国内外烟气脱硫技术发展现状及各种技术利弊ppt课件.ppt
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1、环保产业国际研讨会国内外烟气脱硫技术发展现状及各种技术利弊郝吉明 清华大学环境科学与工程研究院2003年12月16日,国内外烟气脱硫技术发展现状及各种技术利弊,1.国内外烟气脱硫技术发展现状 2.各种烟气脱硫技术的经济分析 3.各种烟气脱硫技术的综合评价,国内外烟气脱硫技术发展现状,湿法(上百种) 石灰石(石灰)-石膏法 海水法 镁法 钠法 双碱法 氨法 海水法 磷铵肥法 简易湿式除尘脱硫一体化技术 其它:碱式硫酸铝法、氧化鋅法等,半干法法: 喷雾干燥法 炉内喷钙加尾部增湿活化 管道喷射法干法: 烟气循环流化床SO2/NOx联合脱除技术:固体吸附/再生法(如CuO:蚇OxSO工艺)电子束辐射法
2、法脉冲电晕法湿式工艺,国内外烟气脱硫技术发展现状,国内外烟气脱硫技术发展现状,石灰石石膏法优点是脱硫效率高,可达95%以上,钙利用率高在93%以上,系统可靠性达99%,自动化程度高,技术成熟度和可靠性高。缺点是投资大,一般要占到电厂总投资的10-15%;吸收塔和管道需要防腐处理;脱硫产品石膏产生量大,目前开发利用率低,大都直接堆放或填埋;占地面积大;脱硫动力消耗较大,占总发电量的1.5-2%。,重庆珞璜电厂石灰石石膏法烟气脱硫装置流程图,松藻煤矿高硫无烟煤含硫量3.5-5.0;烟气入口SO2浓度10,000mg/m3(W),飞灰含量213mg/Nm3(W);FGD脱硫效率96,保证95;出口烟
3、气温度90 ;石灰石超细粉250目,筛余5;钙利用率93;烟气流速4.3m/s,停留时间3.3s;单机耗电6400 kWh/h;石膏纯度约90;副产石膏约34万吨,国内外烟气脱硫技术发展现状,简易石灰石石膏法:简易湿法的吸收塔进行简化,使其集冷却、除尘、吸收和氧化于一体,同时烟气不设置换热器而是利用一部分旁路烟气与净化后烟气混合以达到排放烟气的升温目的。优点是投资较传统法低,约为50-80%,设备较为紧凑,动力消耗约占发电量的1-1.5%。其脱硫率可达到70-80%的中等效率。缺点是缺乏在国外大规模应用的业绩,部分引进技术的水汽循环比大,运行成本较高。简易湿式石灰石-石膏法适用于大中型工业锅炉
4、和中等脱硫效率要求的电站锅炉。燃高硫煤机组和新建机组脱硫一般不提倡采用此法。,国内外烟气脱硫技术发展现状,山东潍坊化工厂热点分厂1#2#锅炉简易湿式石灰石膏法,进口: 烟气量93,300 Nm3/hr; SO2浓度1050 ppm; 烟气温度66 出口: 烟气量96500 Nm3/hr; SO2浓度185 ppm; 烟气温度41 脱硫效率大于70;吸收剂废电石渣,纯度75石膏含水率19,纯度 95%,国内外烟气脱硫技术发展现状,南宁化工厂35t/hr锅炉简易湿式石灰石膏法,进口: 烟气量50,700 Nm3/hr; SO2浓度2,300 ppm; 烟气温度59 出口: 烟气量96,500 Nm
5、3/hr; SO2浓度440 ppm; 烟气温度51 脱硫效率70;石膏含水率1215,纯度90,国内外烟气脱硫技术发展现状,太原热电厂引进的日立高速平流湿法脱硫工艺,进口: 烟气量60万 Nm3/hr; SO2浓度2000 ppm; 烟气温度140 烟尘浓度500 mg/Nm3出口烟气温度45 :脱硫效率大于80;吸收剂为石灰石,粒度100目,利用率85。,国内外烟气脱硫技术发展现状,旋转喷雾法: 雾化器是核心设备,分喷嘴型和旋转离心雾化器两种,目前国内商需依赖进口。喷嘴雾化器的优点是可平行安装,切换方便,各喷嘴可独立运行,可以在线维护;缺点是要求表面耐磨性高。旋转离心雾化器由旋转盘或雾化轮
6、使浆液分碎,所产生的液滴大小与浆液流量关系不大,因而具有较好的调节能力;缺点是结构复杂,维修困难。,国内外烟气脱硫技术发展现状,优点:脱硫原料为石灰,在钙硫比为1.5时,其脱硫效率可达到75-90%;投资费用较低,约占电厂投资的5-10%;脱硫产物呈干态,并和飞灰相混,无需装设除雾器及烟气再热器;设备不易腐蚀。缺点:吸收剂采用石灰浆,费用较高;吸收剂利用率低于湿法,特别是用于高硫煤时经济性差;飞灰和脱硫产物相混可能影响综合利用;对干燥过程控制要求较苛刻;产生的脱硫副产品目前尚不能大规模工业应用。喷雾干燥法较适用于燃中、低硫煤(含S2%)的锅炉脱硫,一般机组容量不大于200MW。用于高硫煤时脱硫
7、剂制备费用提高、设备磨损加剧,除尘负荷提高,在技术和经济上都不适用。,国内外烟气脱硫技术发展现状,四川白马电厂70,000Nm3/hr中试工艺流程图,四川芙蓉无烟煤含硫量3.5;烟气入口温度162 ;SO2浓度为3000ppm;氧化钙纯度6070,细度200目;试验浆液浓度616;脱硫灰渣钙盐含量较高,国内外烟气脱硫技术发展现状,炉内喷钙尾部增湿:优点是:系统简单,改造容易;喷钙对炉膛燃烧影响不大,热量损失不超过总燃料量的0.3%;投资约为电厂投资5-8%;脱硫费用较低。其缺点是:脱硫率不高,一般在钙硫比为2时,炉膛内的脱硫率为15-30%,系统总效率可达60-75%;由于钙硫比较高,加重了后
8、续除尘器的负荷,除尘效率下降;锅炉对流受热面有时会出现轻微积灰。适用于含硫小于1%的低硫煤脱硫,以及在用小机组锅炉的脱硫改造。,国内外烟气脱硫技术发展现状,处理总烟气量 864,348 Nm3/h燃煤含硫量 0.92%脱硫率 75%钙硫化 2.5石灰石粉细度80%95%影响锅炉效率 0.61%系统电力负荷 760kw系统使用年限 15年占地面积1350 m2,国内外烟气脱硫技术发展现状,海水法脱硫:特点是:用天然海水作吸收剂, 不添加任何其它化物质, 无需吸收剂制备系统, 工艺比较简单;吸收系统不会产生结垢, 堵塞等问题, 系统利用率高;脱硫效率较高, 对于低硫煤可达70-90%;投资和运行费
9、用较低, 通常比石灰石石膏法低三分之一。比较适合于沿海地区电厂烟气脱硫。但由于海水的天然碱度较低,一般只能用于含硫低于1%的燃煤烟气脱硫。目前还缺少脱硫排放液对海洋长期生态系统影响的研究评价。海水脱硫分两类: (1) 用纯海水作为吸收剂, 以挪威ABB公司开发的Flakt-Hydro工艺为代表,已商业应用;(2)在海水中添加石灰调节碱度, 以美国Bechte公司工艺为代表,已示范但未商业化。,国内外烟气脱硫技术发展现状,晋北烟煤含硫量0.63%。实际混合煤种含硫量为0.75%; 烟气量110万Nm3/h; 入口烟气温度104-145;海水流量设计值?2m3/S; 凝汽器出口海水温度为27-40
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