石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺简介课件.ppt
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1、烟气脱硫技术现状与趋势,2,燃煤SO2排放控制的主要方法,燃烧前脱硫 选煤、细菌脱硫、高磁场分离燃烧中脱硫 循环流化床锅炉、炉内喷钙燃烧后脱硫 烟气脱硫目前,烟气脱硫仍然是削减SO2排放 最有效、实用的方法,3,烟气脱硫工艺的分类,分类的方法按脱硫率的高低分类高、中、低脱硫率工艺按脱硫副产品的处置方式分类回收利用法、抛弃法按使用的吸收剂的种类分类钙基、钠基、氨基按吸收剂和脱硫产物的状态分类湿法、半干法、干法,4,烟气脱硫工艺的分类按脱硫副产品的处置方式分类,5,按使用的吸收剂的种类分类,钙法 湿式钙法、半干式钙法海水烟气脱硫氨法 GE氨法(maruslex)、NKK氨法、Bischoff氨法、
2、电子束氨法、NADS氨肥法钠法镁法活性炭吸附法,6,烟气脱硫工艺的分类按脱硫率的分类,低脱硫率工艺 (90%):湿法洗涤工艺,如石灰石/石膏、 电子束氨法、镁加强石灰工艺等,7,烟气脱硫工艺的分类按使用的吸收剂的种类分类,定义湿法烟气脱硫工艺吸收剂以浆液状态进入吸收塔,脱硫产物为湿态的工艺半干法烟气脱硫工艺吸收剂以浆液状态进入吸收塔,脱硫产物为干态的工艺干态烟气脱硫工艺吸收剂以干态进入吸收塔,脱硫产物为干态的工艺,8,湿法烟气脱硫工艺,石灰石-石膏湿法烟气脱硫 海水脱硫 湿式氨法氧化镁法双碱法,9,石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺简介,湿式石灰石石膏法烟气脱硫技术采用石灰石为脱硫吸收剂,石灰石经破碎
3、、研磨制成石灰浆液在吸收塔内与烟气接触。烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及氧化空气进行反应,SO2被吸收脱除。反应后的烟气经过除雾器、再热器加热后排放,浆液经旋流器、真空皮带机浓缩脱水,最终生成石膏。脱硫过程在溶液中进行,脱硫剂和脱硫产物均为湿态世界范围 85,其中石灰石法 36.7% 日本:98 美国:92 德国:90此工艺是世界范围内广泛应用、成熟的烟气脱硫技术,10,石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺简介,11,工艺原理,12,优点: 工艺最为成熟、运行可靠、应用最为广泛 脱硫剂来源广泛,价格低廉 副产物容易处理和处置 适用于大型燃煤电站锅炉 煤种适应性广 脱硫效率高9099 脱硫剂利用率高,
4、反应充分,钙硫比低(11.1)缺点: 投资高,运行费用高 容易造成二次污染 工艺流程复杂 操作不当有结垢缺陷,技术特点,13,美国Marsulex 德国鲁奇-比晓夫 美国B&W 奥地利AEE,主流技术,14,海水脱硫工艺工艺流程,15,海水脱硫技术工艺原理,吸收SO2(g)SO2(aq)SO2(aq) +H2OH2SO3 H+HSO3-中和H+ +CO32- HCO3-H+ + HCO3- CO2(g)+ H2O氧化HSO3- + 1/2O2 SO42- + H+,16,海水脱硫技术情况,吸收剂:海水脱硫率:7090脱硫产物:SO42-优点:技术成熟、系统简单、投资低、运行费低、脱硫效率高特点
5、:适用于沿海地区电厂,适用于低含硫量烟气(S1%)技术拥有:挪威ABB公司、鲁奇比晓夫,17,湿式氨法工艺流程,18,湿式氨法工艺原理,氨法脱硫以水溶液中的SO2和NH3的反应为基础:吸收:SO2 + H2O + xNH3(NH4)xH2-xSO3 (亚硫铵)氧化:(NH4)xH2-xSO3 + 1/2O2 + (2-x)NH3=(NH4)2SO4 (硫铵),19,湿式氨法技术特点,硫酸铵的化学溶液能够避免任何内部结垢的发生,相对于石灰石脱硫塔具有的结垢缺陷与石灰石相比,氨具有更高的反应活性,不同硫含量条件下,SO2脱除率可高达98%以上氨脱硫塔可生产出高价值的副产物,而不是低价值的硫酸钙和亚
6、硫酸盐污泥与石灰石相比,氨脱硫塔运行具有较高的灵活性,特别在高硫含量的情况与石灰石相比,氨脱硫塔的操作具有较高的可靠性和有效性,20,MgO工艺流程,21,氧化镁法工艺原理,吸收 MgO + H2O Mg(OH)2 Mg(OH)2 + SO2 MgSO3 + H2O MgSO3 + 1/2O2 MgSO4煅烧分解和还原 MgSO3 MgO + SO2MgSO4C MgO + SO2 1/2CO2,22,MgO技术特点,脱硫效率可达99%以上液/气比为3-5L/m3, 仅相当于钙基脱硫的1/3-1/6系统运行不易沉积、不堵塞,维护更容易造价比石灰石/石膏法低约20%,运行耗电量仅为发电量的0.6
7、-0.8%,比石灰石法省一半以上副产品亚硫酸镁和硫酸镁的再利用经济效益高,实现“循环经济”模式工程实例:中国广东深圳南玻集团玻璃窑炉,23,双碱法-简介,双碱法是先用碱金属盐类如NaOH、Na2CO3、NaHCO3等的水溶液吸收SO2,然后在另一石灰石反应器中用石灰或石灰石对吸收SO2后的溶液再生,再生后的吸收液送回吸收塔循环使用,而SO2则以石膏的形式析出,生成亚硫酸钙和石膏。,24,双碱法-简介,双碱法是先用碱金属盐类如NaOH、Na2CO3、NaHCO3等的水溶液吸收SO2,然后在另一石灰石反应器中用石灰或石灰石对吸收SO2后的溶液再生,再生后的吸收液送回吸收塔循环使用,而SO2则以石膏
8、的形式析出,生成亚硫酸钙和石膏。,25,双碱法-原理,(1)在吸收塔内吸收SO2 : (2)将吸收了的吸收液送至石灰反应器,进行吸收液的再生和固体副产物的析出。(3)再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂可以循环使用,由于存在一定的氧气,因此同时会发生下面的副反应:,26,双碱法-工艺流程,27,双碱法-工艺特点,双碱法烟气脱硫技术为先用可溶性的钠碱吸收液在吸收塔内进行脱硫,由于钠基脱硫剂碱性强,吸收二氧化硫后反应产物溶解度大,不会造成过饱和结晶,造成结垢堵塞问题。然后在塔外再用石灰乳或石灰石粉末对吸收液进行再生和分离,再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。降低了投资及运行费用,比较适用于中
9、小型锅炉进行脱硫改造。,28,半干法烟气脱硫技术,喷雾干燥法(LSD)炉内喷钙尾部增湿活化法(LIFAC)气固再循环半干法(GSA)烟气循环流化床(CFB)新型一体化脱硫工艺(NID),29,喷雾干燥法工艺原理,SO2(g)+H2O=H2SO3(aq) Ca(OH)2(aq)+H2SO3 (aq)=CaSO3(aq)+H2O CaSO 3 (aq)= CaSO 3(s) CaSO 3 (aq)+1/2O2 (aq)= CaSO4 (aq) CaSO4 (aq)= CaSO4 (s) Ca(OH)2(s)= Ca(OH)2(aq),30,喷雾干燥法工艺流程,31,喷雾干燥主要工艺设备,喷雾塔雾化
10、器除尘器吸收剂制备系统灰渣再循环,32,喷雾干燥,技术特点 工业应用,适用机组200MW 适用中、低硫煤(S 2%) 投资较低 8090(Ca/S=1.6)缺点 以石灰作吸收剂、浆液处置困难、雾化装置易磨损、脱硫产物综合利用有难度技术掌握方 美国Joy,丹麦Niro Atomizer工程应用:山东黄岛热电厂(25万Nm3h),33,炉内喷钙尾部增湿活化法LIFAC工艺原理,在炉膛的反应 CaCO3=CaO+CO2 CaO+SO2+1/2O2=CaSO4 CaO+SO3=CaSO4在活化器的反应 CaO+H2OCa(OH)2 Ca(OH)2+ SO2CaSO3H2O CaSO3 +1/2O2=C
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