污污染染防防治治法法提提出出:
3、在在“两两区区”内内的的火火电厂新建或已建项目不能采用低硫煤的,必须建设配套脱硫、除尘装置。电厂新建或已建项目不能采用低硫煤的,必须建设配套脱硫、除尘装置。国家污染物排放标准的要求:国家污染物排放标准的要求:火火电电厂厂大大气气污污染染物物排排放放标标准准(GB13223-1996),对对1997年年1月月1日日起起新新、扩扩、改改建建火火电电厂厂,在在实实行行全全厂厂排排放放总总量量控控制制的的基基础础上上,增增加加了了烟烟囱囱二二氧氧化化硫硫排排放放浓浓度限制。度限制。国务院对国务院对“两控区两控区”内火电厂二氧化硫控制的要求:内火电厂二氧化硫控制的要求:国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染
4、控制区有关问题的批复(国函19985号),即即要要求求“两两控控区区”的的火火电电厂厂做做到到:到到2000年年底底达达标标排排放放。新新建建、改改造造燃燃煤煤含含硫硫量量大大于于1%的的电电厂厂,必必须须建建设设脱脱硫硫设设施施;现现有有燃燃煤煤含含硫硫量量大大于于1%的的电电厂厂,在在2010年年前前分分期期分分批批建建成成脱脱硫硫设设施施或或采采取取其其它它具具有有相相应应效效果果的的减排二氧化硫措施。减排二氧化硫措施。第4页,本讲稿共42页二、火电厂脱硫方式(燃烧前、中、后)二、火电厂脱硫方式(燃烧前、中、后)煤煤炭炭洗洗选选:使使用用前前脱脱硫硫。目目前前仅仅能能除除去去煤煤炭炭中中
5、的的部部分分无无机机硫硫,对于煤炭中的有机硫尚无经济可行的去除技术。对于煤炭中的有机硫尚无经济可行的去除技术。循循环环流流化化床床锅锅炉炉(CFBC)-洁净煤燃烧技术:燃燃烧烧过过程程中中脱脱硫硫。具具有有可可燃燃用用劣劣质质煤煤、调调峰峰能能力力强强、可可掺掺烧烧石石灰灰石石脱脱硫硫、控控制制炉炉温温减减少少氮氧化物排放等特点。氮氧化物排放等特点。烟烟气气脱脱硫硫(FGD):燃燃烧烧后后脱脱硫硫。在在锅锅炉炉尾尾部部电电除除尘尘后后至至烟烟囱囱之之间间的的烟烟道道处处加加装装脱脱硫硫设设备备,目目前前95以以上上的的燃燃煤煤锅锅炉炉采采用用此此方方式式实实施施脱脱硫硫,是控制二氧化硫和酸雨污
6、染最有效、最主要的技术手段。是控制二氧化硫和酸雨污染最有效、最主要的技术手段。目前国内外应用最广泛的方法是烟气脱硫!目前国内外应用最广泛的方法是烟气脱硫!第5页,本讲稿共42页三、三、烟气脱硫方法烟气脱硫方法1 1按有无液相介入分类按有无液相介入分类 在电力界尤其是脱硫界以有无液相介入来进行分类。在电力界尤其是脱硫界以有无液相介入来进行分类。湿法湿法半干法半干法干法干法海水法海水法电子束法电子束法按按有有无无液液相相介介入入分分类类第6页,本讲稿共42页 湿湿 法:法:进入湿吸收剂;排出湿物质进入湿吸收剂;排出湿物质 湿法是利用碱性溶液为脱硫剂,应用吸收原理在气、液、固三相湿法是利用碱性溶液为
7、脱硫剂,应用吸收原理在气、液、固三相中进行脱硫的方法,脱硫产物和残液混合在一起,为稀糊状的流体。中进行脱硫的方法,脱硫产物和残液混合在一起,为稀糊状的流体。湿法脱硫的操作温度在湿法脱硫的操作温度在4455C。第7页,本讲稿共42页 半干法:半干法:进入湿吸收剂;排出干物质进入湿吸收剂;排出干物质 半方法是指在有液相和气相介入脱硫方法,脱硫产物为干粉状。半方法是指在有液相和气相介入脱硫方法,脱硫产物为干粉状。半方法的操作温度控制在半方法的操作温度控制在6080C。第8页,本讲稿共42页 干干 法:法:进入干吸收剂;排出干物质。进入干吸收剂;排出干物质。干法是指无液相介入完全在干燥状态下进行脱硫的
8、方法。如向炉内干法是指无液相介入完全在干燥状态下进行脱硫的方法。如向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末,即脱硫产物为粉状。喷干燥的生石灰或石灰石粉末,即脱硫产物为粉状。干法的操作温度在干法的操作温度在8001300C。第9页,本讲稿共42页广东恒运电厂干法脱硫系统广东恒运电厂干法脱硫系统分离器石灰发生器锅炉烟气经文丘里管喷射烟气经文丘里管喷射与烟气混合吸收与烟气混合吸收第10页,本讲稿共42页 海水法:海水法:采用海水对烟气脱硫的方法采用海水对烟气脱硫的方法 此方法受地域条件限制。且有氯化物严重腐蚀设备的问题。脱硫残此方法受地域条件限制。且有氯化物严重腐蚀设备的问题。脱硫残液液PH很低,必须配置参
9、数合理的水质恢复系统,才能达到环保要求的排很低,必须配置参数合理的水质恢复系统,才能达到环保要求的排放条件。放条件。第11页,本讲稿共42页电子束法:电子束法:是一种利用高能物理原理,采用电子束辐照烟气,是一种利用高能物理原理,采用电子束辐照烟气,或以脉冲产生电晕对烟气实施脱硫的方法。或以脉冲产生电晕对烟气实施脱硫的方法。电子束法使用的脱硫剂为合成氨,目前仅限于吨位不大的燃煤锅电子束法使用的脱硫剂为合成氨,目前仅限于吨位不大的燃煤锅炉烟气脱硫。炉烟气脱硫。第12页,本讲稿共42页2按脱硫剂分类按脱硫剂分类 目前开发的多种烟气脱硫技术,尽管设备构造和工艺流程各不目前开发的多种烟气脱硫技术,尽管设
10、备构造和工艺流程各不相同,但基本原理都是以碱性物质作相同,但基本原理都是以碱性物质作SO2的吸收剂。的吸收剂。以石灰石、生石灰为基础的钙法以石灰石、生石灰为基础的钙法以氧化镁为基础的镁法以氧化镁为基础的镁法以合成氨为基础的氨法以合成氨为基础的氨法以有机碱为基础的碱法以有机碱为基础的碱法以亚硫酸钠、氢氧化钠为基础的钠法以亚硫酸钠、氢氧化钠为基础的钠法按按脱脱硫硫剂剂分分类类第13页,本讲稿共42页钙法:以石灰石、生石灰为基础。钙法:以石灰石、生石灰为基础。第14页,本讲稿共42页镁法:以氧化镁为基础的镁法:以氧化镁为基础的第15页,本讲稿共42页氨法:以合成氨为基础氨法:以合成氨为基础第16页,
11、本讲稿共42页双碱法双碱法FGD工艺工艺(1 1)脱硫过程)脱硫过程Na2CO3SO2Na2SO3CO22NaOHSO2Na2SO3H2ONa2SO3SO2H2O2NaHSO3(2 2)再生过程(用石灰乳)再生过程(用石灰乳)2NaHSO3Ca(OH)2Na2SO3CaSO3Na2SO3Ca(OH)22NaOHCaSO3第17页,本讲稿共42页钠法:以亚硫酸钠、氢氧化钠为基础。钠法:以亚硫酸钠、氢氧化钠为基础。第18页,本讲稿共42页3、常用的脱硫技术、常用的脱硫技术 近年来,世界各发达国家在烟气脱硫近年来,世界各发达国家在烟气脱硫(FGD)方面均取得了很大的进展,方面均取得了很大的进展,美国
12、、德国、日本等发达工业国家计划在美国、德国、日本等发达工业国家计划在2000年前完成年前完成200 610 MW的的FGD处理容量。处理容量。目前国际上已实现工业应用的燃煤电厂烟气脱硫技术主要有:目前国际上已实现工业应用的燃煤电厂烟气脱硫技术主要有:(1)湿法脱硫技术,占湿法脱硫技术,占85%左右,其中石灰左右,其中石灰-石膏法约占石膏法约占36.7%,其它湿法脱硫技,其它湿法脱硫技术约占术约占48.3%;(2)喷雾干燥脱硫技术,约占喷雾干燥脱硫技术,约占8.4%;(3)吸收剂再生脱硫法,约占吸收剂再生脱硫法,约占3.4%;(4)炉内喷射吸收剂炉内喷射吸收剂/增温活化脱硫法,约占增温活化脱硫法
13、,约占1.9%;(5)海水脱硫技术;海水脱硫技术;(6)电子束脱硫技术;电子束脱硫技术;(7)脉冲等离子体脱硫技术;脉冲等离子体脱硫技术;(8)烟气循环流化床脱硫技术等。烟气循环流化床脱硫技术等。以湿法脱硫为主的国家有:日本以湿法脱硫为主的国家有:日本(约占约占98%)、美国、美国(约约占占92%)和德国和德国(约占约占90%)等。等。第19页,本讲稿共42页炉内喷钙炉内喷钙+尾部增湿法尾部增湿法 介介于于炉炉内内脱脱硫硫和和烟烟气气脱脱硫硫两两者者之之间间,在在炉炉膛膛内内喷喷石石灰灰石石粉粉,排排出出的的烟烟气气进进入入尾部烟气增湿塔活化反应,两次脱硫。尾部烟气增湿塔活化反应,两次脱硫。炉
14、内炉内CaCOCaCO3 3 CaO CaO CO CO2 2CaO+SOCaO+SO2 2+1/2 O2 CaSO+1/2 O2 CaSO4 4CaOCaOSOSO3 3 CaSO CaSO4 4活化活化CaO CaO H H2 2O Ca(OH)O Ca(OH)2 2Ca(OH)Ca(OH)2 2 SOSO2 2 CaSO CaSO3 3 H H2 2O OCaSOCaSO3 3 1/2 O 1/2 O2 2 CaSO CaSO4 4第20页,本讲稿共42页四、国内火电厂烟气脱硫的应用四、国内火电厂烟气脱硫的应用第21页,本讲稿共42页国际最新国际最新5种主流烟气脱硫技术种主流烟气脱硫技术
15、1、石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术2、镁法-烟气脱硫技术3、钠法-烟气脱硫技术4、氨法-烟气脱硫技术5、海水法-烟气脱硫技术 设备、安装(包括土建)费用 运行费用 第22页,本讲稿共42页五、石灰石石膏五、石灰石石膏湿法湿法脱硫工艺流程及设备脱硫工艺流程及设备工艺流程工艺流程:石灰石经过破碎、研磨、制成浆液后输送到吸收塔。吸收塔内浆石灰石经过破碎、研磨、制成浆液后输送到吸收塔。吸收塔内浆液经循环泵送到喷淋装置喷淋。液经循环泵送到喷淋装置喷淋。烟气从烟道引出后经增压风机增压,进入烟气从烟道引出后经增压风机增压,进入GGH烟气加热器冷却烟气加热器冷却后进入吸收塔。烟气在吸收塔中与喷淋的石灰石浆液接触
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