火电厂脱硫工艺.ppt
南京工业大学环境学院 梁柱,火电厂烟气脱硫工艺分析,Part 1,二氧化硫危险评估,森林退化,一、SO2 危险评估,二氧化硫是照成大气污染和酸雨加剧的主要原因,土壤酸化,一、SO2 危险评估,鱼类死亡,一、SO2 危险评估,文物面目全非,直接危害身体健康,一、SO2 危险评估,Part 2,火电厂烟气脱硫必要性,二、火电厂烟气脱硫的必要性,进入21世纪以来，我国SO2排放总量不断增长，火电厂SO2排放量占全国SO2排放总量比例不断增长,二、火电厂烟气脱硫的必要性,二、火电厂烟气脱硫的必要性,所以，加大火电厂S02 的控制力度就显得非常紧迫和必要。目前烟气脱硫被认为是控制S02 最行之有效的途径。,Part 3,我国控制SO2排放的相关政策、法律法规和标准,三、我国控制SO2排放的相关政策、法律法规和标准,相关政策,火电厂烟气脱硫特许经营试点工作方案,酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案,燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策（环发200226号）,关于加快火电厂烟气脱硫产业化发展的若干意见,法律法规,三、我国控制SO2排放的相关政策、法律法规和标准,单击添加,中华人民共和国大气污染防治法,单击添加,击添加,排污费征收使用管理条例,清洁生产促进法,三、我国控制SO2排放的相关政策、法律法规和标准,三、我国控制SO2排放的相关政策、法律法规和标准,火电厂大气污染物排放标准里的相关要求：,Part 4,火电厂烟气脱硫工艺技术概况,四、我国火电厂烟气脱硫工艺技术概况,1.分类 湿法脱硫工艺 脱硫工艺 干法脱硫工艺 半干法脱硫工艺,石灰石石灰一石膏法,双碱法,海水法,氧化镁法,氨法,湿法脱硫工艺,炉内喷钙脱硫法,荷电干法吸收剂喷射脱硫法,电子束照射法,吸附法,干法脱硫工艺,01,喷雾干燥法,02,循环流化床法,03,增湿灰循环法,04,烟道喷射法,半干法脱硫工艺,烟气脱硫效率,对吸收剂的利用率,对周围生态环境的影响,对火电厂机组运行的影响,脱硫工艺流程的成熟程度,2.烟气脱硫工艺选择指标,脱硫设备所占的面积,脱硫工艺的复杂度等,脱硫后的副产品的处置,01,04,02,06,05,03,石灰石/石灰石膏脱硫,旋转喷雾干燥法,氨法,氧化镁法,烟气循环流化床,炉内喷钙-尾部增湿法,3.我国火电厂主要脱硫工艺,4.几种工艺流程对比,Part 5,石灰石-石膏法,五、石灰石/石灰石膏法,1.工艺简介 石灰石石灰一石膏法是技术最成熟、应用最多、运行状况最稳定的方法，其脱硫效率在95 以上。世界各国(如德国、日本等)在大型火电厂中，90 以上采用湿式石灰石石灰一石膏法烟气脱硫工艺。在我国近几年新建的火电厂烟气脱硫工艺技术中，石灰石石灰一石膏湿法占了近90。,五、石灰石/石灰石膏法,2.反应原理用石灰石或者石灰浆液吸收烟气中的SO2，首先生成亚硫酸钙：石灰石：CaCO3+SO2+0.5H2OCaSO30.5H2O+CO2石灰：CaO+SO2+0.5H2OCaSO30.5H2O然后亚硫酸钙再被氧化为硫酸钙,五、石灰石/石灰石膏法,3.石灰石系统和石灰系统的主要区别 石灰石系统中最关键的反应是Ca2+的形成，因为SO2，正是通过Ca2+与HSO3-反应而得以从溶液中出去的。这一关键步骤也突出了石灰石系统和石灰系统的一个极为重要的区别：石灰石系统中，Ca2+的产生与H+浓度和CaCO3的存在有关；而在石灰系统中，Ca2+的产生仅与氧化钙的存在有关。因此，为了保证液相有足够的Ca2+浓度，石灰石系统在运行时，其pH较石灰系统的低，石灰石系统的最佳操作pH为5.86.2,石灰系统约为8。,脱硫产物处置,吸收塔,烟风道,电气,自动控制,4.工艺流程及设备,石灰石浆液制备和供应,4.工艺流程及设备,5.吸收塔,SO2吸收系统是烟气脱硫系统核心，只要包括吸收塔、除雾器、循环浆泵和氧化风机的那个设备。在吸收塔内，烟气中的SO2被吸收浆液洗涤并与浆液中的CaCO3发生反应，反应生成的亚硫酸钙在吸收塔底部的循环浆池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，最终生成石膏，石膏由石膏浆排出泵排出，送入石膏处理系统脱水，烟气从吸收塔出来后流向除雾器。,5.吸收塔,0,1,设备腐蚀,0,2,结垢和堵塞,0,3,除雾器堵塞,0,4,脱硫剂的利用率,0,5,脱硫产物及综合利用,6.影响因素,在吸收塔内，SO2的吸收可用双膜理论描述，吸收反应经历以下3 个过程：,A,B,C,SO2在液膜表面溶解,SO2从气液界面透过液膜向液相传递并随即与钙基吸收剂发生化学反应,7.工艺参数,SO2从气相透过气膜向气液界面传递、扩散,7.工艺参数,吸收塔内的传质过程可用以下双膜模型公式表示：NTU=K(L/G)(K1V+K2)(K3Ct+K4)NTU=（y1-y2）/(y1-y-y2)ln(y1-y)/y2)（%）=（y1-y2）/y1100 其中：N T U 传质单元数；传质单元数越大，吸收塔的脱硫效率越高。K1,K2,K3,K4常量；K 喷淋层布置相关系数；(L/G)液气比（L/m3），与流经吸收塔单位体积烟气量相对应的浆液喷淋量；V 烟气流速（m/s），烟气在吸收塔内的流速；Ct吸收剂浓度（k g/m3）；、常数，1 0；y1、y2吸收塔入口、出口处SO2浓度（mg/L）；y吸收塔内SO2平衡浓度（m g/L）；吸收塔脱硫效率（%）。影响传质单元数的主要因素为：液气比、烟气流速、钙硫比（吸收剂浓度）、吸收塔的结构等。,脱硫效率高,1,一般可达95%以上,钙的利用率高,单机处理烟气量大,对煤种适应性好,不会干扰锅炉的燃烧，不会对锅炉机组的热效率利用率产生任何影响,2,3,4,8.优缺点,5,吸收剂来源广,来源广泛且价格低廉，便于就地取材,6,副产品可回收,石膏经脱水后即可回收，具有较高的综合利用价值,可达90%以上,可与大型锅炉单元匹配,优点：,工艺流程复杂,1,投资大,运行费用高,设备占地面积大,2,3,4,8.优缺点,缺点：,
