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燃煤电厂湿法脱硫技术分析与研究

燃煤电厂湿法脱硫技术分析与研究
燃煤电厂湿法脱硫技术分析与研究

燃煤电厂湿法脱硫技术分析与研究

发表时间:2019-03-27T11:19:39.597Z 来源:《基层建设》2018年第35期作者:李博

[导读] 摘要:我国作为世界上燃煤发电机组最多的国家,在环保要求越来越严格的今天,加强电厂SO2等排放控制刻不容缓,随着高效、安全、稳定的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的应用,为电厂SO2的减排提供了保障。

陕西渭河发电有限公司陕西咸阳 712085

摘要:我国作为世界上燃煤发电机组最多的国家,在环保要求越来越严格的今天,加强电厂SO2等排放控制刻不容缓,随着高效、安全、稳定的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的应用,为电厂SO2的减排提供了保障。通过对石灰石-石膏湿法脱硫的工艺原理、脱硫技术的研究分析。

关键词:燃煤电厂;湿法脱硫;技术分析

当前,燃煤电厂的脱硫工艺和脱硫技术主要分为三类:燃烧前脱硫——原煤净化、燃烧中脱硫——流化床燃烧和炉内喷吸收剂、燃烧后脱硫——烟气脱硫。在电厂领域,脱硫应用最广的技术的是石灰石—石膏湿法脱硫,该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫,脱硫效率可达到95%以上。

一、石灰石石膏法湿法脱硫技术

其中,FGD技术中的湿法-石灰石石膏法脱硫技术,由于其脱硫效率高,吸收剂利用率高,对煤种的适应性好,吸收剂来源广、价格低,工艺成熟,可用率高,脱硫副产物便于综合利用等优点,成为国内大部分电厂采用的脱硫技术。该技术以石灰石浆液为吸收剂,在吸收塔中与烟气反应,与烟气中的二氧化硫反应,最终生成副产物石膏。一套典型石灰石石膏法脱硫装置一般由烟气系统,二氧化硫吸收系统,吸收剂制备与供给系统,石膏脱水系统,工艺水工业水系统,排放系统等组成。

由于环保标准日益提高,国家对电厂排放烟气中的二氧化硫总量的限值越来越低,这对脱硫装置的提出了更多要求。很多情况下要求脱硫装置的脱硫效率达到97.5%甚至99%以上。传统的石灰石石膏法脱硫为单机循环,即烟气通过吸收塔与循环浆液进行一次接触。当需要提高脱硫效率时,通常的措施为增加浆液与烟气的接触时间以及增大喷淋量,然而当系统的脱硫效率增加97.5%以上或者使用很高含硫量的煤种时,单级循环的脱硫系统随着效率的逐渐增加变得越来越不经济和不稳定。

二、石灰石-石膏湿法脱硫工艺的主要系统及设备

石灰石-石膏湿法脱硫工艺系统主要包括:烟气系统、SO2吸收系统、吸收剂制备系统、石膏脱水系统、工艺水系统、废水处理系统、电气及自动控制系统。主要设备包括:引风机、烟气挡板门、回转式换热器(GGH)、吸收塔、除雾器、喷淋管、氧化风机、循环浆泵、石灰石破碎机、湿式球磨机、石灰石浆液旋流器、石膏浆液旋流器、真空皮带脱水机、石膏炒制及制板设备等。

锅炉排出的烟气经电除尘器(ESP)除尘处理后,经引风机进入与烟囱相连的水平烟道,通过引风机升压后进入吸收塔,烟气在吸收塔内脱硫净化,经除雾器除去雾滴后,经烟囱排入大气环境。吸收塔系统是整个FGD的核心部分,SO2、SO3、HF和HCl在吸收塔内被脱除和氧化,石膏也在吸收塔内结晶和生成。吸收塔为空塔结构,通过对浆液浓度、pH值进行优化,以减少压力损失,降低引风机电耗。

三、基于石灰石石膏法脱硫的双循环脱硫技术

1、双循环工艺介绍

与传统的单级循环灰石石膏法脱硫技术不同的是,双循环技术中,烟气经过两个不同的循环过程和石灰石反应后得到净化:

Quench循环(一级循环)

Absorber循环(二级循环)

每个循环回路有不同的化学反应过程,固体浓度,固体类型和pH值:

Quench循环pH值=4.5-5.3

Absorber循环pH值=5.8-6.4

氧化空气被鼓入到Quench循环,在较低的pH值下,有利于氧化过程。氧化空气同时也被鼓入到Absorber循环,以避免结垢。

石膏浆液只从pH值较低的一级循环排出,能得到较高品质的石膏。

双循环工艺根据循环反应的吸收塔数量的不同分为双塔双循环和单塔双循环工艺两种,后者两次循环均在一个吸收塔内完成,二级循环的浆液通过塔中的托盘收集,送入塔外另设的AFT浆池中,再通过AFT循环泵打入吸收塔完成循环。

2、双循环工艺的优点

①SO2的大范围变化有很好的适应性;尤其适用于含硫量较高的煤质或者脱硫效率要求>97%的FGD系统;②能适应烟气中二氧化硫的较大偏差和快速变化;③在Quench循环中,烟气能够得到预处理;④降低烟气中含尘量;⑤降低HCl和HF含量——有利于箱罐材质选择;⑥每个循环的控制都是独立的,并且易于优化和快速调整。对于一些不利的运行工况,能够迅速反应:(燃料变化)(负荷变化);

⑦在Quench循环由于pH值较低4-5,能够保证脱硫剂的溶解吸收过程,并生成高品质的石膏。在Absorber循环由于pH值较高>6,能够保证非常高的脱硫效率和较低的液气比,大幅降低循环泵的能耗;⑧每个循环的化学反应都是独立控制的,能够允许使用品质较差的脱硫剂及粒径较大的石灰石粉;⑨石灰石输送给料系统比较简单,易于操作控制。

四、石灰石-石膏湿法脱硫技术研究

影响石灰石-石膏湿法脱硫装置运行效果的因素主要包括洗涤浆液的pH值、液气比、烟气流速和烟气温度等。为了改善石灰石-石膏湿法脱硫装置的运行状况,有必要加强对相关技术参数的探究。

1、合理控制洗涤浆液的pH值

烟气吸收塔内的洗涤浆液pH值对二氧化硫的吸收率、脱硫设备的使用寿命、设备腐蚀程度等有着至关重要的影响,在湿法脱硫装置运行过程中,洗涤浆液的pH值不断发生变化,有必要加强对洗涤浆液pH值的控制以保证湿法脱硫装置的运行。在湿法脱硫工程实践中,洗涤浆液的pH值通常控制在5——6范围内,pH值高能够提高二氧化硫的吸收率,但会导致生成的石膏溶液中石灰石含量偏高,造成原料浪费,pH值低能够促使石灰石的溶解,但会降低二氧化硫的吸收率,因此在实际脱硫过程中应合理控制pH值。

2、合理控制液气比

液气比是指吸收塔内单位体积的烟气量与浆液喷淋量的比值,用于确定吸收酸性气体所需的面积。在湿法脱硫装置运行过程中,可通

关于火电厂脱硫技术的研究探讨

关于火电厂脱硫技术的研究探讨 发表时间:2017-12-18T11:41:53.827Z 来源:《电力设备》2017年第24期作者:罗彦波1 熊新荣2 于轩2 [导读] 摘要:十八大以来,国家对环境保护问题越来越重视,出台了一系列政策。 (1新疆电力建设调试所 830000;2国网新疆电力公司电力科学研究院)摘要:十八大以来,国家对环境保护问题越来越重视,出台了一系列政策。但是,目前我国能源还是以火电为主,而火电厂发电会消耗煤产生大量的二氧化硫,造成环境污染。因此,对火电厂脱硫技术进行研究就显得尤为迫切。本文作者对此进行了简单探讨。 关键词:火电厂;脱硫技术;问题;对策 伴随着经济的发展,环境问题日益突出,严重危害人们的身体健康与社会的可持续发展,已经成为威胁生存和发展的重大社会问题。据统计我国是世界上污染物排放量最大的国家之一,在我国每年因为城市污染造成的超额死亡人数达到17.8万人。而我国能源以煤炭为主,燃煤过程产生大量的二氧化硫,对空气造成很大的污染。特别是环保部在2014年颁布了《火电厂大气污染物排放标准》,其中有关脱硫的相关规定与之前颁布的标准相比,不管是从减排力度还是完成时间周期限制上都有明显的提高,因此在这种形势下对火电厂脱硫技术进行研究就显得尤为重要。下面,本人结合多年工作和理论研究经验,现就火电厂脱硫技术方面浅谈几点个人体会,谨供同行参考。 1当前火电厂常用的脱硫技术 当前应用较为广泛的脱硫技术主要有:湿式石灰石/石膏法、氨法脱硫、烟气循环流化床法(包括NID法)、旋转喷雾半干法、炉内喷钙-尾部加湿活化法等。 1.1 湿式石灰石/石膏法 该法是目前世界上技术最为成熟、应用最广的脱硫工艺。该法脱硫剂利用充分,脱硫效率可达90%以上,脱硫剂来源丰富,副产品石膏利用前景较好。不足之处是系统较复杂,占地面积大,初投资及厂用电较高,脱硫废水需进行处理。 工艺特点:采用石灰石浆液作为脱硫剂,经吸收、氧化和除雾等处理,形成副产品石膏。脱硫石膏经脱水后可综合利用。 1.2 氨法脱硫 2009年9月18日,由中国电力企业联合会组织召开,国家发展改革委环资司、国家环保部科技司等主管部门及五大电力集团参加的江南氨法脱硫技术现场评议会在广西南宁召开。与会专家经考察认为,氨法脱硫技术是一项真正可实现循环经济的绿色脱硫工艺,尤其适宜于燃煤含硫量高的电厂锅炉和工业炉窑烟气脱硫新建及改造项目。 工艺特点:氨法烟气脱硫技术是以液氨或氨水作为原料,与烟气中的SO2发生酸碱反应,最终生成副产物硫酸铵,脱硫效率大于90 %。 1.3 烟气循环流化床干法脱硫 该技术是20世纪80年代后期由德国鲁奇公司研究开发的。 工艺特点:石灰粉经过石灰干消化器消化后进入两级串联旋风筒,消石灰仓中消石灰以干态的形式从仓室以一定的控制速度送入吸收塔。在塔内与经过预除尘后的烟气中的SO2发生反应进行脱硫,脱硫效率达85 %以上。 1.4 NID干法脱硫技术 NID技术是原理为石灰粉经过石灰消化器消化后进入反应器,与烟气中的SO2发生化学反应,生成CaSO3和CaSO4,烟气中的SO2被脱除,用于中小型容量机组,脱硫效率可达80 %。 1.5 简易湿式石灰石/石膏法 简易湿式石灰石/石膏法脱硫装置的基本原理与湿法基本相同,但装置的容量相应减小,并取消烟气加热装置(GGH)。该装置总的烟气脱硫率可达70%。 1.6 旋转喷雾半干法脱硫技术 旋转喷雾半干法工艺是采用石灰粉制浆作为脱硫剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置,在吸收塔内,被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触,与烟气中的SO2发生化学反应,生成CaSO3和CaSO4,烟气中的SO2被脱除。脱硫剂利用率低,脱硫效率一般在70%左右。 1.7 炉内喷钙-尾部加湿活化法脱硫技术 该工艺以石灰石粉为吸收剂,石灰石粉由气力喷入炉膛850~1 150 ℃温度区,石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与烟气中的SO2反应,生成CaSO3。在尾部增湿活化反应器内,增湿水以雾状喷入,与未反应的氧化钙接触,生成氢氧化钙进而与烟气中的SO2反应,脱硫效率一般达75 %左右。 2火电厂脱硫技术应用中存在的问题 我国虽然已经有部分火电厂按照监管和环保要求,购置了相关的脱硫设备。但是经统计发现,这些设备的运行率并不高,脱硫效率也不尽人意。常见的问题如下: 2.1由于缺乏自主知识产权,一些从事脱硫业务的企业往往依赖国外相关的设备和技术。这就导致了,一些进口的设备没人可以操作,设备出了故障没人可以修复的现象出现。 2.2脱硫设备的运行成本非常高。出于降低成本,增加效益的考虑,一些电厂经常私自关停脱硫设备,只在有关部门检查的时候开机应付。 2.3随着中国政府在环境保护方面的政策扶持力度越来越大,对企业的环保标准要求越来越高,脱硫市场的份额也在高速增长。在利益的驱动下,很多良莠不齐的涉及脱硫业务的企业纷纷出现。由于相关部门还没有针对该行业建立完善的准入机制和监控体系,这些企业的相关资质和能力也就无法得到有效的考核和监管。脱硫工程质量低劣,商业过程不透明等都是经常出现的问题。 2.4发电设备制造商在设备设计和制造过程中,并没有充分考虑到后期可能安装脱硫或其他设备所带来的负荷要求以及相关的安全要求。许多燃煤电厂在安装脱硫设备后,发电设备的运行出现了很多问题,导致大大降低了设备的使用效果。 2.5电厂脱硫的成本较高,而相关部门针对采用脱硫技术的电厂扶持政策体系不完善。不能够较好的弥补电厂在脱硫技术应用方面的固定投资和运行成本。这在一定程度上影响了电厂脱硫的积极性。

火电厂脱硫的几种方法

火电厂脱硫的几种方法(总12 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

火电厂脱硫的几种方法(1) 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD 技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:1、以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,2、以MgO为基础的镁法,3、以Na2SO3为基础的钠法,4、以NH3为基础的氨法,5、以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。A、湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。B、干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。C、半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。 1脱硫的几种工艺 (1)石灰石——石膏法烟气脱硫工艺

燃煤锅炉烟气除尘脱硫系统设计方案

燃煤锅炉烟气除尘脱硫系统设计方案 一、设计题目 燃煤锅炉烟气除尘系统设计。 二、课程设计的目的 通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容,并使所学的知识系统化,培养运用所学理论知识进行除尘系统设计的初步能力。通过设计,了解工程设计的内容、方法及步骤,培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、CAD绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。 三、设计原始资料 锅炉型号:SZL4-13型,1台 排烟温度: 160℃ 烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3 空气过剩系数: =1.4 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:16% 烟气在锅炉出口前的阻力:800 Pa 当地大气压力:97.86 Kpa

冬季室外温度:-5℃ 空气中含水(排标准状态下):10g/kg 烟气其它性质按近似空气计算 燃料的工业分析值: Y C =85% Y H = 4% Y S = 1% Y O =5% Y N = 1% Y W = 6% Y A = 15% Y V =13% 烟尘和SO 2排放标准按《锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)》执行: 烟尘浓度排放(标准标准状态下):200mg/m 3; 二氧化硫排放标准(标准标准状态下):900 mg/m 3。 四、计划安排 1、资料查询和方案选定1天 2、设计计算2天 3、说明书编制及绘图2天 五、设计内容和要求 1、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度计算 2、净化系统设计方案的分析确定 3、除尘器的选择和比较

确定除尘器的类型、型号及规格,并确定其主要运行参数。 4、管布置及计算:确定各装置的位置及管道布置 并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力 5、风机及电机的选择设计 根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类和功率。 六、成果 1、设计说明书 设计说明书按设计程序编写,包括方案的确定、设计计算、设备选择和有关设计的简图(工艺管网简图和设备外形图)等内容。课程设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等内容,书写工整或打印输出,装订成册。 2、图纸 A、除尘器图一张(2号图)。系统图应按比例绘制、标出设备部件编号,并附明细表。 B、除尘系统平面布置图、剖面布置图各一张(1号或2号),可以有局部放大图(3号)。布置图应按比例绘制。锅炉房及锅炉的绘制可以简化,但能表明建筑的外形和主要结构形式。在图上中应有指北针方位标志。

脱硫工艺过程介绍及控制方法

石灰石-石膏湿法烟气脱硫 脱硫工艺过程介绍及控制方法 摘要:从煤燃烧中降低SO2的排放的方法包括流化床燃烧(CFB)和整体气化燃烧循环(IG CC)发电。常规的火力电厂主要通过加装烟气脱硫装置(FGD)进行烟气脱硫。基于对烟气脱硫工艺过程和自动化控制的认识变得迫切,本文重点介绍几种常用电厂脱硫工艺原理和控制方法。 1.常用烟气脱硫工艺原理: 目前,几种常用成功的电厂烟气脱硫工艺原理介绍如下。 1.1石灰/石灰石洗涤脱硫工艺:(后面详细介绍) 石灰/石灰石洗涤器一般用于大型的燃煤电厂,包括现有电厂的改造。湿法石灰/石灰石是最广泛使用的FGD系统,当前流行的石灰/石灰石FGD系统的典型流程如图所示。石灰石的FGD几乎总能达到与石灰一样的脱硫效率,但成本比石灰低得多。 从除尘器出来的烟气进入FGD吸收塔,在吸收塔里S02直接和磨细的石灰石悬浮液接触并被吸收去除。新鲜的石灰石浆液不断地喷人到吸收塔中,被洗涤后的烟气通过除雾器,然后通过烟囱或冷却塔释放到大气中。反应产物从塔中取出,然后被送去脱水或进一步进行处理。 湿法石灰石根据其氧化方式不同一般可以分为强制氧化方式和自然氧化方式。氧化方式由化学反应,吸收浆液的PH值和副产品决定。其中强制氧化方式(PH值在5—6之间)在湿法石灰石洗涤器中较为普遍,化学反应方程式如下: CaCO3+SO2+1/2O2+2H2O=CaSO4·2H2O+CO2 图示是石灰石洗涤器中最简单的布置,目前已成为FGD的主流。所有的化学反应都是在一个一体化的单塔中进行的。这种布置可以降低投资和能耗,单塔结构占地少,非常适用于现有电厂的改造。因其投资低,脱硫效率高,十分普及。 1.2 海水洗涤脱硫工艺: 由于海水中含有碳酸氢盐,因而是碱性的,这说明在洗涤器中有很高的SO2脱除效率。被吸收的SO2形成硫酸根离子,而硫酸根离子是海水中的一种自然组分,因而可以直接排放到海水中。此工艺设备简单,不需要大量的化学药剂,基建投资和运行费用低。脱硫率高,可连续保持99%的二氧化硫除去率,能够满足严格的环保要求。

燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术研究 王耀华

燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术研究王耀华 发表时间:2018-06-14T09:40:58.843Z 来源:《电力设备》2018年第5期作者:王耀华 [导读] 摘要:进入工业革命以后,由于科技的不断进步,需要的能源也越来越多。 (中国电建甘肃能源投资有限公司甘肃省 744000) 摘要:进入工业革命以后,由于科技的不断进步,需要的能源也越来越多。根据国家统计局发布的《2016年国民经济和社会发展统计公报》中,可知用于燃烧的煤炭超过43.6×108t,约占年开采量的55%,其中大部分用于热力发电,这严重污染了我们赖以生存的家园。由SO2和NOx等组成的锅炉烟气,对当地大气环境造成了一定的程度的污染。有些污染严重的地方甚至可能会产生酸雨,腐蚀人们的身心健康,污染河流。所以控制SO2和NOx的排放刻不容缓。 关键词:烟气;脱硫脱硝一体化;发展前景 作为火力发电的主要分支,燃煤电厂是利用煤作为燃料,产生能量推动发发电机产生电能的工厂,其主要组成部分包括汽水系统、发电系统和燃烧系统等,是现代社会电力发展的主力大军。但是,燃煤电厂所排放的烟气中,包含着多种有毒的成分,直接排放会对大气造成严重伤害,因此在对大气污染的治理中,燃煤电厂对烟气排放的有效处理十分重要。对脱硫脱硝技术科学应用,可对烟气中的有害物质有效治理,同时还能将其转化为其他化学原料,促进自身生产效益提高的同时,为治理大气污染添砖加瓦。 1烟气排放组成及危害影响 煤炭经历上亿年物理、化学变化而逐渐形成,包含碳、氮、硫和氧等多种元素,通过燃烧会产生大量烟气,其主要成分包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮以及许多杂质和矿物质微粒。当前部分燃煤电厂,已经针对自身的生产情况对其环保策略开展研究工作,比如说使用发电专用特种锅炉、将可吸收碳元素、硫元素的物质添加至燃烧的煤炭原料中等方法,以起到促进降低排放烟气中有害物质的含量。然而,相比其他工厂,燃煤电力工厂是依靠蒸汽发电作为动力来源,因此额定的蒸发量要相比其他工厂大,继而产生的有害气体量巨也巨大。煤炭燃烧后产生的烟气中的有害微小颗粒,进入到大气后,造成大气质量下降,导致工农业生产的严重损失同时,还会对社会人群带来呼吸道疾病的隐患、困扰。在煤炭燃烧排放烟气中的二氧化碳、二氧化硫等物质会与大气中所含的水蒸气结合,致使雨水的pH值降低,继而形成酸雨。另外,燃煤电厂排放烟气中的微小颗粒,是促进空气中雾霾形成的重要原因。酸雨会导致地下水变质、土壤编制,影响农业的发展雾霾中包含20多种会的有毒、有害物质,对人体的健康危害极大,进入人体支气管,会导致肺部炎症,呼吸道、脑血管等多种病症。 2燃煤电厂烟气脱硫技术分析 燃煤电厂内部生产环节之重,脱硫的作用点技术分别在燃煤燃烧前、燃煤燃烧中以及燃烧后三点。燃烧前采用物理性的脱硫方法,让煤粉首先通过磁力筛选,利用矿物质的磁性减少燃煤原料中所含的硫元素。燃烧阶段,将硅酸盐加入到燃烧中的燃煤煤炭中,通过化学反应将硫元素固化,进而进行脱硫处理。脱硫的过程为燃煤中含硫化合物在高温下与固硫剂(碳酸、硅酸类化合物)产生化学反应,进而形成化学性质较稳定的硫酸盐,不会变成烟气飘向大气,而是随残渣一起排出。在燃烧之后,该阶段脱硫技术是为确保二氧化硫不会进入大气循环的措施,使碱性物质与含硫氧化合物产生反映形成亚硫酸盐、硫酸盐,存留在溶液之中。 脱硫的方法包含湿法脱硫,干法脱硫以及半干法脱硫,其中湿法脱硫应用最为广泛,过程是将添加碳酸钙的强碱性溶液作为二氧化硫吸收液,来吸收大量的二氧化硫。该方法适合对含硫煤燃烧生产的烟气进行脱硫处理。湿法脱硫主要分为两种方式。 2.1湿式石灰石-石灰/石膏法 工艺广泛应用于大中型燃煤锅炉中,在我国有着高达85%的使用率。其原理是先用石灰石(CaCO3)或石灰粉(CaO)和水混合而成石灰浆液充入吸收塔中,洗涤并去除烟气中的SO2。其工艺流程主要分为三步,首先在烟气的进气口安装除尘器消除未燃烧的粉尘,使吸收塔底部进入烟气并向上流动,然后使SO2与由塔顶向下喷淋的石灰石或石灰浆液充分接触并最终氧化为硫酸根离子,与Ca2+生成CaSO3和CaSO4,最后沉淀物分离,烟气由烟囱排出。该法经过多年的检验技术成熟,化学材料易得,脱硫效率高,反应原理简单、性能可靠。但是,该工艺占地面积及耗水量巨大,前期基础设置投资高,仅适用于大型的燃煤电厂,而且此法易结垢,设备易被磨损和腐蚀。石灰石的投放过剩,会产生二次污染,所以加大了维护成本。 2.2抛弃法 该方法的脱硫原理为:通过石灰石或是石灰的浆液作为脱硫剂,在吸收塔中喷淋洗涤SO2,致使烟气中的SO2通过反应,进而生成CaSO3和CaSO4,在这个反应中会生生成Ca2+。在石灰系统中。Ca2+与CaO的存在有着密切的关联,但是抛弃法的主要应用方式,需要脱硫剂的制备装置和吸收塔脱硫后的废弃物处理装置组成,其最大问题是易于结垢和堵塞,因为其浆液中的水分蒸发会使固体沉积以及硫酸钙或者氢氧化钙沉积、结晶析出,因此脱硫后的固体废弃物处理,是抛弃法的一大弊端,所以,多数使用抛弃法进行脱硫的火电厂,目前都采用石膏法将其代替。 3燃煤电厂烟气脱硝工艺 电厂燃烧煤炭所产生的烟气中不仅含有SO2,还有NOX。排放烟气中NO和NO2是大气的主要污染物,而且在紫外线的照射下,NOX 与CHX发生反应形成光化学烟雾,著名的“洛杉矶烟雾”令人民谈“雾”色变,对环境的危害巨大,所到之处寸草不生。本文主要论述选择性非催化还原法(SNCR)脱硝。 非催化还原法(SNCR): SNCR其原理是在无外加催化剂的情况下,将NH3、尿素等其他的还原物质喷入炉膛中。NOX在850~1100℃的高温炉膛时极快地分解成NH3,并且再与烟气中的NOX反应生成N2。NH3还原NOX的主要反应为:NH3为还原剂:4NH3+4NO+O2==4N2+6H2OSNCR的主要优点在于SNCR工艺的优点是工程造价低,占地面积小,适用于燃煤NOX排放量低的机组。可是SNCR特殊的炉内喷射工艺,漏洞百出,导致脱硝效率无法提高,用NH3做还原剂时,因为其逃逸率较高,所以利用率也偏低。目前,由于技术的成熟,越来越多的锅炉采用了联合法就是将SNCR和SCR工艺统一组合。这样就把SNCR工艺同SCR工艺的优点两者高效结合起来,节省成本,提高了新型工艺的脱硝率。 3脱硫脱硝技术的发展趋势 随着人们环保意识的不断提高,我国对脱硫脱硝技术的研究也在不断深入。目前,我国对脱硫脱硝技术的研究比较关注干法,今后对

电厂湿法脱硫烟囱防腐施工方案

电厂湿法脱硫烟囱内壁防腐(烟囱内衬表面防腐抗渗处理剂) 施 工 方 案 河南省发源防腐绝热有限公司 二零零五年九月

电厂湿法脱硫烟囱内壁防腐施工方案 一、工程概况 1. 工程名称及内容 工程名称:电厂湿法脱硫烟囱内壁防腐工程。 工程内容:混凝土烟囱内壁防腐施工。 2. 烟气参数

3. 技术要求 防腐技术方案:烟囱内衬表面防腐抗渗处理剂一布二涂防腐层寿命保证期: >15年 二、编制依据 1.《表面处理规范》SIS-055900 2.《防腐蚀涂料的质量要求》GB50121-91 3.《烟囱混凝土耐酸防腐蚀涂料》DL/T693-1999 4.《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212-91 5.《涂料涂覆技术条件》GB765-86 6.《漆膜附着力测定法》GB/1720-89 7.《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》DL5053-1996 8.《火力发电厂建筑装修技术规程》DL/T5029-94 9.《火力发电厂设计技术规程》KL5000-2000 10.《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5002-93 11.《建筑结构制图标准》GB/T50105-2001 12.《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》HGJ229-91 13.《玻璃钢化工设备设计规定》HG/T20696-99 三、材料选择 1.电厂改用湿法脱硫工艺以后,烟囱排烟温度明显下降,但湿度大大增加,结露现象严重,烟气上拔力减小,正压区加大,对已建成

的普通单筒钢筋混凝土烟囱来说,由于工艺的改变,超出了原设计条件,烟囱内衬防止烟气渗透和腐蚀的能力也随之明显下降。在些新建电厂就是这种情况,烟囱建成还未投入使用,根据环保要求,需增设湿法脱硫装置,以达到烟气排放的环保标准;另有一些电厂已经投产多年了,也由于环保的要求需增设湿法脱硫装置。这两种情况都需要对其内衬作表面处理,以提高其防腐、防水和抗渗的能力。而山西太原市万宏烟囱特种材料厂生产的OM型烟囱内衬表面防腐抗渗材料,就是针对这种湿法脱硫工艺而形成的湿烟道气的腐蚀状况专门开发的防腐材料。此材料荣获“全国电力行业二00五年度烟囱内衬材料供货许可证”。此次防腐工程我公司采用OM型烟囱内衬表面防腐抗渗材料。 2. OM型烟囱内衬表面防腐抗渗材料主要性能指标 常温储存时间>270天 表面干燥时间<4小时 耐热性200℃>1小时 耐酸性40%H2SO4 常温30天或80℃15天 与砼(或陶质砖)粘结力≥1Mpa 耐水性常温浸水30天 抗渗性≥ 四、施工准备 1. 技术准备

某燃煤锅炉房烟气净化系统设计

前言 在目前,大气污染已经变成了一个全球性的问题,主要有温室效应、臭氧层破坏和酸雨。而大气污染可以说主要是人类活动造成的,大气污染对人体的舒适、健康的危害包括对人体的正常生活和生理的影响。目前,大气污染已经直接影响到人们的身体健康。 随着我国经济的高速发展,我国的二氧化硫污染越来越严重,必须通过有效的措施来进行处理,以免污染空气,影响人们的健康生活。 一、题目 某燃煤锅炉房烟气净化系统设计 二、目的 通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学的内容,并使所学的知识系统化,培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计,了解工程设计的内容、方法及步骤,培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、查阅有关设计手册、编写设计说明书的能力。 三、原始资料 锅炉型号:SZL6-1.25-AII型,共2台(每台蒸发量为6t/h) 所在地区:二类区。2006年新建。 锅炉热效率:75%,所用的煤低位热值:20939kJ/kg,水的蒸发热:2570.8kJ/kg 锅炉出口烟气温度:160℃ 烟气密度:(标准状态下)1.34kg/m3 空气过剩系数:α=1.3 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:15% 烟气在锅炉出口前阻力:800Pa 当地大气压力:98kPa 平均室外空气温度:15℃ 空气含水率(标准状态下)按0.01293kg/m3 烟气的其它性质按空气计算

煤的工业分析: C :65% H :4% S :1% O :4% N :1% W :7% A :18% 净化系统布置场地如图1所示的锅炉房北侧20m 以内。图2为锅炉立面图。 图1 锅炉房平面布置图 图2 锅炉房立面图 四、 设计计算 (一)、用煤量计算 每台锅炉的所需热量为:Q =蒸发量×水的蒸发热 =6×103×2570.8=1.54×107kJ/h 所需的煤量为:热 η?n H Q =%75209391054.17??=982.2kg/h H n ——煤的低位热值 η 热 ——锅炉的热效率 (二)、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 以1kg 煤燃烧为基础,则 重量(g ) 摩尔数(mol ) 产物摩尔数(mol ) 需氧数(mol) C 650 54.167 CO 2:54.167 54.167 H 40 40 H 2O: 20 10

电厂烟气湿法脱硫废水的处理 于海波

电厂烟气湿法脱硫废水的处理于海波 发表时间:2017-12-31T10:22:05.113Z 来源:《电力设备》2017年第25期作者:于海波 [导读] 摘要:随着我国燃煤产业的迅猛发展,其对环境的污染也日益严重。 (天津陈塘热电有限公司 300000) 摘要:随着我国燃煤产业的迅猛发展,其对环境的污染也日益严重。国内大型燃煤电厂通常会排放大量二氧化硫,而二氧化硫中所含有的有害物质在很大程度上影响着自然环境与人类健康。本研究主要分析与探讨电厂利用烟气湿法脱硫废水的处理路径。 关键词:电厂;烟气;湿法脱硫;废水;处理 近些年,随着我国燃煤产业的迅猛发展,其对环境的污染也日益严重。国内大型燃煤电厂通常会排放大量二氧化硫,而二氧化硫中所含有的有害物质在很大程度上影响着自然环境与人类健康[1]。为对燃煤电厂排放二氧化硫进行有效控制,很多电厂都会选择烟气脱硫措施。本研究主要分析与探讨电厂利用烟气湿法脱硫废水的处理路径。 1脱硫废水的分类 依照电厂烟气湿法脱硫过程,可划分脱硫废水为:①工艺洗涤废水。因为吸收塔和泥浆储罐中的石灰石泥浆具有较高浓度,极易引发堵塞问题,设备操作期间必须对其不断清晰,从而避免发生堵塞现象,废水洗涤同样是脱硫废水关键组成部分[2];②石膏浆废水。石灰石泥浆与废气在吸收塔发生反应后所产生的的石膏浆,具有较高水分含量,应该在干燥脱水后重新利用,这一过程会出现很多废水,整个过程中脱硫废水是最重要的一个环节。 2脱硫废水对生活环境的影响 电厂脱硫废水内所含废弃物成分具有复杂性与多样性,直接威胁着管道与设备水结构构成,脱硫废水在影响生活环境方面主要表现为:①浓度较高的悬浮物废水污染水源。设备管道内有大量结垢,对设备与脱硫试剂正常作业产生阻碍[3];②脱硫废水的PH值范围为4~6,属于弱酸性,可以有效处理其中所含重金属类污染物,尽管其比重小,然而对水内生物毒害作用却比较严重,通过食物链会直接危害到其它生物;③腐蚀设备。尤其是孔洞、裂缝管道会受到严重腐蚀,在氯离子高浓度情况下,会对吸收塔作业产生影响,进而导致脱硫工作效率的下降;④脱硫废水工作中,直接排放硫酸盐,硫酸盐向沉积层扩散,使SO42-转化为S2-,而水内金属元素和S2-发生反应后会生成甲基汞,最终改变水生植物的生态平衡;⑤脱硫废水内往往含有很多有毒物质,如果这些有毒物质不加节制的排放,会对大气与生态环境产生直接影响,其中所含的硒元素会严重破坏水源与土壤,久而久之就会严重破坏整个生态环境,甚至会对人类身体健康造成威胁。 3脱硫废水中污染物的产生 因为不同发电厂所选择煤炭和石灰石生产地有所不同,产地不同会导致所产生烟气脱硫浆成分也存在很大差异性,造成烟气脱硫形式废水具有复杂的试剂含量。在燃烧煤炭后烟气内部的氟羟基、S、CL及所发生化学反应脱硫吸收之后形成包含CL-、F-、NO3-、SO32-及S2-等废液。而且石灰岩中含有氧化铝、Fe203以及二氧化硅等大量杂质,其中最为关键的组成部分为Ca2Co3,以上杂质均为重要脱硫废水内悬浮物范畴[4]。作为极易挥发有害微量元素的硒,其在煤炭燃烧期间往往会全部发挥,而且脱硫废水硒酸的存在形式是+6,其毒性非常强,在很大程度上影响着生态环境。 4烟气湿法脱硫废水的处理工艺 电厂脱硫废水处理系统主要分为污泥处理系统与废水处理系统,其中废水处理系统又可划分为中和、沉降、絮凝以及浓缩澄清等工序。 4.1中和废水 中和是处理废水的首道工序,中和箱内进入脱硫废水的过程中,加入定量石灰乳溶液,使废水PH值提升至超过9.0,确保碱性环境下大部分重金属离子生成氢氧化物沉淀。 4.2重金属离子化合物沉降 石灰乳加入到脱硫废水内部后,在其PH至上升至9.0~9.5的情况下,大部分重金属离子会形成氢氧化物。而且废水内部分F-和石灰乳Ca2+发生反应,继而生成CaF2,最终达到除氟目的[5]。通过中和处理的废水内部,Hg2+与Cd2+含量依旧超标,因此在沉降箱内部加入有机硫化物,确保其和残余Hg2+、Cd2+反应后所形成的硫化物完全沉淀下来。 4.3废水絮凝 选择絮凝方法确保悬浮物颗粒与胶体颗粒能够发生聚集与凝聚,以此从液相中得到分离,此为降低悬浮物的一种有效方法,因此将絮凝剂加入到絮凝箱中,确保废水内细小颗粒能够凝聚为大颗粒,最终得以沉淀。 4.4废水浓缩澄清 废水絮凝后,会从反映池中溢出,进而流入到澄清池中,在底部沉积的絮凝物会浓缩为污泥,上部分是处理出水。多数污泥通过污泥泵被排放到板框式压滤机中,而小部分作为接触污泥进入中和反应箱,而出水箱的在线监测仪表监测水浊度与PH值,若浊度与PH值不符合排水设计标准,那么需要送回中和箱展开二次处理,直至浊度与PH值合格。 5脱硫废水中污染物去除方法 5.1去除重金属离子 依照近些年很多研究者与学者所研究的脱硫废水中去除重金属的方法发现,脱硫废水中所含重金属离子的废除方法包括:首先,壳聚糖能够对Mn2+作用加以充分利用,以展开吸附与转化,进而沉淀后处理重金属;其次,通过陶瓷膜超滤处理方式对重金属离子进行去除,然而,该方法往往会导致其它污染;再次,通过混合铁工艺对脱硫废水内所含汞元素进行有效处理,从而达到理想的重金属离子去除效果。 5.2去除氯离子 电厂脱硫废水中对氯离子进行去除与处理的主要方法包括:首先,沉淀法。把有害元素转化后以生成盐形式进行有效析出,进而达到氯离子去除的效果;其次,分离拦截法。在电厂脱硫废水中,有效分离氯离子,确保氯离子被拦截在废水外,从而达到氯离子去除的目的;再次,离子交换法。通过离子交换树脂对脱硫废水内氯离子进行有效去除。此外,还有氧还原法、电渗析法以及电解法等,也可以有效去除脱硫废水中的氯离子。然而,所介绍的这些方法并没有在脱硫废水工程实践中加以应用,所以,应该将其当做应用的考虑范围。

2010燃煤电厂脱硫技术

燃煤电厂脱硫技术 我国燃煤电厂排放的二氧化硫占全国二氧化硫总排放量约50%,预计2010年电厂二氧化硫排放量占总排放量的三分之二,因此我国的二氧化硫总量控制重点是燃煤电厂。近年来,国内外燃煤电厂脱硫技术取得较大发展,把这些新技术介绍如下。 控制燃煤电厂污染大气途经有三种,即燃烧前控制、燃烧中控制和燃烧后控制。 1、燃烧前脱硫技术 以前燃烧前脱硫是采用物理、化学或生物方法将煤中硫脱除,工艺投资大、成本高,尚未积极推广应用。近几年随科学技术发展,人们提出要从源头控制二氧化硫,主要方法是洗煤和集成 煤气联合循环技术(IGCC)。 1998年1月,国务院在"关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复"中提出禁止新建煤层含硫份大于3%的矿井,同时,对已建成的生产煤层含硫份大于3%的矿井,逐步实行限产或关停。新建、改造含硫份大于1.5%的煤矿,应当配套建设相应规模的煤碳诜选设施。这就是说高硫煤禁止开采,中硫矿必须诜选,这是从源头解决脱硫问题,可有效控制二氧化硫。发达国家80%-90%的煤炭都经诜选,一方面脱掉煤中硫,另一方面提高资源利用,减少运输量。我国一年生产的12亿吨煤炭中仅22%-25%经过诜选,为了控制二氧化硫,国家应全力支持煤矿建设诜煤厂,同时要促使用户用诜精煤代替原煤,减少燃煤电厂对周围环境的污染。 20世纪未开发的集成煤气联合循环技术,将煤气化,然后煤气燃烧推动燃气透平进行发电。这种技术优点:热效率高,煤中硫可脱掉98%,二氧化碳可以回收,产生固渣很少,同时技术上成熟,可以大规模生产(装置可达30万kW规模),发电成本与常规粉煤蒸汽锅炉差不多。只是投资贵一些。因脱硫效果好是发展方向,美国的Wabasb Rcver和Tampa、荷兰的Demkolec、西班牙的Paertolfano等。已建成4座大型IGCC电站,分别采用水煤浆加压气化和干粉进料加压 喷流床气化技术,装置规模在25-30kW。 我国浙江大学岑可清莱入提高的多联产煤综合利用系统是一个独创的热力循环系统,它将煤的气化炉和粉煤燃烧锅炉联合组成一套流化床循环系统,其锅炉燃烧效率可达88%,并用蒸汽透 平取代燃气透平,是一项煤清洁生产工艺。 2、燃烧中脱硫技术 燃烧中脱硫是指燃烧与脱硫同时进行。它除了脱硫减少二氧化硫排放,还能提高热效率,降低燃料消耗,目前比较成熟有硫化床燃烧脱硫技术和炉内喷钙技术。 流化床燃烧脱硫技术分循环流化床燃烧技术(CFBC)和增压流化床燃烧技术(PFBC)。CFBC

某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计

目录 第一章总论 (2) 1.1 前言 2 1.2 设计任务书 (2) 1.2.1 设计题目 (2) 1.2.2 设计目的 (3) 1.2.3 设计原始资料 (3) 1.2.4 设计内容和要求 (4) 1.3 设计依据和原则 (4) 第二章除尘器系统 (5) 2.1 方案确定与认证 (5) 2.2 工艺流程描述 (5) 第三章主要及辅助设备设计与选型 (5) 3.1 烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 (5) 3.1.1 标准状态下理论空气量 (5) 3.1.2 标准状态下理论烟气量 (6) 3.1.3 标准状态下实际烟气量 (6) 3.1.4 标准状态下烟气含尘浓度 (7) 3.1.5 标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 (7) 3.2 除尘器的选择 (7) 3.3 除尘器、风机、烟囱的位置及管道布置 (9) 3.3.1 各装置及管道布置的原则 (9) 3.3.2 管径的确定..................................... 错误!未定义书签。 3.4 烟囱的设计 (10) 3.4.1 烟囱高度的确定 (10) 3.4.2 烟囱的抽力..................................... 错误!未定义书签。 3.5 系统中烟气温度的变化 (12) 3.5.1 烟气在管道中的温度降 (12) 3.5.2 烟气在烟囱中的温度降 (12) 3.6 系统阻力的计算 (13) 3.6.1 混合气体产物的量,混合气体的密度 (13) 3.6.2 摩擦压力损失 (13) 3.6.3 局部压力损失 (14) 3.7 风机和电动机的计算................................... 错误!未定义书签。 3.7.1 风机风量的计算................................. 错误!未定义书签。 3.7.1 风机风压的计算................................. 错误!未定义书签。 3.7.2 电动机功率的计算............................... 错误!未定义书签。第四章附图................................................ 错误!未定义书签。 4.1 脱硫除尘工艺流程图................................... 错误!未定义书签。 4.2 XL旋流式水膜除尘器工艺设备图 (19) 参考文献..................................................... 错误!未定义书签。致谢 ........................................................ 错误!未定义书签。

石灰石石膏湿法脱硫原理

石灰石石膏湿法脱硫原理

深度脱硫工艺流程简介 班级:应化 141 姓名:段小龙寇润宋蒙蒙 王春维贺学磊 石灰石- 石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种,是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆

液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除,最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW 以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的,但近几年来,这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了应用. 根据美国EPRI统计,目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种,但真正实现工业应用的仅10 多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中,湿法烟气脱硫技术占80% 左右。在湿法烟气脱硫技术中,石灰石/ 石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术,其优点是: 1、技术成熟,脱硫效率高,可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟,容量可大可小,应用范围广 4、系统运行稳定,变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用,是良好的建筑材料 6、只有少量的废物排放,并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/ 石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺,一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道, 主要有:工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中,俘获二氧化硫(SO)的基本工艺 过程:烟气进入吸收塔后,与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应,最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为: (1) 气态SO2 与吸收浆液混合、溶解 (2)SO2进行反应生成亚硫根 (3)亚硫根氧化生成硫酸根 (4)硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 (5)硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时,SQ在吸收塔中转化,其反应简式式如下:

燃煤电厂脱硫技术进展 蒋松辉

燃煤电厂脱硫技术进展蒋松辉 发表时间:2018-08-21T14:26:38.000Z 来源:《电力设备》2018年第14期作者:蒋松辉[导读] 摘要:为满足社会生产生活对电力资源的需求,燃煤电厂机组容量不断增大,这样产生的烟气总量也逐渐增多,为实现绿色发展,必须基于现状,采取有效措施对烟气进行处理,将其含有的有毒有害物质控制到允许排放的标准内,以免造成生态污染。以烟气脱硫技术作为对象进行分析,确定不同技术应用条件与效果,根据燃煤电厂实际生产需求综合对比和科学选择,保证可以维持在最佳生产状态。 (华电能源股份有限公司哈尔滨第三发电厂黑龙江哈尔滨 150024)摘要:为满足社会生产生活对电力资源的需求,燃煤电厂机组容量不断增大,这样产生的烟气总量也逐渐增多,为实现绿色发展,必须基于现状,采取有效措施对烟气进行处理,将其含有的有毒有害物质控制到允许排放的标准内,以免造成生态污染。以烟气脱硫技术作为对象进行分析,确定不同技术应用条件与效果,根据燃煤电厂实际生产需求综合对比和科学选择,保证可以维持在最佳生产状态。 关键词:燃煤电厂;脱硫技术;应用 1.燃煤电厂特点 燃煤发电是主要发电形式,生产技术已经比较成熟,但是因为煤炭燃烧过程中不仅可以产生热量,还会伴随着大量烟气,其中含有灰尘颗粒及氮氧化合物,还有氯化物、氟化物,如果直接排放到大气中,将会产生严重的大气污染。并且,燃煤电厂产生的烟气所含各类有毒有害物质含量受煤炭特性的影响大,对于不同设计参数的锅炉设备,最终燃煤产生的烟气总量与质量不同。就中国燃煤电厂生产现状来看,烟气排放总量持高不下,且温度一般均在1200℃以上,配套处理设备不完善,缺少专业的处理技术作为支持,导致烟气排放产生大气污染,形成雾霾、酸雨等,对生态环境影响严重。因此,必须加强对燃煤电厂烟气的处理研究,针对脱硫要求,选择合适的技术进行优化,争取烟气达到排放标准。 2.燃煤电厂脱硫处理技术 2.1回流式循环流化床烟气脱硫 这种技术一般来说是像石灰粉,已及时将液作为吸收剂,主要的操作方法首先是从底部开始对没有经过处理的烟气使其倒流吸收到回收塔中,在回来的过程当中进行加速处理,形成流化床,灰粉末产生摩擦,形成流化床。然后降低其反应温度,使得二氧化硫与烟体中的颗粒物发生反应,最后实现分离,以此来净化烟气,最后将洁净的烟气排放到空气当中,这种方法的效果比较明显,而且工艺相对比较简单,在回流式循环流化床脱硫技术当中是一种比较常用的选择方式。 2.2湿式石灰石-石膏法烟气脱硫工艺 这种方法能够将石桨料以及石灰作为主要的原材料,对塔里边的烟气可以进行洗涤和吸收,这种方法可以起到去除二氧化硫的作用。该项技术的使用,主要要遵循以下的工艺流程,对于除粉尘烟气的处理方法,主要是由下而上吸入到塔中,与此同时,需要让石灰桨,或者烟气中的二氧化硫发生一定的反应,接着将反应的硫化物沉淀到池底,在最后将这些硫化物排放到大气当中,在这个具体的操作过程当中,需要注意使用该方法形成的成电物含有水压硫酸钙,这种物质极容易形成沉垢,而且处理困难。 2.3电子束辐照技术 应用电子束辐照技术对燃煤电厂烟气进行脱硫处理,即利用高能电子束照射烟气,促使烟气内所含有的O2、N2、H2O等生成强氧化性活性物质,与SO2和NOx氧化反应生成硝酸与硫酸,然后继续与烟气内NH3反应形成盐,达到、脱硫处理效果。电子束辐照技术对燃煤电厂烟气脱硫处理效率高,并且系统复杂度低,整个脱除过程控制难度小,反应后最终形成副产物NH4NO3与(NH4)2SO4经过处理后可以作为化肥重新利用。此种技术已经被应用到燃煤电厂生产中,就实际应用效果来看,发达国家电子束系统可以去除烟气内超过95%的SO2,且NOx去除率可以达到80%,而中国仅为80%与20%,去除率相差甚远,还需要在现有基础上对电子束辐照技术进行深入研究,生产制造可靠性高的电子加速器,并有效隔离X射线辐射,避免对操作人员产生影响,同时降低环境污染。 2.4旋转喷雾干燥法 这种方法的原理是将石灰当成硫化剂来形成烟气的脱硫目的,在使用之前首先要消化石灰石,同时将其转化为石灰桨。其次,与此同时,需要借助快速离心喷雾机将石灰变成细小的喷雾,然后与空气当中的二氧化硫发生化学反应,从而生成固定的物质,最后被除尘器进行收集处理,相比较来说,这种方法使用起来比较成熟,而且脱硫的效率很高,最主要的是操作流程简单,需要的操作范围也比较小,在具体的操作过程当中,也不会产生二次污染。 2.5直接烟道蒸发技术 直接烟道蒸发技术,系统流程为:脱硫废水→水箱→高压泵→烟道蒸发。一般喷入烟道位置设置在低温省煤器至除尘器之前的烟道中,通过实验数据表明,控制烟气温度降低5°以内,对后续的除尘及脱硫影响较小。该系统可以充分利用电厂外排烟气的余热热能,达到脱硫废水蒸发零排放的目的。该系统的优点是:处理系统极大简化,废水处理流程短,添加药品少,设备投资少,占地面积少,操作检修简单。可利用除尘器去除废水蒸发后产生的粉尘。缺点是:(1)为了防止对烟道及后续设备的腐蚀,锅炉烟气排烟温度需控制在烟气酸露点以上。系统不能设置低低温省煤器;(2)为保证废水的完全汽化,通常对烟道直管段长度有所要求,在目前超洁净排放配置的情况下,直管段长度通常满足不了要求;(3)锅炉负荷波动大时,不利于直接烟道蒸发。鉴于以上的技术特点,一般烟道直接蒸发技术较多的应用在旧机组的改造中,较少用于新建超洁净排放要求的机组。 3.燃煤电厂脱硫技术发展趋势 3.1技术创新 为促使燃煤电厂持续发展,需要基于燃煤电厂脱硫技术要求进行分析,积极应用高效的专业技术实现脱硫处理,保证排放的烟气不会造成生态污染。因此,在发展过程中需要基于现状,不断优化和更新烟气处理技术,改进存在的缺陷和不足,最大程度上降低烟气中有害物质的含量,达到最佳的烟气处理效果,实现健康排放。电厂需要加大对烟气处理技术的研究力度,可与专业机构或相关高校合作,密切关注废气治理技术的研究成果,争取及时对老旧技术更新换代,通过洁净煤技术与烟气治理技术,以最少的资源投入获得最高效的治理效果。 3.2设备更新

影响燃煤电厂湿法烟气脱硫效率的主要因素

影响燃煤电厂湿法烟气脱硫效率的主要因素 发表时间:2019-07-15T15:56:45.450Z 来源:《当代电力文化》2019年第05期作者:候李军 [导读] 随着我国整体经济的快速发展,我国电力工程发展非常迅速。 神华神东电力有限责任公司郭家湾电厂陕西榆林 719408 摘要:随着我国整体经济的快速发展,我国电力工程发展非常迅速。湿法脱硫技术具有技术成熟、运行稳定、脱硫效率高等优点,是燃煤烟气净化的必备装置。 关键词:燃煤电厂;湿法烟气脱硫 引言 随着我国经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,对于电力需求与日俱增。当前人们在环保等方面要求有明显提高,对燃煤电厂企业烟气脱硫技术要求也更为严格。 1湿法烟气脱硫技术 湿法烟气脱硫技术主要是液态吸收剂与SO2发生相应反应,其产物同样为液态,湿法烟气脱硫技术不仅有着非常高脱硫效率,同时整个系统运行相对较为稳定,但是具体应用中需要较高的运行费用和投资费用,同时脱硫后产物处理存在有较大难度,容易有二次污染等问题出现。常见湿法烟气脱硫技术有石灰-石膏湿法、氧化镁法、双碱法、氨法、海水法等。(1)石灰-石膏湿法,脱硫吸收剂选择石灰,价格低廉,破碎为粉末状与水混合,制成吸收浆,在吸收塔充分混合烟气,吸收浆中的碳酸钙成分能够与烟气中二氧化硫及氧气发生反应出去,生存石膏产物。脱硫后烟气经过换热器处理后排出,石膏脱水后可回收,脱硫吸收剂利用率高。这一烟气脱硫技术属于目前世界上应用最为广泛的脱硫工艺,技术成熟,我国燃煤电厂脱硫中石灰-石膏湿法同样有广泛应用,但是该工艺在实际应用中需要做好防腐工作,同时管道容易出现堵塞,会有大量SO2产生,导致其发展和应用受到限制。(2)氧化镁法,氧化镁法与石灰-石膏湿法原理基本相同,使用氧化镁代替石灰,氧化镁与二氧化硫在反应塔发生化学反应,会生成亚硫酸镁和水,亚硫酸镁可与氧气反应生成硫酸镁,硫酸镁易溶于水,不会堵塞管路,同时能够重复性使用。但是氧化镁的制备相对较为复杂,同时需要较高承担,导致其实际应用受到限制。(3)双碱法,双碱法指的是利用钠碱将烟气中存在的二氧化硫吸收干净,反应后液体使用石灰处理,综合碱法和石灰法两种施工工艺,整个工艺可分为吸收、再生以及固体分离三个环节。一般在吸收环节会使用氢氧化钠和碳酸钠等材料,再生环节多选择石灰,其中氢氧化钠能够重复性使用。双碱法在实际应用中吸收剂与二氧化硫之间的反应在反应塔外进行,可以最大限度降低反应塔的损耗,避免出现堵塞等情况,操作费用低,有着非常高脱硫效果,但是因为增加工序,整个投资成本会有明显增大。 2影响脱硫效率的主要因素 2.1Ca/S比对脱硫效率的影响 Ca/S比反映了浆液内固体含量的高低,塔内反应影响着石膏的结晶。提高Ca/S比值,有利于浆液对SO2的吸收。但过高的Ca/S值将导致钙的利用率低且用石灰石浆液量增大会导致生成的副产品石膏中增加含有较高质量分数的碳酸钙,增加石灰石消耗及设备损耗,会对泵、搅拌器等设备产生较大磨损,不利于脱硫系统运行的经济性。目前火电厂实践生产中,Ca/S控制在1.02~1.05值间比较合理的范围。 2.2脱硫剂浓度对传质速率的影响 在烟气流量为18m3?h-1,烟气SO2浓度为3000mg?m-3、脱硫剂循环流量为300mL?min-1的条件下,分别采用去离子水(0%)、5%、10%、15%和20%的石灰浆液进行了实验研究。将测得的系统出口烟气SO2浓度代入模型,并将计算得出的传质速率与实验所得的传质速率进行比较。实验结果和模型计算结果同时表明,当脱硫剂浓度低于5%时,传质速率随着脱硫剂浓度的提高而不断提高;但当脱硫剂浓度大于5%时,传质速率对脱硫剂浓度的变化并不敏感,几乎趋于平稳。这与溶液中的OH-浓度有关,由于Ca(OH)2在水中的溶解度较低,当氢氧化钙溶液达到饱和状态后,继续向溶液中添加Ca(OH)2仅能提高溶液中反应底物的更新速度,但并不能有效的提高溶液中OH-浓度,这也是影响传质速率变化的重要因素。造成上述误差的主要原因有:1)脱硫剂参数的选取都考虑均相状态下的条件,忽略了Ca(OH)2的低溶解度造成的脱硫剂的分层;2)模型是建立在稳态条件下的,忽略了螺旋切割器内剧烈旋流湍流场造成的在垂直于流动方向横截面上SO2浓度的不均匀;3)实验测量与系统误差。但从总体上来看,理论值与实验值基本吻合,模型对于实验具有较好的指导意义。 2.3石灰石品质对脱硫效率的影响 石灰石作为吸收剂,品质的优劣影响着脱硫FGD系统的性能、可靠性以及脱硫效率。石灰石纯度低,供应量就大,影响了脱硫反应的速率,增加了吸收塔的负荷,使吸收塔的浆液密度不易控制,生成石膏的纯度下降。石灰石的粒度越细,溶解性就越好,与SO2的反应速度就越快、越充分,石灰石的利用率就越高,脱硫效率就越好。为了确保烟气脱硫效果,通常情况下要求石灰石中CaCO3的质量分数不小于90%,杂质要少,越纯越好,一般石灰石细度在325目,过筛率90%以上最佳,粒径在40-60μm。在整个脱硫SO2吸收及氧化的反应过程中,除上述原因外,像入口烟气中SO2浓度、氧化空气量、氧含量以及吸收塔浆液中的Cl-等也对脱硫效率也有着较大影响,在此就不讨论。 2.4工艺水水质 根据电厂典型设计情况,石灰石-石膏湿法脱硫系统工艺水一般来源于电厂循环水排水,而循环水中为了防止凝汽器结垢,往往是连续添加阻垢剂,抑制CaCO3的生成。根据循环水阻垢剂阻垢原理,阻垢剂能起到表面活性剂的作用,会对CaCO3进行包裹,防止晶格长大,并且阻垢剂中的特殊金属有机物会进入CaCO3晶格,使晶格发生畸变,阻止CaCO3晶体长大,而这些阻垢剂进入脱硫浆液系统后同样会抑制CaCO4晶格长大,影响石膏脱水。 2.5烟气流量对传质速率的影响 采用浓度为15%的脱硫剂,在烟气SO2浓度为3000mg?m-3、脱硫剂循环流量为300mL?min-1时,对流量为6~20m3?h-1的烟气进行了实验探究。将测得的系统出口烟气SO2浓度代入模型,并将计算得出的传质速率与实验所得的传质速率进行比较。理论值与实验值具有较好的一致性。模型和实验结果同时表明,传质速率随着烟气流量的提高而不断提高。当烟气流量低于9m3?h-1时,传质速率随烟气流量的提高变化大;而当烟气流量大于9m3?h-1时,传质速率随烟气流量的上升速度有所降低。这种现象可能与螺旋切割器的切割能力有关,由于螺

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