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1、烟气脱硫技术概况 各国已经研究发展了许多燃煤电站锅炉控制SO2技术，并应用于实际电站锅炉。这些技术可分为三大类：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫。按脱硫的方式和产物的处理形式燃烧后脱硫一般可分为湿法、半干法和干法三大类。（1）湿法烟气脱硫技术（WFGD技术）（2）半干法烟气脱硫技术（SDFGD技术）（3）干法烟气脱硫技术（DFGD技术）燃煤机组烟气脱硫以第一种为主。第1页/共28页一、湿法烟气脱硫技术烟气脱硫（Flue Gas DesulfurizationFlue Gas Desulfurization，简称FGDFGD）技术，已有几十年以上发展历史：现在FGDFGD已得到越来越广泛的应用
2、，至19981998年底，全球使用的FGDFGD装置约760760套，其中各类湿式装置约占80%80%，喷雾干燥装置约占10%10%，其他种类工艺占10%10%。安装FGDFGD系统的国家主要为工业发达国家。FGDFGD技术在不少发展中国家也开始得到重视。据有关资料报道，巴基斯坦、印度、越南、泰国、印尼等国家在最近几年中在其燃煤电厂上安装了FGDFGD系统。第2页/共28页第3页/共28页1.石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术第4页/共28页1.石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术 参见上图，烟气从脱硫吸收塔的下部径向进入，在塔内上升的过程中与脱硫剂循环液相接触，烟气中 SO2与碱性的脱硫剂浆液发生反应，将
3、 SO2除去。脱硫剂循环液在循环泵的作用下，通过循环管道和布置在吸收塔上部的喷射装置（接触区）进入吸收塔，从喷嘴向下雾化喷射，细小的液滴与自下而上的烟气对流接触，形成高效率的气液接触，从而促进烟气中 SO2等酸性气体的去除；同时，烟气在塔内上升的过程中，由于脱硫剂细小浆液的捕捉，还可以洗去大部分细颗粒灰尘，具备一定的除尘效率；然后经过高效除雾器，除去烟气中夹带的液滴，最后清洁烟气从吸收塔顶部出口烟道通过直排烟囱排入大气，烟气在经过除雾器时不仅能除去雾滴，同时也能除去部分细颗粒，这样可以进一步提高系统除尘效率。脱硫剂浆液与吸收塔中上升的烟气接触反应，在该过程中形成高效率的气液接触从而促进了烟气中
4、 SO2的去除，反应后的浆液落入循环氧化槽内，在加入新脱硫剂的条件下，基本上由脱硫剂、副产品和水组成的混合液在吸收塔循环氧化槽和喷淋层之间重复循环使用。第5页/共28页1.石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术技术特点（吸收塔设计优化）脱硫效率高。系统在 Ca/S 为1.03 时，脱硫效率就可以实现 95%以上，脱硫剂利用率可达95%以上。吸附剂消耗量在同等技术条件下，比现有湿法喷雾技术节约 20-30%。投资成本低，运行费用省。系统阻力小。脱硫反应吸收塔采用空塔设计，压损小，并可有效防止塔内结垢而产生的阻塞现象。系统工艺简单，运行可靠，可以有效保障脱硫装置长期稳定运行。适应性强。工艺能很好的应用于含硫
5、烟气，同时能随烟气的负荷变化而进行灵活的调整，满足二氧化硫达标排放要求。石灰石-石膏湿法喷雾烟气脱硫技术同样适用于燃煤锅炉和烧结机烟气净化领域。第6页/共28页2.电石渣-石膏湿法烟气脱硫技术第7页/共28页2.电石渣-石膏湿法烟气脱硫技术 在湿法烟气脱硫工艺中，可将电石渣浆作为脱硫剂喷人吸收塔中进行脱硫反应。典型的湿法烟气脱硫流程如图所示。将电石渣在循环池里配成规定浓度的脱硫液，由泵打到吸收塔的喷淋层，通过喷嘴雾化喷人烟气，脱硫液分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面，这些液滴在与烟气逆流接触时 SO2被吸收，反应后的浆液送入沉淀池，清液被打入循环池循环利用，沉淀物由输送泵输送到石膏脱水系统
6、，净化后的烟气经除雾器除雾后进入烟囱排放。第8页/共28页2.电石渣-石膏湿法烟气脱硫技术技术特点（优化脱硫塔内设计）(1)用电石渣废液作脱硫剂，大大降低了运行成本；(2)系统结构简单，阻力小，运行操作方便，占地面积小；(3)脱硫效率有保证。我公司成功运行的工程应用结果表明，采用电石渣浆配制脱硫液，在吸由烟气流速为 2.84.2 m/s、Ca/S 摩尔比为 1.2、pH值为78时，脱硫效率为 95%以上。(4)适用于拥有小容量锅炉电石渣废料的氯碱化工企业第9页/共28页3.白泥-石膏湿法烟气脱硫技术第10页/共28页3.白泥-石膏湿法烟气脱硫技术 锅炉烟气经电除尘器除尘后，通过增压风机、气-气
7、换热器 GGH（可选）降温后进入吸收塔。烟气在吸收塔内向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中，以便脱除 SO2、SO3、HCl 和 HF，与此同时采用强制氧化工艺，将反应的副产物氧化为石膏（CaSO42H2O）。循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中，通过喷嘴进行雾化，使气体和液体得到充分接触。每个泵通常都与其各自的喷淋层相连接，即通常采用单元制。在吸收塔中，造纸白泥与二氧化硫反应并氧化生成石膏，这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。石膏脱水系统主要包括石膏水力旋流（作为一级脱水设备）、浆液分配器和真空皮带脱水机。经过净化处
8、理的烟气流经两级除雾器除雾，去除清洁烟气中所携带的浆液雾滴。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗，一是为了防止除雾器堵塞，二是可将冲洗水作为补充水以稳定吸收塔液位。在吸收塔出口，烟气温度为 5565，且为水蒸汽所饱和。通过 GGH 将烟气加热到 72以上，以提高烟气的抬升高度和扩散能力。最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。脱硫过程主反应为：第11页/共28页3.白泥-石膏湿法烟气脱硫技术技术特点吸收塔中的 pH值通过注入造纸白泥浆液进行调节与控制，一般 pH值在5.26.5。第12页/共28页4.烧结机烟气脱硫技术介绍第13页/共28页4.烧结机烟气脱硫技术介绍 首先从锅炉的空气
9、，通过预除尘器后从底部进入吸收塔，在此处高温烟气与加入的吸收剂、循环脱硫灰充分预混合，进行初步的脱硫反应，在这一区域主要完成吸收剂与HCl、HF的反应。然后烟气通过吸收塔底部的文丘里管的加速，进入循环流化床体，物料在循环流化床内，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，在上升的过程中，不断形成絮状物向下返回，而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升，使得气固间的滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍；吸收塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回，进一步提高了塔内颗粒的床层密度，使得床内的Ca/S比高达50以上。在文丘里的出口扩管段设一套喷水装置，喷入的雾化水以降低脱硫反应器内的烟温。
10、吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应，烟气在上升过程中，颗粒一部分随烟气被带出吸收塔，一部分因自重重新回流到循环流化床内，进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间。由于提供的脱硫系统有清洁烟气再循环技术，无论锅炉负荷如何变化，烟气在文丘里以上的塔内流速均为5m/s左右，从文丘里以上的塔高大约40m左右，这样烟气在塔内的气固接触时间大约为8秒左右，从而有效地保证了脱硫效率。只有在循环流化床这种气固两相流动机制下，才具有最大的气固滑落速度。同时，脱硫反应塔内的气固最大滑落速度是否能在不同的锅炉负荷下始终得以保持不变，是衡量一个循环流化床干法脱硫工艺先进与否的一个
11、重要指标，也是一个鉴别干法脱硫能否达到较高脱硫率的一个重要指标。气固间滑落速度很小或只在脱硫塔某个局部具有滑落速度，要达到很高的脱硫率是不可能的。喷入的用于降低烟气温度的水，通过以激烈湍动的、拥有巨大的表面积的颗粒作为载体，在塔内得到充分的蒸发，保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动状态。由于SO3全部得以去除，加上排烟温度始终控制在高于露点温度20，因此烟气不需要再加热，同时整个系统也无须任何的防腐处理。净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出，然后转向进入脱硫除尘器，再通过锅炉风机排入烟囱。经除尘器捕集下来的固体颗粒，通过除尘器下的再循环系统，返回吸收塔继续参加反应，如此循环，多余的少量脱硫
12、灰渣通过物料输送至脱硫灰仓内，再通过罐车或二级输送设备外排。第14页/共28页4.烧结机烟气脱硫技术介绍技术特点一、本技术使脱硫剂在系统内循环次数达到约 100 次之多，脱硫剂在系统循环过程中得到了更为高效地利用，从而将系统脱硫剂的消耗量降至最低；二、就是使反应器内达到了更高的飞灰、烟尘颗粒浓度和石灰聚集，石灰浓度是传统反应器的 50-100倍，高效地保证了酸性气体的脱除率。第15页/共28页5.半干法烟气脱硫技术(cao)第16页/共28页5.半干法烟气脱硫技术(cao)技术特点 1.以气体悬浮物工艺为基础，反应器内生石灰和粉尘颗粒浓度是传统反应器内飞灰浓度的50100倍。2.采用物料再循环
13、，有效地利用脱硫剂和飞灰，将新鲜生石灰的需求量降至最低。3.采用本技术不需要对设备做特殊防腐防磨处理，反应器内表面积保持干净且没有沉积物，系统的维修费用较低。4.采用模块化定型设计，安装期较短。5.该系统能满足相当严格的排放标准要求，使含硫烟气达到相关排放标准。6.适应性强;对不同硫份的含硫煤和不同用途的燃煤锅炉以及各种负荷下均可安装本装置。7.脱硫剂及脱硫副产物均为干态，便于处理再利用。8.整个脱硫系统耗水量及耗电量都很低，运行费用低，无废水产生，不会造成二次污染。第17页/共28页6.氨-硫铵法烟气脱硫技术第18页/共28页6.氨-硫铵法烟气脱硫技术 锅炉引风机（或脱硫增压风机）来的烟气，
14、经换热降温至 100左右进入脱硫塔用氨化液循环吸收生产亚硫酸铵；脱硫后的烟气经除雾净化入再热器（可用蒸汽加热器或气气换热器）加热至 70左右后进入烟囱排放。脱硫塔为喷淋吸收塔是专利设备，主要引用在湿式石灰石/石膏脱硫中常用的结构，在反应段、除雾段增加了相应的构件增大反应接触时间。吸收剂氨水（或液氨）与吸收液混合进入吸收塔。吸收形成的亚硫酸铵在吸收塔底部氧化成硫酸铵溶液，再将硫酸铵溶液泵入过滤器，除去溶液中的烟尘送入蒸发结晶器。硫酸铵溶液在蒸发结晶器中蒸发结晶，生成的结晶浆液流入过滤离心机分离得到固体硫酸铵(含水量23%)，再进入干燥器，干燥后的成品入料仓进行包装，即可得到商品硫酸铵化肥。第19
15、页/共28页6.氨-硫铵法烟气脱硫技术技术特点该反应须保证 SO2在脱硫溶液中有较高的溶解度和相对高的气速。SO2溶解度随 PH值降低、温度的升高而下降，正常要求吸收液 PH 值控制稍高、反应温度控制在60左右。而反应段的气速一般控制在 3m/s以上。这样的控制条件才能保证脱硫效率高于 90%。严格控制反应温度和吸收液的成份，消除了氨雾形成的条件，经济地解决了氨损难题。运行中净化后的烟气中氨含量在10mg/Nm3以下，折氨损小于 0.19%。氨-硫酸铵法脱硫技术利用多功能塔，巧妙地作了工艺调整，在塔内布置了充分利用烟气进行氧化的自然氧化部分和辅助以空气进行强制氧化部分，使出塔的氧化率达 99%
16、。第20页/共28页7.SCR烟气脱硝技术第21页/共28页7.SCR烟气脱硝技术低温下 NOX的简单分解在热力学角度上是可行的并且反应能够进行，但是反应非常缓慢，为了使 NOX转化为N2，需要在反应过程中加入还原剂和催化剂。还原剂有CH4、H2、CO 和NH3等。其中NH3是当今电厂 SCR脱硝中广泛采用的还原剂，现在几乎所有的脱硝系统都采用 NH3作为还原剂。第22页/共28页7.SCR烟气脱硝技术工艺特点 1）SCR 装置具有可靠的运行安全保护措施，充分考虑供热锅炉负荷变化频繁及频繁启停对脱硝设备的影响，能在锅炉 60110%负荷下持续、安全地运行。2）SCR装置的检修时间间隔与机组的要
17、求一致，不增加机组维护和检修期。3）脱硝设备自控程度高，操作简单方便，运行稳定，维修方便。4）脱硝效率能够稳定控制在 70%80%以上。5）脱硝设备从技术和工艺上具有清灰、防磨、防腐措施。第23页/共28页8.SNCR烟气脱硝技术第24页/共28页8.SNCR烟气脱硝技术第25页/共28页8.SNCR烟气脱硝技术SNCR 技术是利用机械式喷枪将氨基还原剂（氨水、尿素）溶液雾化成液滴喷入炉膛，热解生成气态 NH3，在8501150温度区域和没有催化剂的条件下，NH3与NOx 进行选择性非催化还原反应，将 NOx还原成N2与H2O，系统流程见图3-1。喷入炉膛的气态 NH3同时参与还原和氧化两个竞
18、争反应：温度过高时，NH3被氧化成NOx，氧化反应起主导；温度在 8501150范围内时，NH3与NOx的还原反应为主；温度过低时，氧化还原反应不易发生。第26页/共28页8.SNCR烟气脱硝技术SNCR 工艺优点 这是一项十分成熟的脱硝技术，相对 SCR 而言，脱硝效率有限制。但是，由于它的低投资和低运行成本，特别适合小容量锅炉的使用；小容量锅炉可以做到比较高的效率，如配合低氮燃烧器或分级燃烧使用，脱硝效率会更高，因而综合性价比较好。SNCR整体工艺比较简洁，具有如下特点：1.不需要对锅炉进行结构性改造，建设周期短、投资成本低。2.不使用催化剂，运行费用低，有很大的经济优势。3.对锅炉工艺基本无不良影响，改造使用后无需调整其他设备的运行。4.与SCR 相比不产生液体或固体废料，只是用于稀释的载体水会气化，但不会大量增加系统风机负荷。5.实际证明 SNCR 脱硝工艺在循环流化床锅炉成功应用，脱硝效率约为50%85%，并可以和低 NOx 燃烧或分级燃烧技术共同使用，达到更高的脱硝 率。第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页