火电厂烟气脱硫技术1．基本原理2.干法/半干法脱硫工艺主要工作原理及特点3．湿法脱硫工艺主要工作原理及特点4．脱硫工艺选型基本原则5．热工研究院脱硫工作回顾基本原理1）酸性氧化物+碱或碱性氧化物→盐A.钙基吸收剂基本原理B.氨基吸收剂基本原理2）吸附法二氧化硫等+活性炭→饱和活性炭饱和活性炭（加热等）→有效活性炭+二氧化硫等干法/半干法脱硫工艺(1)干法/半干法脱硫工艺(1)干法/半干法脱硫工艺(2)干法/半干法脱硫工艺(2)干法/半干法脱硫工艺(3)干法/半干法脱硫工艺(3)干法/半干法脱硫工艺(3)干法/半干法脱硫工艺(4)干法/半干法脱硫工艺(4)干法/半干法脱硫工艺(5)干法/半干法脱硫工艺(5)炉内喷钙脱硫工艺炉内喷钙脱硫工艺吸收剂：粉状钙基物质如石灰石、白云石或其氢氧化物工作原理：粉状钙基物质喷入炉膛立即置于高温环境中而发生分解，产生具有反应能力的石灰颗粒，吸收烟气中的SO2。反应产物：硫酸钙和亚硫酸钙，随烟气与部分未反应的石灰带离开锅炉，由静电/布袋除尘器将其与飞灰一起除去。脱硫效率：在Ca/S比为1.5—2时，炉内脱硫可达40—50%在Ca/S比为3－4时脱硫效率可达50-60％。炉内喷钙脱硫工艺提高脱硫效率的措施：尾部增湿活化，脱硫效率最高可达70%左右炉内喷钙脱硫工艺优点：设备简单，改造工作量小，初投资低，占地面积小，不产生废水，运行操作简单。缺点：脱硫效率相对较低，且对锅炉有不利的影响，有引起炉内结焦、受热面磨损的潜在威险。适用场合：较适合于中小容量老机组的脱硫改造，可以处理相当于200MWe锅炉以下的烟气量。尾部烟气循环流化床脱硫技术Ca(OH)2+SO2---------->CaSO3?H2O+?H2OCaSO3?H2O+?O2---------->CaSO4?H2OCa(OH)2+SO3---------->CaSO4?H2O+?H2O2HCl+Ca(OH)2---------->CaCl22H2O2HF+Ca(OH)2---------->CaF+2H2O?Ca(OH)2+CO2---------->CaCO3+H2O三个控制回路控制运行：循环流化床吸收塔出口温度调节向循环流化床吸收塔中喷入的水量根据吸收塔出口的温度进行调节。循环流化床吸收塔差压调节循环流化床吸收塔、除尘器和固体物料输送设备组成了固体物料的循环系统。为维持循环流化床吸收塔内稳定的流动模式，吸收塔内的固体物料应保持衡定不变。其度量参数是循环流化床吸收塔进、出口的差压，它与吸收塔的固体流量成正比。净烟气SO2浓度的调节通过控制进入循环流化床吸收塔的新鲜消石灰流量对净烟气的SO2浓度进行调节。尾部烟气循环流化床脱硫技术尾部烟气循环流化床脱硫技术优点：投资较少，系统操作简单，对锅炉没有影响，不产生废水，脱硫效率较高，钙硫摩尔比为1.2—1.5时，脱硫效率可达85%—90%。缺点：副产品难于利用适用场合：适用于中小容量老机组改造和新建机组，处理200MWe以下燃煤机组的烟气量。喷雾干燥法脱硫技术喷雾干燥法脱硫技术优点：投资成本低，能耗低，维修工作量小。脱硫效率：中上水平。使用布袋除尘器而不用静电除尘器时，使得脱硫效率提高。在燃煤含硫量不高的场合，脱硫效率可达75-90%，取决于吸收剂的过剩系数和与饱和温度的温差。缺点：当反应温度与饱和温度的温差太小时反应器和除尘器内部的结垢问题，反应剂的成本高以及副产品的综合利用问题。适用场合：用于含硫量较低的场合NID干法脱硫工艺（NovelIntegratedDesulphurisation，新型整体化脱硫工艺）NID干法脱硫工艺吸收剂：石灰，无雾化设备。部分水直接被喷射到烟气中，分布于固体颗粒的表面，固体颗粒的水份控制在几个百分点。固体颗粒的循环量大，水份的蒸发表面积增加。固体颗粒的水份被控制得较低，水份蒸发所需的时间短，反应塔的尺寸可以设计的非常小。烟气的相对湿度相应地上升，足以使石灰在典型的运行温度下即65-75?°C的温度范围具有足够的活性吸收SO2。脱硫性能：与常规干法脱硫工艺相当甚至更优。干法/半干法脱硫工艺（6）活性炭脱硫工艺湿法脱硫工艺(1)石灰/石灰石洗涤工艺湿法脱硫工艺(1)石灰/石灰石洗涤工艺采用石灰石作为吸收剂时，在洗涤塔中主要发生以下化学反应：1.??????CaCO3+SO2+H2O?CaSO3+CO2+H2O2.??????CaCO3+2HCL+H2O?CaCl2+CO2+2H2O3.??????CaCO3+2HF+H2O?CaF2+CO2+2H2O?石灰石与二氧化硫反应后生成亚硫酸钙，在洗涤塔底部的浆液池中通入氧气将其进一步氧化为水合硫酸钙（石膏），即：4.??????CaSO3+1/2O2+2H2O?CaSO42H2O湿法脱硫工艺(1)石灰/石灰石洗涤工艺石灰/石灰石洗涤湿法脱硫工艺在国际上应用最为普遍，占整个脱硫装机容量的90%。吸收塔内部结构少。系统可用率达到95%以上。采用商业供应的石灰石粉末作为吸收剂，电厂自行装备石灰石破碎设备来制备石灰石粉末在并不具有经济性采用石灰作吸收剂的烟气脱硫系统占10-20%的市场份额，主要原因是煅烧石灰石的能量消耗大，吸收剂价格高。洁净烟气的再加热通过再生式热交换器完成。如果选择将洁净烟气通过冷却塔或“湿烟囱”排放，则洁净烟气的再加热程序可省略。湿法脱硫工艺(2)海水脱硫工艺原理：利用海水的天然特性吸收和中和烟气中的二氧化硫。海水中含有碳酸氢根，具有很强的吸收和中和二氧化硫的能力。被吸收的二氧化硫通过氧化后转化为可溶性硫酸盐，是海水中大量存在的天然成分。SO2+?O2+2HCO3ˉ ? SO42-+H2O+2CO2湿法脱硫工艺(2)海水脱硫工艺海水和清水中添加硫酸后pH值的变化SO2+Ca(OH)2(CaSO3+H2O
SO2+Ca(OH)2+O2(CaSO4+H2O
CaO+SO2→CaSO3
CaO+SO3→CaSO4
|
|
