典型的干法烟气脱硫技术PPT讲稿.ppt

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1、典型的干法烟气脱硫技术第1页，共75页，编辑于2022年，星期五烟气循环流化床脱硫技术烟气循环流化床脱硫技术旋转喷雾干燥法脱硫技术旋转喷雾干燥法脱硫技术炉内固硫炉后脱硫技术炉内固硫炉后脱硫技术荷电干式吸收剂喷射脱硫技术荷电干式吸收剂喷射脱硫技术固相吸附固相吸附再生脱硫技术再生脱硫技术等离子体烟气脱硫技术等离子体烟气脱硫技术主要内容主要内容第2页，共75页，编辑于2022年，星期五概概 述述所谓所谓干法烟气脱硫干法烟气脱硫，是指无论加入的脱硫剂是干态的或湿，是指无论加入的脱硫剂是干态的或湿态的，也无论脱硫反应是干态的或湿态的，只要脱硫的态的，也无论脱硫反应是干态的或湿态的，只要脱硫的最终反应产物

2、是干态的即称最终反应产物是干态的即称干法干法。优点优点：投资费用较低；脱硫产物呈干态，并与飞灰相混；：投资费用较低；脱硫产物呈干态，并与飞灰相混；无须装设除雾器及烟气再热器；设备不易腐蚀，不易发无须装设除雾器及烟气再热器；设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞。生结垢及堵塞。缺点缺点：吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺，用于高：吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺，用于高硫煤时经济性差；飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利硫煤时经济性差；飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用；对干燥过程控制要求低。用；对干燥过程控制要求低。第3页，共75页，编辑于2022年，星期五整整个个烟烟气气循循环环流流化化床床脱脱硫硫

3、系系统统由由石石灰灰浆浆制制备备系系统统、脱脱硫硫反反应应系系统统和和除除尘尘引引风风系系统统三三个个系系统统组组成成。包包括括石石灰灰贮贮仓仓、灰灰槽槽、灰灰浆浆泵泵、水水泵泵、反反应应器器、旋旋风风分分离离器器、除除尘尘器器和和引引风风机等设备。机等设备。烟气循环流化床脱硫技术的主要控制参数有烟气循环流化床脱硫技术的主要控制参数有床料循环倍率床料循环倍率；流化床床料浓度流化床床料浓度；烟气在反应器及旋风分离器中；烟气在反应器及旋风分离器中驻留时间驻留时间；脱硫效率脱硫效率；钙硫比钙硫比；反应器内；反应器内操作温度操作温度。第一节第一节 烟气循环流化床脱硫技术烟气循环流化床脱硫技术 第4页，

4、共75页，编辑于2022年，星期五一、鲁奇（一、鲁奇（Lurgi）型循环流化床脱硫技术）型循环流化床脱硫技术 1.工艺流程工艺流程 主要设备为流主要设备为流化床反应器、化床反应器、带有特殊预除带有特殊预除尘装置的电除尘装置的电除尘器、水及蒸尘器、水及蒸汽喷入装置。汽喷入装置。第5页，共75页，编辑于2022年，星期五一、鲁奇（一、鲁奇（Lurgi）型循环流化床脱硫技术）型循环流化床脱硫技术 2.主要工艺特点主要工艺特点l）没有喷浆系统及浆液喷嘴，只喷入水和蒸汽；）没有喷浆系统及浆液喷嘴，只喷入水和蒸汽；2）新新鲜鲜石石灰灰与与循循环环床床料料混混合合进进入入反反应应器器，依依靠靠烟烟气气悬悬浮

5、浮，喷水降温反应；喷水降温反应；3）床床料料有有98%参参与与循循环环，新新鲜鲜石石灰灰在在反反应应器器内内停停留留时时间间累累计计可达到可达到30min以上，使石灰利用率可达以上，使石灰利用率可达99；4）反反应应器器内内烟烟气气流流速速为为1.836.1m/s，烟烟气气在在反反应应器器内内驻驻留留时时间间约约3s，可以满足锅炉负荷从，可以满足锅炉负荷从30%100范围内的变化；范围内的变化；5）含硫）含硫6%的煤，脱硫率可达的煤，脱硫率可达92%；6）基建投资相对较低，不需专职人员进行操作和维护；）基建投资相对较低，不需专职人员进行操作和维护；7）存在的问题是生成的亚硫酸钙比硫酸钙多，亚硫

6、酸钙经）存在的问题是生成的亚硫酸钙比硫酸钙多，亚硫酸钙经处理可以成为硫酸钙。处理可以成为硫酸钙。第6页，共75页，编辑于2022年，星期五二、回流式烟气循环流化床脱硫技术二、回流式烟气循环流化床脱硫技术 1.1.工艺过程工艺过程 回流式烟气循环回流式烟气循环流化床脱硫系统流化床脱硫系统主要由吸收剂制主要由吸收剂制备、吸收塔、吸备、吸收塔、吸收剂再循环系统收剂再循环系统、除尘器以及控、除尘器以及控制设备几个部分制设备几个部分组成组成 第7页，共75页，编辑于2022年，星期五二、回流式烟气循环流化床脱硫技术二、回流式烟气循环流化床脱硫技术 从炉膛出来的烟气流经空气预热器，经冷风冷却到248356

7、，从除尘器前或后引入吸收塔（取决于对脱硫副产品的要求）。吸收塔底部为一文丘里装置，烟气流经时被加速并与很细的吸收剂相混合。吸收剂与烟气中的SO2产生反应，生成亚硫酸钙。带有大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，然后进入吸收剂再循环于除尘器中，在此烟气中大部分颗粒被分离出来，经过一个中间仓返回吸收塔，如此多次循环。第8页，共75页，编辑于2022年，星期五2.工艺特点工艺特点 二、回流式烟气循环流化床脱硫技术二、回流式烟气循环流化床脱硫技术 1）与常规的循环流化床及喷雾吸收塔脱硫技术相比，石灰耗量（费用）有极大降低；2）维修工作量很少，设备可用率很高；3）运动灵活性很高，可适用不同的SO2含量（烟

8、气）及负荷变化要求；4）不需增加锅炉运行人员；5）由于设计简单，石灰耗量少，维修工作量小，投资与运行费用较低，约为石灰一石膏工艺技术的60%；6）占地面积小，适合新机组，特别是中、小机组烟气脱硫改造。第9页，共75页，编辑于2022年，星期五三、气体悬浮吸收（三、气体悬浮吸收（GSA）烟气脱硫工艺）烟气脱硫工艺 工艺部分包括圆柱形反应器、用于分工艺部分包括圆柱形反应器、用于分离床料循环使用的旋风分离器、石灰离床料循环使用的旋风分离器、石灰石浆制备系统（包括喷浆用喷嘴）三石浆制备系统（包括喷浆用喷嘴）三个部分个部分 从锅炉出来的烟气进入从锅炉出来的烟气进入GSA反应器反应器的底部与雾化的石灰浆混

9、合，反的底部与雾化的石灰浆混合，反应器内的石灰浆在干燥过程中与应器内的石灰浆在干燥过程中与烟气中的二氧化硫及其他酸性气烟气中的二氧化硫及其他酸性气体进行中和反应。烟气经旋风分体进行中和反应。烟气经旋风分离器分离粉尘后进人电除尘器或离器分离粉尘后进人电除尘器或滤袋式除尘器，然后符合标准的滤袋式除尘器，然后符合标准的清洁气经烟囱排放到大气中。清洁气经烟囱排放到大气中。第10页，共75页，编辑于2022年，星期五三、气体悬浮吸收（三、气体悬浮吸收（GSA）烟气脱硫工艺）烟气脱硫工艺 GSA系统的主要工艺特点是：系统的主要工艺特点是：1）床床料料高高倍倍率率循循环环（约约100倍倍），因因此此保保证证

10、吸吸收收剂剂与与烟烟气气充充分分接触，提高吸收剂的利用率；接触，提高吸收剂的利用率；2）流流化化床床床床料料浓浓度度高高5002000g/m3，约约为为普普通通流流化化床床床床料料浓浓度的度的50100倍；倍；3）烟气在反应器及旋风分离器中驻留时间短（）烟气在反应器及旋风分离器中驻留时间短（35s）；）；4）脱硫效率高达）脱硫效率高达90%以上；以上；5）吸收剂利用率高，消耗量少，）吸收剂利用率高，消耗量少，Ca/S1：1.2（摩尔比）；（摩尔比）；6）运行可靠，操作简便，维护工作量少，基建投资相对较低；）运行可靠，操作简便，维护工作量少，基建投资相对较低；7）喷浆用喷嘴为专利设备。）喷浆用喷

11、嘴为专利设备。第11页，共75页，编辑于2022年，星期五四、四、NID工艺工艺 NID工艺是以工艺是以CaO或或Ca(OH)2为吸收剂。为吸收剂。脱硫原理与常规的烟气循环流化床脱硫工艺类似，即大量脱硫原理与常规的烟气循环流化床脱硫工艺类似，即大量经增湿的吸收剂喷入除尘器上游的小型反应器内，反应后经增湿的吸收剂喷入除尘器上游的小型反应器内，反应后吸收剂进入除尘器被收集后进行二次反应（使用布袋除尘吸收剂进入除尘器被收集后进行二次反应（使用布袋除尘器效果好）。收集的吸收剂与补充的新吸收剂在混湿增器效果好）。收集的吸收剂与补充的新吸收剂在混湿增湿装置中调湿后循环使用。湿装置中调湿后循环使用。第12页

12、，共75页，编辑于2022年，星期五1.NID技术原理技术原理 四、四、NID工艺工艺 NID的技术原理为利用干反应剂石灰粉吸收烟气中SO2，反应机理为：CaO+H2O Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2 CaSO3H2OCaSO31/2H2O+3/2H2O+1/2O2 CaSO42H2O第13页，共75页，编辑于2022年，星期五2.2.工艺工艺 四、四、NID工艺工艺 NID采用干式吸收剂，也可使用碱性较强的飞灰。在常规干式吸收工艺中，将石灰悬浮液喷入巨大反应器内的烟气中，而NID工艺中雾状吸收剂的含水量极低。含水量应足以激活石灰并冷却气体，工作温度至少应比露点温度高1020，以确保SO

13、2的分离。实际温度为6575。第14页，共75页，编辑于2022年，星期五2.2.工艺工艺 四、四、NID工艺工艺 在散播到烟气中以前，必要的水分将在增湿机中与吸收剂混合。在干燥循环物料的同时将烟气冷却到反应温度，然后在高效分离器内进行飞灰分离，首先应考虑选用袋式过滤器。再循环的物料再次与新石灰进入增湿机。失效的吸收剂由溢流装置排出。NID工艺特点是工艺用水不是添加到排气中，而是添加到排气流以外加湿器再循环的飞灰中。由于再循环率较高，吸收剂能充分加以利用。第15页，共75页，编辑于2022年，星期五3.NID工艺特点工艺特点 四、四、NID工艺工艺 l）高高比比例例吸吸收收剂剂的的循循环环和和

14、吸吸收收剂剂的的高高温温度度，在在吸吸收收剂剂很很大大的的面面积积作作用用和和高高温温度度下下，烟烟气气温温度度快快速速下下降降，吸吸收收剂剂水水分分蒸蒸发发，脱脱硫效率可达到硫效率可达到90%。2）由由于于水水分分蒸蒸发发时时间间很很短短，使使反反应应器器容容积积减减小小，通通常常只只有有喷喷雾雾干干燥燥塔或循环流化床塔的塔或循环流化床塔的20%以下。以下。3）能与除尘器组合为一体，占地面积很小。）能与除尘器组合为一体，占地面积很小。4）混混湿湿增增湿湿装装置置使使吸吸收收剂剂增增湿湿后后，含含湿湿量量为为5%，呈呈自自由由流流动动状状态态。经经过过反反应应器器和和除除尘尘器器后后，吸吸收收

15、剂剂湿湿度度降降为为3%，因因此此NID工工艺可称为艺可称为干法工艺干法工艺。5）系统应用情况）系统应用情况该技术在中国浙江巨化集团热电厂该技术在中国浙江巨化集团热电厂70 MW机组上已得到应用。机组上已得到应用。第16页，共75页，编辑于2022年，星期五五、影响烟气循环流化床脱硫效率的因素五、影响烟气循环流化床脱硫效率的因素 影响烟气循环流化床脱硫效率的主要因素有影响烟气循环流化床脱硫效率的主要因素有床层温度床层温度、钙硫比钙硫比、脱硫剂的粒度脱硫剂的粒度和和反应活性反应活性等。等。根据反应器进口烟气流量根据反应器进口烟气流量及烟气中原始及烟气中原始SO2浓度控浓度控制消石灰粉的给料量，以

16、保制消石灰粉的给料量，以保证按要求的脱硫效率所必需证按要求的脱硫效率所必需的钙硫比。的钙硫比。第17页，共75页，编辑于2022年，星期五循环流化床作为脱硫反应器的最大优点是：循环流化床作为脱硫反应器的最大优点是：可以通过喷水将床温控制在可以通过喷水将床温控制在最佳反应温度最佳反应温度下，达到最好的下，达到最好的气固间紊流混合气固间紊流混合并不断暴露出未反应消石灰的并不断暴露出未反应消石灰的新表面新表面，而通，而通过固体物料的多次循环使脱硫剂具有很长的停留时间，过固体物料的多次循环使脱硫剂具有很长的停留时间，因此大大提高了脱硫剂的因此大大提高了脱硫剂的钙利用率钙利用率和反应器的和反应器的脱硫效

17、率脱硫效率。因此，循环流化床干法烟气脱硫系统能够处理因此，循环流化床干法烟气脱硫系统能够处理高硫煤高硫煤的脱硫，的脱硫，并在钙硫比并在钙硫比1.31.5时达到时达到90%以上的脱硫效率。以上的脱硫效率。五、影响烟气循环流化床脱硫效率的因素五、影响烟气循环流化床脱硫效率的因素 第18页，共75页，编辑于2022年，星期五循环流化床内的循环流化床内的固气比固气比或或固体颗粒浓度固体颗粒浓度是保证其良好运是保证其良好运行的重要参数。行的重要参数。在运行中调节床内的固气比的方法是通过在运行中调节床内的固气比的方法是通过调节分离器调节分离器和和除尘器除尘器下所收集的下所收集的飞灰排灰量飞灰排灰量，以控制

18、送回反应器的再循环，以控制送回反应器的再循环干灰量干灰量，从而保证床内必需的固气比。，从而保证床内必需的固气比。五、影响烟气循环流化床脱硫效率的因素五、影响烟气循环流化床脱硫效率的因素 第19页，共75页，编辑于2022年，星期五六、烟气循环流化床脱硫工艺的优缺点六、烟气循环流化床脱硫工艺的优缺点 1.1.优势优势 1）脱硫效率高：在钙硫比为1.31.5时，脱硫效率可达90%以上。2）工程投资、运行费用和脱硫成本较低。3）工艺流程简单，系统设备少，且转动部件少，从而提高了系统的可靠性，降低了维护和检修费用。4）占地面积小，且系统布置灵活，非常适合现有机组的改造和场地紧缺的新建机组。5）能源消耗

19、低，如电耗、水耗等。6）排烟温度较高，对反应塔及其下游的烟道、烟囱等设备的腐蚀性较小，可不采用烟气再热器，对现有的烟囱可不进行防腐处理，直接使用干烟囱排放脱硫烟气。7）无废水排放，脱硫副产品呈干态。第20页，共75页，编辑于2022年，星期五2.2.缺点缺点 六、烟气循环流化床脱硫工艺的优缺点六、烟气循环流化床脱硫工艺的优缺点 1）必须采用高品位的石灰作为吸收剂。2）脱硫副产品综合利用。副产品中含有一定量的亚硫酸钙。3）系统的压力降低较大（约15002500Pa）。一般现有电厂引风机的压力裕量难以克服如此大的压降，需要增加新的脱硫风机。高的压力损失还使得运行费用有所增加。4）反应塔的压力降波动

20、较大。由于反应塔内大量物料不断地湍动，因此反应塔和压力降有较大波动，对锅炉炉膛内负压的稳定性有一定影响。5）脱硫后除尘负荷大大增加，烟尘特性改变大，烟道磨损增加，除尘难度加大，投资和运行费用增加。第21页，共75页，编辑于2022年，星期五第二节第二节 旋转喷雾干燥法脱硫技术旋转喷雾干燥法脱硫技术 1.1.原理原理一、工艺流程一、工艺流程 旋转喷雾干燥法脱硫是利用喷雾干燥原理喷雾干燥原理，在吸收剂喷入吸收塔以后，一方面吸收剂与烟气中的SO2发生化学反应，生成固体灰渣；另一方面烟气将热量传递给吸收剂，使之不断干燥，在塔内脱硫反应后形成的废渣为固体粉尘状态，一部分在塔内分离，由锥体出口排出，另一部

21、分随脱硫后烟气进入电除尘器。第22页，共75页，编辑于2022年，星期五2.工艺流程工艺流程一、工艺流程一、工艺流程 旋转喷雾干燥法烟气脱硫工艺流程包括：（1）吸收剂制备；（2）吸收剂浆液雾化；（3）雾粒与烟气的接触混合；（4）液滴蒸发与SO2吸收；（5）废渣排出。其中（2）（4）在喷雾干燥吸收塔内进行。安装于吸收塔顶部的离心喷雾机具有很高的转速，吸收剂浆液在离心力作用下喷射成均匀的雾粒，雾粒直径可小于100m。这些具有很大表面积的分散微粒，一经与烟气接触，就发生强烈的热交换和化学反应，迅速将大部分水分蒸发掉，形成含水量很少的固体灰渣。由于吸收剂微粒没有完全干燥，在吸收塔之后的烟道和除尘器中仍

22、可继续发生一定程度的吸收SO2的化学反应。第23页，共75页，编辑于2022年，星期五一、工艺流程一、工艺流程 第24页，共75页，编辑于2022年，星期五在吸收塔内在吸收塔内SO2的吸收主要分为两个阶段进行：的吸收主要分为两个阶段进行：一、工艺流程一、工艺流程 第一阶段为恒恒速速干干燥燥阶阶段段。在这一阶段由于表面水分的存在，为吸收剂与SO2的反应创造了良好的条件，传质交换呈液相反应，反应速度大，约50%的吸收反应发生在这一阶段，其所需的时间仅为12s。从反应过程可以看出，首先是SO2传递到气液界面即气气相相传传质质。然后，溶于水的SO2离解成HSO3或SO32一，迅速与溶解于水的Ca(OH

23、)2发生化学反应，即液液相相传传质质，所生成的反应物CaSO3又必须从反应区扩散出来，才能使反应继续进行，由于分子在液体中的扩散系数比在气体中小得多（约为1/10000），因此起控制作用的是液液相相传传质质。此阶段的持续时间称为临临界界干干燥燥时时间间，此时间的长短与雾粒直径、含固量等因素有关，雾粒直径越小或含固量越高，临界干燥时间就越短。第25页，共75页，编辑于2022年，星期五当液滴表面出现固体时，蒸发受到水分限制，开始第二干燥阶段，即降速干燥阶段降速干燥阶段。此阶段的特点是蒸发速度降低，液滴温度升高。当接近烟气温度时，水分扩散距离增加，干燥速度继续降低，由于表面含水量的下降，SO2的吸

24、收反应逐渐减弱。干法烟气脱硫装置的烟气相对湿度烟气相对湿度较高，降速干燥阶段可以维持较长时间。一、工艺流程一、工艺流程 在吸收塔内在吸收塔内SO2的吸收主要分为两个阶段进行：的吸收主要分为两个阶段进行：第26页，共75页，编辑于2022年，星期五二、主要设备与分析二、主要设备与分析 吸收塔系统、除尘设备、雾化器及料、浆制备系统、干燥处理及输送 喷雾干燥法喷雾干燥法FGD系统主要由以下系统主要由以下4部分组成部分组成。1.1.吸收塔系统吸收塔系统石灰浆液在其中雾化，并与烟气中的SO2反应脱硫，同时液滴干燥生成能自由流动的粉末（亚硫酸钙，硫酸钙及飞灰）。第27页，共75页，编辑于2022年，星期五

25、2.2.除尘设备除尘设备 二、主要设备与分析二、主要设备与分析 （l）袋式除尘器）袋式除尘器 袋式除尘器优点：沉积在袋上的未反应的石灰可与烟气中残余SO2反应，脱硫率可达到系统总脱硫率的1530%。由于烟气都必须穿过滤袋上的尘层，因此滤袋可以看成一个固定床反应器。第28页，共75页，编辑于2022年，星期五二、主要设备与分析二、主要设备与分析 袋式除尘器用于喷雾干燥FGD系统中有良好的效果。作为喷雾干燥脱硫系统尾部设备的袋式除尘器，其压力降与单纯除尘时基本相同，尽管粉尘负荷增加了5倍或更多，但滤袋压力降低并没有出现较大变化，其原因是，喷雾干燥的固态生成物的粒径大于煤飞灰，这些粗颗粒形成了具有良

26、好阻力特性的过滤层。烟层反吹袋式除尘器用于喷雾干燥FGD系统具有良好的粉尘控制性能，其排放量低于0.013 mg/kJ。（l）袋式除尘器）袋式除尘器第29页，共75页，编辑于2022年，星期五二、主要设备与分析二、主要设备与分析 人孔门周围、保温薄弱的局部位置和烟气流速较低的区域会产生腐蚀，腐蚀原因是冷空气漏入后局部温度低于露点，因而造成结露，为此要求：外壁保温层厚度100 mm；内壁用76 mm厚的保温材料夹在两层5 mm钢板中间；壳体肋板位于内壁面上，所以保温材料可以直接敷设在外壁面上；灰斗、叉状支撑柱需要保温；需要设置内部通道，且每一层设有人孔门，可以检查每一条滤袋。（l）袋式除尘器）袋

27、式除尘器第30页，共75页，编辑于2022年，星期五二、主要设备与分析二、主要设备与分析 喷雾干燥FG D系统袋式除尘器的入口温度在60110，在该温度及化学抗腐条件下，只有少数袋料适用，常使用一种具有保护涂层的玻璃纤维袋，该滤袋适于260以下的温度工作、聚醋和聚丙烯不适用于此大的系统，采用反吹式袋式除尘器，气布比为2:1，使用带支撑环的滤袋；较小的系统一般采用脉冲清灰，使用网笼上支撑毡滤袋，气布比一般为3:16:1。（l）袋式除尘器）袋式除尘器第31页，共75页，编辑于2022年，星期五（2）电除尘器（）电除尘器（ESP）二、主要设备与分析二、主要设备与分析 喷雾干燥FGD可以加装在现有ES

28、P前面。由于烟气在ESP中有一定的滞留时间，一部分脱硫可在其中实现。在这段滞留时间里，使烟气和吸收剂相接触有两条途径：烟气流经阳极板，阳极板上沉积一层飞灰和吸收剂颗粒；烟气通过ESP时，吸收剂颗粒荷电，经电场力驱动，移向阳极板，其移动方向与烟气流向垂直。通过中间试验，已保证ESP脱硫率占总脱硫率的10%15%。第32页，共75页，编辑于2022年，星期五3.3.雾化器及料浆制备系统雾化器及料浆制备系统 二、主要设备与分析二、主要设备与分析 包括吸收剂的处理、制浆，在大多数制浆系统中还包括灰渣再循环，再循环又包括灰渣的处理，再制浆与新石灰的混合。当前，采用较多的雾化器有喷雾型（又称“空气一浆液”

29、两相液雾化器，或称二流体喷嘴和旋转离心雾化器两种。第33页，共75页，编辑于2022年，星期五（1）喷嘴雾化器）喷嘴雾化器 二、主要设备与分析二、主要设备与分析 雾化的能量由490630 kPa压缩空气提供。空气压力越高，产生液滴越细，但能耗也越大。这种喷嘴所产生的锥形雾化器与离心雾化器相比，锥角狭小，吸收塔柱体部分相对较长，高径比在1.52之间（不包括锥体高度）。优点是可平行安装，切换方便，各喷嘴可独立运行，可以在线维护，喷嘴设计简单，但缺点是要求高速浆液摩擦的表面耐磨性高，在采用再循环系统时要求特别耐磨，因为飞灰比石灰浆液磨损更为厉害。对于大容量机组，喷嘴数量要求多，其能耗大，维护检修复杂

30、。第34页，共75页，编辑于2022年，星期五二、主要设备与分析二、主要设备与分析 第35页，共75页，编辑于2022年，星期五（2）旋转离心雾化器）旋转离心雾化器二、主要设备与分析二、主要设备与分析 由旋转盘或雾化轮使浆液分裂成微小液滴。用碳酸钠作吸收剂时，采用旋转盘进行雾化，而雾化石灰浆液，则采用耐磨的雾雾化轮化轮，雾化轮转速为1000020000 r/min，浆液雾粒大小为25200m。旋转离心雾化器所产生的液滴大小与浆液流量关系不大，所以，旋转离心雾化器具有较好的调节能力，所得到的雾化区域也较喷嘴型宽得多，即雾化区的锥角大，高径比通常为0.70.9（不包括下部锥体高度），这种雾化器具有

31、很高的雾化容量，雾化液体量可达100g/s，一般一个吸收塔只需一个雾化器。雾化轮直径为200400 mm，线速度为175250 m/s。第36页，共75页，编辑于2022年，星期五4.4.干燥处理及输送干燥处理及输送 二、主要设备与分析二、主要设备与分析 喷雾干燥装置由吸收塔筒体、烟气分配器和雾化器组成。吸收塔筒体上部柱体一般设计成60o锥体容器以便为烟气提供大约112 s的滞留时间，以保证液滴在进入除尘器前有足够的反应时间和干燥时间。烟气分布器使烟气沿圆周分布均匀并降低压力损失。雾化器将吸收剂雾化成非常细小的液滴（约25200m），以提供足够大的表面积与SO2接触，加快脱硫反应和干燥过程。第

32、37页，共75页，编辑于2022年，星期五5.5.系统的运行控制系统的运行控制 二、主要设备与分析二、主要设备与分析 喷雾干燥法脱硫对烟气量及烟气中的SO2浓度的波动适应性较大。为了保证高的脱硫率及脱硫剂利用率，必须根据烟气中SO2的浓度、干燥吸收器进出口的烟温来调节脱硫浆液的用量，因此整个系统要求自动控制。运行中，脱硫效率和脱硫剂利用率必须综合考虑。对于低硫煤，由于不要求很高的脱硫效率，因此可以在较低的钙硫比下得到较高的脱硫剂利用率。第38页，共75页，编辑于2022年，星期五二、主要设备与分析二、主要设备与分析 另外一个参数是另外一个参数是喷雾干喷雾干燥吸收器燥吸收器的的液气比液气比。从脱

33、硫角度考虑，液从脱硫角度考虑，液气比越高越好，但液气比越高越好，但液气比的大小限度取决气比的大小限度取决于干燥吸收器出口的于干燥吸收器出口的烟气温度。温度越接烟气温度。温度越接近露点脱硫反应速度近露点脱硫反应速度越高，但对设备的腐越高，但对设备的腐蚀也会加重。蚀也会加重。5.5.系统的运行控制系统的运行控制 第39页，共75页，编辑于2022年，星期五1.基本工艺参数基本工艺参数在在设设计计中中，一一般般考考虑虑烟烟气气在在脱脱硫硫塔塔中中的的停停留留时时间间为为812s，塔塔的的高径比高径比一般为一般为0.7 0.9。吸收塔吸收塔烟气出口温度烟气出口温度是脱硫系统的主要运行参数之一，一般是脱

34、硫系统的主要运行参数之一，一般用吸收塔出口温度与相同状态下的绝热饱和温度之差用吸收塔出口温度与相同状态下的绝热饱和温度之差T来表示。在美国来表示。在美国T一般在一般在1018之间，最高不超过之间，最高不超过30。仅在含硫量低且脱硫要求不高的装置上才采用较高的仅在含硫量低且脱硫要求不高的装置上才采用较高的T，而对，而对含硫量高且脱硫要求也高的装置，含硫量高且脱硫要求也高的装置，T一般为一般为1015。三、基本工艺参数及影响脱硫效率的主要因素三、基本工艺参数及影响脱硫效率的主要因素 第40页，共75页，编辑于2022年，星期五2.影响脱硫效率的主要因素影响脱硫效率的主要因素 三、基本工艺参数及影响

35、脱硫效率的主要因素三、基本工艺参数及影响脱硫效率的主要因素 （1）钙硫比）钙硫比随着钙硫比的增加，脱硫率也增大，其增加幅度由大到小，最后趋于平稳。当钙硫比小于1，即所提供的氢氧化钙份额不足以使SO2完全反应时，Ca(OH)2的喷入量起控制作用，随吸收剂的增加所脱除的SO2量几乎成正比的增加；当喷入的Ca(OH)2过量后（即钙硫比大于1），在Ca(OH)2增加的同时，进料率、含固量、年度、反应生成物浓度也同时增大，这些因素都有碍于SO2的脱除反应，故脱硫率的增加逐渐减缓，最后趋于饱和。第41页，共75页，编辑于2022年，星期五三、基本工艺参数及影响脱硫效率的主要因素三、基本工艺参数及影响脱硫效

36、率的主要因素 （2）吸收塔出口烟温）吸收塔出口烟温温度愈低脱硫率愈高温度愈低脱硫率愈高。当其他条件接近时，吸收塔出口烟温越低，说明浆液的含水量越大。SO2脱除反应的基本条件是吸收剂雾滴必须含有水分。当水分含量高水分含量高时，料雾与烟气一接触即迅速降降低了烟气的温度低了烟气的温度，从而使蒸发率降低，延长了化学反应时间，有利于SO2的吸收；另一方面，雾滴的干燥速度还受到烟气中水蒸气分压水蒸气分压的影响，当水蒸气分压接近于相同温度下的饱和蒸汽压时，吸收SO2的时间可大幅度增加，使脱硫率有明显增加。2.影响脱硫效率的主要因素影响脱硫效率的主要因素 第42页，共75页，编辑于2022年，星期五三、基本工

37、艺参数及影响脱硫效率的主要因素三、基本工艺参数及影响脱硫效率的主要因素 （3）灰渣再循环）灰渣再循环 在吸收剂浆液中掺入一部分脱硫之后的灰渣（即灰渣再循环），能进一步提高吸收剂的利用率，同时改善了传质热条件，有利于雾粒干燥，从而改善了吸收塔塔壁结垢的趋势。2.影响脱硫效率的主要因素影响脱硫效率的主要因素 第43页，共75页，编辑于2022年，星期五炉内固硫如果得到应用，可以简化炉后烟气脱硫的难度，根据实际情况的要求，炉内和炉后脱硫可以灵活结合，结合得好的话，可使炉内和炉后技术都很容易达到，在满足脱硫要求条件下，以达到投资降低之目的。第三节第三节 炉内固硫炉后脱硫技术炉内固硫炉后脱硫技术 第44

38、页，共75页，编辑于2022年，星期五一、炉内喷钙炉后增湿活化脱硫技术（一、炉内喷钙炉后增湿活化脱硫技术（LIFAC）1.典型工艺典型工艺 典型的炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺主要有LIFAC、LIMB和LIDS三种。LIFA C（Limestone Injection into the Furnace and Activation of Calcium Oxide炉内喷和氧化钙活化）；LIMB（Limestone Injecton Multistage Burner炉内喷射石灰石和多级燃烧器）；LIDS（石灰石注入和干式洗涤脱硫）第45页，共75页，编辑于2022年，星期五1.LIFAC方法方法

39、一、炉内喷钙炉后增湿活化脱硫技术（一、炉内喷钙炉后增湿活化脱硫技术（LIFAC）（1 1）工艺流程）工艺流程 LIFAC工艺可以分步实施，以满足用户在不同阶段对脱硫效率的要求。分步实施的三步为：石灰石炉内喷射烟气增湿及干灰再循环加湿灰浆再循环。第46页，共75页，编辑于2022年，星期五第一步通过第一步通过石灰石粉喷入炉膛石灰石粉喷入炉膛可得到约可得到约25%35%的脱硫率。投资需要量很小，的脱硫率。投资需要量很小，一般为整个脱硫系统费用的一般为整个脱硫系统费用的10%。活化塔是整个脱硫系统的核心，在第二步。活化塔是整个脱硫系统的核心，在第二步中中烟气要进行增湿和脱硫灰再循环烟气要进行增湿和脱

40、硫灰再循环，使脱硫效率可达到，使脱硫效率可达到75%。第二步的投资。第二步的投资大约是整体系统费用的大约是整体系统费用的85。增加第三步。增加第三步灰浆再循环后灰浆再循环后脱硫效率可增至脱硫效率可增至85%，而投资费用仅为总系统费用的而投资费用仅为总系统费用的5%。1.LIFAC方法方法 第47页，共75页，编辑于2022年，星期五（2）LIFAC系统主要工艺参数系统主要工艺参数 a.炉膛喷射石灰石的位置和粒度炉膛喷射石灰石的位置和粒度 在炉膛燃烧器上方温度为950 1150的范围内喷射石灰石粉。对石灰石粉的要求是：CaCO3含量大于90%，80%以上的粒度小于40m，此时炉内脱硫反应达到的脱

41、硫率为2030%。b.活化器内反应温度活化器内反应温度活化器内的脱硫反应要求烟气温度越接近露点越好，但不应引起活化器壁、除尘器和引风机结露。c.Ca/S d.其他其他：脱硫渣和灰含有一部分未反应的CaO和Ca(OH)2第48页，共75页，编辑于2022年，星期五（2）LIFAC系统主要工艺参数系统主要工艺参数 第49页，共75页，编辑于2022年，星期五（2）LIFAC系统主要工艺参数系统主要工艺参数 第50页，共75页，编辑于2022年，星期五（3）LIFAC工艺的特点和适用范围工艺的特点和适用范围 a.适用于燃煤含硫量适用于燃煤含硫量0.6%2.5%之间的锅炉脱硫。之间的锅炉脱硫。Ca/S

42、1.52时时，采采用用干干灰灰再再循循环环或或灰灰浆浆再再循循环环，总总脱脱硫硫效效率率可达可达7580%。b.采用采用LIFAC工艺的最佳锅炉容量为工艺的最佳锅炉容量为50300 MW。c.工艺简单，投资及运行费用低。工艺简单，投资及运行费用低。LIFAC系系统统的的设设备备投投资资费费仅仅为为湿湿法法脱脱硫硫系系统统投投资资的的32%，运运行费为湿法脱硫的行费为湿法脱硫的78%。d.占地面积少，适用于现有电厂的改造。占地面积少，适用于现有电厂的改造。e.无二次污染或污水排放，最终固态废物可作为建筑和筑路无二次污染或污水排放，最终固态废物可作为建筑和筑路材料。材料。第51页，共75页，编辑于

43、2022年，星期五2.LIMB方法方法 （1 1）工艺流程）工艺流程 LIMB方法在脱硫方面方法在脱硫方面的实质和的实质和LIFAC方法方法是相同的，所不同的是相同的，所不同的是，它增加了多级燃是，它增加了多级燃烧器来控制氮氧化物烧器来控制氮氧化物的排放。由于采用了的排放。由于采用了分级送风，使炉内局分级送风，使炉内局部温度降低，不仅减部温度降低，不仅减少了氮氧化物的生成少了氮氧化物的生成还减少了脱硫剂表面还减少了脱硫剂表面的的“烧死烧死”，增加了，增加了反应表面积，提高了反应表面积，提高了脱硫效率。脱硫效率。第52页，共75页，编辑于2022年，星期五（2）LIMB系统主要工艺参数系统主要工

44、艺参数 2.LIMB方法方法 a.Ca/S和脱硫剂和脱硫剂 LIMB系统脱硫效率与所用脱硫剂密切相关。在钙硫比2.0且不增湿条件下，石灰的脱硫率为53%61%，方解石为51%58%，白云石为45%52%，而筛分80%小于325目的石灰石为22%25%，筛分100%小于325目的石灰石可达32%。第53页，共75页，编辑于2022年，星期五b.脱硫剂粒度脱硫剂粒度 （2）LIMB系统主要工艺参数系统主要工艺参数 第54页，共75页，编辑于2022年，星期五c.增湿程度增湿程度 （2）LIMB系统主要工艺参数系统主要工艺参数 对LIMB系统而言，若炉后增湿至烟气温度与露点温度差11时，系统总效率可

45、提高10%。第55页，共75页，编辑于2022年，星期五3.LIDS方法方法（1）工艺流程）工艺流程 第56页，共75页，编辑于2022年，星期五3.LIDS方法方法（2）主要工艺参数）主要工艺参数 在钙硫比等于2，T为15，LIDS系统的总脱硫效率可以达到90%。LIDS系统适合于燃煤锅炉的容量在50100 MW之间的中小型电厂脱硫。第57页，共75页，编辑于2022年，星期五二、炉内催化氧化固硫炉后活化脱硫技术二、炉内催化氧化固硫炉后活化脱硫技术 1.炉内强化固硫炉后烟道增湿活化脱硫技术炉内强化固硫炉后烟道增湿活化脱硫技术 这一技术是将炉内喷入的普通钙系脱硫剂，改为加入添加剂的改性脱硫剂，

46、使炉内固硫效率提高到50%60%，炉后增湿活化不增设活化塔，而是在现有的烟道中完成，如果锅炉烟气出口至原干式除尘器距离太短，可延长烟道或弯形成为一简化增湿活化器，使这段的脱硫效率达到40%50%，即可使综合脱硫效率达到70%80%。对于使用较低硫煤的锅炉和排放标准较宽的地区，这种技术已得到应用。第58页，共75页，编辑于2022年，星期五2.炉内强化固硫炉后湿式除尘脱硫技术炉内强化固硫炉后湿式除尘脱硫技术 二、炉内催化氧化固硫炉后活化脱硫技术二、炉内催化氧化固硫炉后活化脱硫技术 当原锅炉的除尘器为湿式除尘时（如麻石水膜除尘、水浴式除尘器等），便可利用原湿式除尘器活化脱硫，即使不加任何改造，也可

47、使脱硫效率达到70%以上；如将原湿式除尘器做些脱硫技术的简单改造，则可使得最后综合脱硫效率提高到80%以上。第59页，共75页，编辑于2022年，星期五3.炉内强化固硫炉后循环活化脱硫技术炉内强化固硫炉后循环活化脱硫技术 二、炉内催化氧化固硫炉后活化脱硫技术二、炉内催化氧化固硫炉后活化脱硫技术 所谓炉后烟气循环活化，包括前面叙述的LIFAC技术和典型的烟气循环流化床脱硫技术等。因为LIFAC的烟气增湿活化技术，烟气循环流化床技术的脱硫效率一般为80%左右，再提高效率就比较困难，费用也增大。如果在这些成熟技术前增加炉内强化固硫，就可能提高综合脱硫效率达到90%左右。对于烟气循环流化床脱硫技术而言

48、，虽增加了炉内脱硫剂，但可通过减少流化床内吸收塔的脱硫剂的量来予以抵消，从而不会增加运行中脱硫剂的费用。第60页，共75页，编辑于2022年，星期五第四节第四节 荷电干式吸收剂喷射脱硫技术荷电干式吸收剂喷射脱硫技术 荷电干式吸收剂喷射脱硫技术（荷电干式吸收剂喷射脱硫技术（CDSI）是美国阿兰柯环境公司开）是美国阿兰柯环境公司开发的一项脱硫技术。在美国，发的一项脱硫技术。在美国，CDSI技术已应用于技术已应用于112 MW发电机发电机组及沥青窑炉的烟气脱硫等工程项目。组及沥青窑炉的烟气脱硫等工程项目。CDSI系统自系统自1993年介绍年介绍到中国以来，已在德州热电厂及杭州钢铁厂自备热电厂上安装了

49、到中国以来，已在德州热电厂及杭州钢铁厂自备热电厂上安装了两套两套CDSI装置，第一套已于装置，第一套已于1995年下半年投入运行，第二套年下半年投入运行，第二套在在1996年年底投入运行。年年底投入运行。第61页，共75页，编辑于2022年，星期五1.CDSI系统工作原理系统工作原理 传统的干粉喷射技术是在烟气中喷入碱性吸收剂，与烟气中的SO2发生化学反应，生成硫酸盐或亚硫酸盐的颗粒物质，从而达到去除SO2的作用。在一般烟气温度下，固体与气体发生化学反应的可能性较小，反应所需的时间较长，粉粒之间易团聚减小了反应表面，因此传统干粉喷射技术的脱硫效率也比较低，一般在20以下。第62页，共75页，编

50、辑于2022年，星期五荷电干式吸收剂喷射系统包括一个吸收剂喷射单元，一个吸收剂荷电干式吸收剂喷射系统包括一个吸收剂喷射单元，一个吸收剂给料系统（进料控制器，料斗装置）及给料系统（进料控制器，料斗装置）及SO2检测器和计算机控制检测器和计算机控制的系统等。吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕的系统等。吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区，使吸收剂得到强大的静电荷（通常是负电荷）。当充电区，使吸收剂得到强大的静电荷（通常是负电荷）。当吸收剂通过喷射单元的喷管被喷射到烟气流中，吸收剂颗粒吸收剂通过喷射单元的喷管被喷射到烟气流中，吸收剂颗粒由于都带同一符号电荷，因而相互排斥，很快在烟