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湿法脱硫技术介绍

湿法脱硫技术介绍
湿法脱硫技术介绍

2湿法脱硫技术介绍

2.1 脱硫方法简介

目前,世界范围内的火电厂脱硫技术多种多样,达数百种之多。按脱硫工艺在燃烧过程中所处位置不同可分为:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。燃烧前脱硫主要是洗煤、煤的气化和液化,洗煤仅能脱去煤中很少一部分硫,只可作为脱硫的一种辅助手段,煤气化和液化脱硫效果好,是解决煤炭作为今后能源的主要途径,但目前从经济角度看,还不能与天然气及石油竞争。

燃烧中脱硫主要方式是循环流化床锅炉,循环流化床锅炉是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术,具有投资省、燃料适应性广等优点,是一种正在高速发展,并正在迅速得到商业推广的方法。但循环流化床燃烧技术在锅炉容量上受到限制,主要用于135MW以下机组。

燃烧后脱硫即烟气脱硫,是目前唯一大规模商业应用的脱硫方式,烟气脱硫技术很多,主要有石灰石/石膏湿法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙加尾部烟道增湿活化烟气脱硫工艺(芬兰Tempell和IVO公司的LIFAC)、海水烟气脱硫工艺、电子束照射加喷氨烟气脱硫工艺、气体悬浮吸收脱硫技术FLS—GSA)、ABB新型一体化烟气脱硫工艺(NID)、德国WULFF公司回流式烟气循环流化床(RCFB—FGD)脱硫技术等。

2.2 湿法脱硫工艺

湿式石灰石/石膏法脱硫工业化装置已有四十余年的历史,经过多年不断改进发展与完善,目前已成为世界上技术最为成熟、应用最为广泛的脱硫工艺,在脱硫市场特别是大容量机组脱硫上占主导地位,约占电厂装机容量的85%。应用的单机容量已达

1000MW。

1 湿法脱硫工艺特点

优点:

1)·技术成熟、可靠,国外应用广泛,国内也有运行经验。

2)·脱硫效率高 >=95%。

3)·适用于大容量机组。

4)·吸收剂价廉易得。

5)·系统运行稳定、煤种和机组负荷变化适应性广。

6)·脱硫副产品石膏可以综合利用。

缺点:

1)·系统复杂、运行维护工作量大。

2)·水消耗较大,存在废水处理问题。

3)·系统投资较大、运行维护费用高、装置占地面积也相对较大。

2 反应原理

该工艺的主要反应是在吸收塔中进行的,送入吸收塔的吸收剂—石灰石(石灰)浆液与经烟气再热器冷却后进入吸收塔的烟气接触

混合,烟气中的二氧化硫(SO2)与吸收剂浆液中的碳酸钙(CaCO3)以及鼓入的空气中的氧气(O2)发生化学反应,生成二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)即石膏;脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴、烟气再热器加热升温后,经烟囱排入大气。

该工艺的化学反应原理如下:

吸收:SO2+H2O = H2SO3 = H+ + HSO3-

氧化:H++HSO3-+ 1/2O2 = 2H2O + SO42-

结晶:CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2

Ca2++ SO42-+ 2H2O = CaSO4·2H2O

pH值的控制对反应很重要,较高的pH值有利于吸收反应的发生,而较低的pH值有利于氧化和结晶反应的进行。

3 湿法脱硫工艺系统简介

一套完整的湿法脱硫工艺系统通常包括:SO2吸收氧化系统即吸收塔系统、烟气系统、吸收剂制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统。

各系统关系如下:在整个脱硫系统中,吸收塔系统是核心,SO2的脱除,中间产物的氧化,以及副产物石膏浆的结晶全部在吸收塔中完成,其它系统则是为吸收塔系统提供服务,而且根据要求不同,其它系统或可以简化,或可以取消,如果取消石膏脱水系统,则变为石膏抛弃法,这时废水处理系统也相应取消,烟气系统的简化主要在于烟气再热器的取舍,而吸收剂制备系统的简化则是取消石灰石磨制设备(球磨机),直接购买石灰石粉进行配制浆

液。

3 湿法脱硫工艺系统示例

下面以2×300MW机组为例来介绍石灰石/石膏法脱硫装置系统。吸收塔采用喷淋塔。

石灰石-右膏湿法烟气脱硫工艺流程图

烟气脱硫(FGD)系统分为以下几个系统:

吸收塔系统、烟气系统、石灰石输送系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、FGD辅助设备系统

1 吸收塔系统

吸收塔系统每炉一套。采用的工艺是就地强制氧化湿法石灰石—石膏脱硫工艺。在吸收塔内,浆液中的碳酸钙与从烟气中捕获的二氧化硫发生化学反应,生成亚硫酸钙。脱硫并除尘后的净烟气经除雾器除去气流中夹带的雾滴及灰尘颗粒。向吸收塔内(在吸收塔的

下半部,这部分所起到的是吸收塔反应塔的作用)收集的浆液中喷射空气,将亚硫酸钙就地氧化为硫酸钙(石膏)。为保持固体颗粒的悬浮,配有足够数量的搅拌器。

石膏浆液排至石膏脱水系统。配有真空皮带过滤机,以使石膏的品质满足工业应用的要求。真空皮带过滤机中滤出的滤液经收集后在FGD系统中循环使用。一部分滤液被送至FGD废水处理系统,作为从FGD系统清除氯化物的排放水。

吸收塔喷淋层吸收塔除雾器

2 吸收塔结构特点

吸收塔每炉一塔。FGD系统所采用的吸收塔是带就地强制氧化

的极为简单的喷淋塔。吸收塔的设计确保达到最佳的设计参数,这些设计参数如pH值、L/G、Ca/S、氧化空气流量、悬浮物含量等。喷淋组件之间的距离是根据所喷液滴的有效喷射轨迹及滞留时间而确定的,液滴在此处与烟气接触,SO2通过液滴的表面被吸收。进气口连接喷嘴的底部配置是精心设计的,以保持朝向吸收塔有足够的向下倾斜坡度,进口配有一个进口档板以阻止喷淋的液滴进入烟气进口的连接烟道。吸收塔内的氯化物浓度不超过20,000 ppm。

吸收塔内基本构件的材质为含钼百分之六的优质不锈钢。这一系统在吸收系统的各种工况下具有极佳的防腐及防蚀性能。吸收塔进口的干—湿区采用ASTMUNSN10276或等同材质。

吸收塔反应塔尺寸的确定能提供足够的停留时间完成亚硫酸钙向硫酸钙的氧化、石膏结晶及液体的脱硫。在这些因素中,最关键的是液体脱硫时间的要求。

3 吸收塔再循环系统

吸收塔再循环系统包括泵、管道系统、喷淋组件及喷嘴, 在浆液及所需净化的烟气之间提供密切的接触。这一系统的设计要求是有足够和必要的液/气比(L/G)以可靠地实现所要求的SO2脱除性能且在吸收塔的内表面不产生结垢。

每层喷淋组件都配有一台与喷淋组件上升管道系统相连接的吸收塔再循环泵。该系统包括管道布置,是经过精心设计的以避免浆液累积及/或腐蚀问题。因为能根据每台锅炉负荷选择最适合/经济

的泵运行模式,该再循环泵系统能大大节省电耗。

喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔的横截面。一个喷淋组件是由带每个喷淋嘴连接支管的母管组成的。喷淋嘴的布置设计成有足够的重叠以确保吸收塔横截面的完全覆盖。使用由碳化硅制成的喷淋嘴取得极佳的长期无腐蚀、无磨蚀、无石膏结垢及堵塞等问题。这样就要求再循环泵系统具有与装置寿命相等同的使用寿命且无磨损问题。

4 除雾器

每台吸收塔设两级除雾器,位于吸收塔顶部最后一个喷淋组件的下游。配有除雾器清洗管道系统及与除雾器相关的喷淋嘴。

5 氧化空气系统

氧化空气系统每塔一套,氧化空气被注入由吸收塔搅拌器所产生的被搅拌液流上。注入的空气裂为细小的气泡并在液体中充分散开。

6湿法脱硫系统的主要特点:

1)吸收剂:石灰石或石灰,价廉。

2)反应产物:石膏(二水硫酸钙),可作建材使用。

3)石膏品质:90%左右纯度。

4)脱硫效率:高,可达95%以上。

5)对煤种适用性:无限制,可用于高中低含硫煤种。

6)机组适用性:无限制,尤其适用大机组。

7)利用率:大于95%。

8)电耗:1.2-1.6%。

9)钙硫比Ca/S:≤1.03。1.05

10)水耗及废水量:与烟气与工艺水等参数有关。

11)占地面积:取决于现场条件。

12)市场占有率:国内市场>80%,国际市场>85%。

7 烟气系统

1)烟气系统每塔一套。来自锅炉的烟气在布袋除尘器后由两(2)台引风机(IDF)引出。在正常运行时,旁路挡板门应

关闭。每个旁路挡板门配密封风机。

2)被吸入的烟气进入吸收塔中,除去烟气中的二氧化硫、飞灰及其他污染物。从吸收塔流出的经处理的烟气经烟囱排放到大气中。

3)在故障情况下,开启烟气旁路挡板门,烟气通过旁路绕过FGD系统直接排到烟囱。

8石灰石输送系统

1)石灰石输送系统两炉共用一套.

2)石灰石由卡车(30吨/辆)运到电厂,直接倒入卸料斗。卸料斗全厂共用一个,容积90吨。

3)配置一套完整的卸料和转移输送机,将石灰石从卸料斗输送到石灰石贮仓。输送装置上配有用于分离大块石灰石、杂物和金

属的分离器。石灰石贮仓全厂共用一个,包括配有闸板门、仓顶除尘器,除尘器的压差控制和吹扫程序等。

9 石灰石浆液制备系统

石灰石浆液制备系统两塔共用一套, 1个石灰石浆液箱(池)、3台石灰石浆液给料泵(2运1备)。由星型给料装置按需求量把石灰石粉从石灰石储仓送至浆液箱。FGD工艺水或滤液将按与送入石灰石粉成定比的量加入浆液箱搅拌。

石灰石浆液由石灰石浆液泵从石灰石浆液箱泵入两(2)台吸收塔。

10石膏脱水系统

1)石膏脱水系统两塔共用一套,包括旋流器(包括石膏水力旋流器2套、废水水力旋流器3套)、滤液池、滤液水泵、石膏脱水系统内工艺泵、2台真空皮带脱水机(每台真空皮带脱水机出力为2台锅炉BMCR工况产生石膏量的75%)及其辅助设备。

2)石膏浆液由每台石膏排出泵输送至初级脱水系统。

第一级脱水系统包括石膏水力旋流站和废水旋流站。石膏水力旋流器溢流至废水旋流站,底流将通往第二级脱水系统。

第二级脱水系统包括两(2)台真空带式过滤器,位于第一级水力旋流站的下方。脱水后,石膏饼将由输送装置送至石膏贮仓。从真空带式过滤器滤出的滤液将流至滤液箱,回到FGD系统中使用。滤液由滤液泵抽吸至吸收塔反应塔或石灰石浆液制备系统再次使用。

废水旋流器的溢流将流至沉灰池内。废水旋流器的底流回到吸收塔或滤液箱。

2.4FGD辅助设备系统

1FGD补给水系统

FGD补给水系统由电厂工业水系统供应。泵的出力大小将考虑一套石灰石浆液制备系统及石膏脱水系统的连续的FGD补给水用水量、间断的FGD补给水用水量及FGD补给水用水量的增量。用于FGD补给水的所有水泵都位于工艺水箱附近。

3压缩空气系统

6工业水系统

4.1 常用湿法脱硫技术流派介绍

1 湿法脱硫技术分类

尽管世界上的湿法脱硫技术多种多样,但是原理上都是大同小异,差别主要体现在吸收塔各有特点,而其它系统如烟气系统、吸收剂制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统几乎没有差别。

湿法脱硫技术可以按吸收塔的不同进行分类的,大致可分为以下几类:单回路喷淋塔、双回路喷淋塔、比晓夫吸收塔、液注塔、鼓泡塔、填料塔等。

1)单回路喷淋塔

单回路喷淋塔是目前世界上使用最广泛的吸收塔,约80%以上

的湿法脱硫使用单回路喷淋塔,世界上大多数拥有湿法脱硫技术的专业公司都使用这种吸收塔,主要公司为ALSTOM、IHI、HITACHI、B&W、Steinmüller、AE、ABB、GE、MASULEX等。

单回路喷淋塔一般是圆柱形塔,塔下部为浆液池,氧化区位于浆液池下部,浆液池上方、塔的中下部是烟气入口区,在塔的上部是喷淋层,喷淋层和烟气入口之间、塔的中部为吸收区,喷淋层上方、靠近塔的顶部是除雾器,塔顶的烟气出口一般为侧向。

单回路喷淋塔结构简洁、构造合理,塔中没有填料或格栅,减少了结垢、堵塞现象,也是所有吸收塔中最经济的吸收塔。

2)双回路喷淋塔

双回路喷淋塔是美国Research-Cottrell公司和德国诺尔-克尔兹公司的专利技术。塔的结构和单回路喷淋塔相似,不同的是在吸收塔中循环回路分为下循环和上循环两个回路,采用双循环回路运行。下循环回路pH值低,有利于氧化反应及石膏生成,上循环回路pH值高,有利于吸收反应进行,可以得到较高的脱硫效率。由于采用双循环回路,使两个回路中的反应在不同的pH值环境下进行,有利于提高SO2的脱除效率,也有利于减少吸收剂消耗。

该工艺的另一个显著特点是由于烟气中的HCl几乎在下循环回路完全去除,这样可以将具有腐蚀性的氯化物限制在吸收塔的很小一块区域内,减小了对吸收塔其它区域的腐蚀。

3)比晓夫吸收塔

比晓夫吸收塔其实也是一种单回路喷淋塔,之所以把它单独列

为一个类别,是因为它比较独特,和常规单回路喷淋塔有较大的不同。

其主要特点是它把浆液池分为上下两个区,上部氧化区在低pH 值环境下运行,提供了最好的氧化条件,下部为新加入的吸收剂区,pH值较高,有利于吸收反应。比晓夫吸收塔具有双回路喷淋塔分为不同pH值区域的优点,但是其塔的结构比双回路喷淋塔简单,只需一个回路。

比晓夫吸收塔另外一个特点是它的脉冲悬浮系统,不需要搅拌器,浆液的搅拌靠脉冲泵,长期关机后可以无障碍启动。

4) 液注塔

液注塔是三菱公司专利技术,上面介绍的三种吸收塔都属于喷淋塔,而液注塔则是完全不同于喷淋塔的一种吸收塔。

喷淋塔是使吸收剂(浆液)自上往下喷淋,喷淋层一般设置多层,而液注塔是从下往上喷射,形成树状的液注,液注在上升与下落过程中重复接触烟气,完成吸收反应,喷射层为单层设置。

液注塔的结构比喷淋塔更为简单,特别是在喷淋(喷射)层的设置上,喷淋塔的喷淋层为多层,喷嘴的分布和对喷嘴喷射角度都有严格要求,而液淋塔对喷射层无严格要求,技术上容易实现。5) 填料塔

填料塔是主要应用于早期的湿法脱硫装置,由于其结垢和堵塞问题难以解决,目前新上的脱硫装置已很少采用填料塔。

6) 鼓泡塔

鼓泡塔是千代田化工建设研制开发的湿法脱硫技术,以上介绍的五种吸收塔的脱硫机理是一致的,都是通过烟气与浆液雾滴或液滴顺流或逆流接触进行反应,脱除烟气中的SO2,而鼓泡塔的脱硫机理则完全不同,它是将烟气直接通到浆液中,通过烟气在浆液中鼓起的气泡与浆液进行接触反应。

在吸收塔的结构上,鼓泡塔与喷淋塔最显著的区别是鼓泡塔不设喷淋层,因此系统中没有浆液循环泵,但是,鼓泡塔插入浆液中的烟气管有很多根,内部件多,结构较复杂,系统阻力也很大。

第五章湿法烟气脱硫存在的问题及解决

湿法烟气脱硫通常存在富液难以处理、沉淀、结垢及堵塞、腐蚀及磨损等棘手的问题。这些问题如解决的不好,便会造成二次污染、运转效率低下或不能运行等。

1富液的处理

用于烟气脱硫的化学吸收操作,不仅要达到脱硫的要求,满足国家及地区环境法规的要求,还必须对洗后SO2的富液(含有烟尘、硫酸盐、亚硫酸盐等废液)进行合理的处理,既要不浪费资源,又要不造成二次污染。合理处理废液,往往是湿法烟气脱硫烟气脱硫技术成败的关键因素之一。因此,吸收法烟气脱硫工艺过程设计,需要同时考虑SO2吸收及富液合理的处理。所谓富液合理处理,是指不能把碱液从烟气中吸收SO2形成的硫酸盐及亚硫酸盐废液未经

处理排放掉,否则会造成二次污染。回收和利用富液中的硫酸盐类,废物资源化,才是合理的处理技术。例如,日本湿法石灰石/石灰——石膏法烟气脱硫,成功地将富液中的硫酸盐类转化成优良的建筑材料——石膏。威尔曼洛德钠法烟气脱硫,把富液中的硫酸盐类转化成高浓度高纯度的液体SO2,可作为生产硫酸的原料。亚硫酸钠法烟气脱硫,将富液中的硫酸盐转化成为亚硫酸钠盐。上述这些湿法烟气脱硫技术,对吸收SO2后的富液都进行了妥善处理,既节省了资源,又不造成二次污染,不会污染水体。

2烟气的预处理

1)除尘

含有SO2的烟气,一般都含有一定量的烟尘。在吸收SO2之前,若能专门设置高效除尘器,如电除尘器和湿法除尘器等,除去烟尘,那是最为理想的。然而,这样可能造成工艺过程复杂,设备投资和运行费用过高,在经济上是不太经济的。若能在SO2吸收时,考虑在净化SO2的过程中同时除去烟尘,那是比较经济的,是较为理想的,即除尘脱硫一机多用或除尘脱硫一体化。例如,有的采取在吸收塔前增设预洗涤塔、有的增设文丘里洗涤器。这样,可使高温烟气得到冷却,通常可将120-180℃的高温烟气冷却到80℃左右,并使烟气增湿,有利于提高SO2的吸收效率,又起到了除尘作用,除尘效率通常为95%左右。有的将预洗涤塔和吸收塔合为一体,下段为预洗涤段,上段为吸收段。喷雾干燥法烟气脱硫技术更为科学,含硫烟气中的烟尘,对喷雾干燥塔无任何影响,生成的硫

酸盐干粉末和烟尘一同被袋滤器捕集,不用增设预除尘设备,是比较经济的。

2)预冷却

大多数含硫烟气的温度为120-185℃或更高,而吸收操作则要求在较低的温度下(60℃左右)进行。低温有利于吸收,高温有利于解吸。因而在进行吸收之前要对烟气进行预冷却。通常,将烟气冷却到60℃左右较为适宜。常用冷却烟气的方法有:应用热交换器间接冷却;应用直接增湿(直接喷淋水)冷却;用预洗涤塔除尘增湿降温,这些都是较好的方法,也是目前使用较广泛的方法。通常,国外湿法烟气脱硫的效率较高,其原因之一就是对高温烟气进行湿降温。

我国目前已开发的湿法烟气脱硫技术,尤其是燃煤工业锅炉及窑炉烟气脱硫技术,高温烟气未经增湿降温直接进行吸收操作,较高的吸收操作温度,使SO2的吸收效率降低,这就是目前我国燃煤工业锅炉湿法烟气脱硫效率较低的主要原因之一。

3结垢和堵塞

在湿法烟气脱硫中,设备常常发生结垢和堵塞。设备结垢和堵塞,已成为一些吸收设备能否正常长期运行的关键问题。为此,首先要弄清楚结构的机理,影响结构和造成堵塞的因素,然后有针对性地从工艺设计、设备结构、操作控制等方面着手解决。

一些常见的防止结垢和堵塞的方法有:在工艺操作上,控制吸收液中水份蒸发速度和蒸发量;控制溶液的PH值;控制溶液中易于结晶的物质不要过饱和;保持溶液有一定的晶种;严格除尘,控制烟气进入吸收系统所带入的烟尘量,设备结构要作特殊设计,或选用不易结垢和堵塞的吸收设备,例如流动床洗涤塔比固定填充洗涤塔不易结垢和堵塞;选择表面光滑、不易腐蚀的材料制作吸收设备。

脱硫系统的结构和堵塞,可造成吸收塔、氧化槽、管道、喷嘴、除雾器设置热交换器结垢和堵塞。其原因是烟气中的氧气将CaSO3氧化成为CaSO4(石膏),并使石膏过饱和。这种现象主要发生在自然氧化的湿法系统中,控制措施为强制氧化和抑制氧化。

例如:GGH堵塞的主要原因有两个:1.除尘器效率太低,造成飞灰在换热元件上积聚;2.除雾器效率太低,穿过除雾器的浆液在换热元件上沉积,使元件表面变湿,更多地粘结飞灰,造成换热元件堵塞。

因此解决问题的办法是:1.改进除尘器的效率;2.改善除雾器的冲洗,还要注意除雾器已经结垢,使部分除雾器的表面堵塞,这样烟气在吸收塔内的流速会非常不均匀。流速高的地方烟气中的液滴会穿过除雾器,进入到下游的GGH中,造成GGH的堵塞。大部分的GGH堵塞的原因都在此。

注意: GGH堵塞的根源,往往是除雾器运行不正常。

4腐蚀及磨损

煤炭燃烧时除生成SO2以外,还生成少量的SO3,烟气中SO3的浓度为10-40ppm。由于烟气中含有水(4%-12%),生成的SO3瞬间内形成硫酸雾。当温度较低时,硫酸雾凝结成硫酸附着在设备的内壁上,或溶解于洗涤液中。这就是湿法吸收塔及有关设备腐蚀相当严重的主要原因。解决方法主要有:采用耐腐蚀材料制作吸收塔,如采用不锈钢、环氧玻璃钢、硬聚氯乙烯、陶瓷等.

5除雾

湿法吸收塔在运行过程中,易产生粒径为10-60m的“雾”。“雾”不仅含有水分,它还溶有硫酸、硫酸盐、SO2等,如不妥善解决,任何进入烟囱的“雾”,实际就是把SO2排放到大气中,同时也造成引风机的严重腐蚀。因此,工艺上对吸收设备提出除雾的要求。被净化的气体在离开吸收塔之前要进行除雾。通常,除雾器多设在吸收塔的顶部。

目前,我国相当一部分吸收塔尚未设置除雾器,这不仅造成SO2的二次污染,对引风机的腐蚀也相当严重

6净化后气体再加热

在处理高温含硫烟气的湿法烟气脱硫中,烟气在脱硫塔内被冷却、增湿和降温,烟气的温度降至60℃左右。将60℃左右的净化气体排入大气后,在一定的气象条件下将会产生“白烟”。由于烟气温度低,使烟气的抬升作用降低。特别是在净化处理大量的烟气

和某些不利的气象条件下,“白烟”没有远距离扩散和充分稀释之前就已降落到污染源周边的地面,容易出现高浓度的SO2污染。为此,需要对洗涤净化后的烟气进行二次再加热,提高净化气体的温度。被净化的气体,通常被加热到105-130℃。为此,要增设燃烧炉。燃烧炉燃烧天然气或轻柴油,产生1000-1100℃的高温燃烧气体,再与净化后的气体混对。这里应当指出,不管采用何种方法对净化气体进行二次加热,在将净化气体的温度加热到105-130℃的同时,都不能降低烟气的净化效率,其中包括除尘效率和脱硫效率。为此,对净化气体二次加热的方法,应权衡得失后进行选择。

附录:鳞片衬里施工技术

鳞片衬里施工为手工作业,许多技术要求如:表面质量,鳞片倒伏排列方向,界面气泡消除,防腐层厚度等在很大程度上取决于

施工人员的技术水平、熟练程度及现场管理。这就需充分认识影响施工质量的诸因素,认真实践总结施工技巧,从中找出抑制或解决衬层质量问题的办法。

1施工料固化时间的控制

所谓固化时间,从施工角度讲就是施工料配制后的有效使用时间,这一时间的有效控制是方便施工和保证施工质量的前提。控制固化时间应兼顾:固化剂用量范畴(或最佳用量);一次配料量;施工人员单位施工能力;施工现场条件(包括温度、湿度、配料场所与施工现场的距离);被防护设备及零部件施工难度等几个方面的问题。

通过固化时间的控制可避免材料浪费,人员窝工,防腐层固化不足或过早固化等质量事故。有利于降低成本,提高工效,保证质量。一般情况,固化剂用量需在施工现场先行调试后确定。

2界面生成气泡的消除

尽管在混合料配制中已采用真空搅拌技术来解决气泡大量包裹的问题,但这仅是消泡技术的一个方面。由于鳞片衬里材料填料量大、十分粘稠,在大气中任何情况下的翻动及搅拌、堆滩都会导致料体与空气界面间裹入大量空气,形成气泡。此外,在鳞片衬里涂抹过程中,被防护表面与涂层间也不可避免地要包裹进许多空气,形成气泡。鉴于上述两类气泡均是由界面包裹进空气生成的,故称之为界面生成气泡。对于界面生成气泡的消除,主要可从抑制生成

及滚压消除两方面入手。抑制生成是从控制施工操作入手,对施工人员提出两个方面的要求:一是施工用料在施工作业中严禁随意搅动。托料、上抹刀、镘抹依此循序进行。应尽可能减少随意翻动,堆积等习惯性行为;二是镘抹时,抹刀应与被抹面保持一适当角度,施工操作应沿夹角方向适当速度推抹,使胶料沿被防护表面逐渐涂敷,达到使界面间空气在涂抹中不断自界面间推挤出。严禁将料堆积于防护表面,然后四周滩开式的摊涂。

3 滚压作业

滚压作业是鳞片衬里施工特有的一道工序,其方法是用专门制作的沾有少量滚压液的羊毛滚在已施工镘抹定位的鳞片衬里表面往复滚动施压。其主要作用一是除去衬层表面气泡;二是将已镘抹定位的鳞片衬里层压实、压光、压平整;三是使衬层内的鳞片体位呈水平状倒伏排列;四是调整已镘抹定位的鳞片衬里的端界面呈坡状,以利端界面搭接。在滚压作业时,应特别注意以下几点:一是滚压液不可浸沾过多;二是不可漏滚;三是当衬层出现流淌现象时,应多次重复滚压。

4 表面流淌性的抑制

鳞片衬里涂抹后的流淌性是由高分子材料的特性及鳞片衬里本身因重力悬垂产生的坠流引起的。尽管在材料配方中已考虑此问题,但由于树脂粘度是随温度变化的,故还需视现场环境气温条件加以调整。众所周知,大分子在由单一分子的线行结构向多分子网

各种湿法脱硫工艺比较

各种湿法脱硫工艺比较标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

电厂各种湿法脱硫技术对比优劣一目了然 来源:化工707微信作者:小工匠2016/1/18 8:48:31 所属频道:关键词: :随着我国环境压力逐年增大,国家排放要求进一步收紧,电厂技术也得到了快速发展。目前烟气种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。目前,湿法烟气脱硫技术最为成熟,已得到大规模工业化应用,但由于投资成本高还需对工艺和设备进行优化;干法烟气脱硫技术不存在腐蚀和结露等问题,但脱硫率远低于技术,一般单想电厂都不会选用,须进一步开发基于新脱硫原理的干法脱硫工艺;半干法烟气脱硫技术脱硫率高,但不适合大容量燃烧设备。不同的工况选择最符合的脱硫方法才会得到最大的经济效益,接来下小七根据电厂脱硫技术的选择原则来分析各种工艺的优缺点、适用条件。 电厂脱硫技术的选择原则: 1、脱硫技术相对成熟,脱硫效率高,能达到环保控制要求,已经得到推广与应用。 2、脱硫成本比较经济合理,包括前期投资和后期运营。 3、脱硫所产生的副产品是否好处理,最好不造成二次污染,或者具有可回收利用价值。 4、对发电燃煤煤质不受影响,及对硫含量适用范围广。 5、脱硫剂的能够长期的供应,且价格要低廉 湿法烟气脱硫技术 湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液的脱硫技术,最大的优点是反应速度快、脱硫效率高,最大的缺点就是前期投资、后期运行成本高和副产品处理困难。湿法烟气脱硫技术是目前技术最为成熟,也是我国使用最广泛的,据不完全统计, 已建和在建火电厂的烟气脱硫项目中, 90 % 以上采用湿法烟气脱硫技术。

湿法烟气脱硫技术的研究现状与进展

1.研究背景 众所周知,二氧化硫是当今人类面临的主要大气污染物之一,根据15年来60多个国家监测获得的统计资料显示,由人类制造的二氧化硫每年达1.8亿吨,比烟尘等悬浮粒子1.0亿吨还多,己成为大气环境的第一大污染物。 在我国的能源结构中,能源结构中煤炭所占比例高达73%,石油为21%,天然气和水能仅占2%和4%。这个比例在一个相当长的时期内不会有根本性的改变。而据对主要大气污染物的分类统计分析,在直接燃烧的燃料中,燃煤排放的大气 污染物数量约占燃烧排放总量的96%,大气中90%S0 2,71%CO,85%的CO 2 ,70%的 NO以及70%的粉尘来自煤炭的直接燃烧。因此,我国的大气环境污染仍然以煤烟 型为主,主要污染物是二氧化硫和烟尘。目前我国S0 2 年排放量连续超过2000 万吨,超过欧洲和美国,使我国成为世界S0 2 排放第一大国。 二氧化硫污染对人类造成的危害己被世人所知,二氧化硫的污染属于低浓度、长期的污染,它的存在对自然生态环境、人类健康、工农业生产、建筑物及 材料等方面都造成了一定程度的危害。S0 2 污染排放问题已成为制约我国国民经 济发展的一个重要因素,对S0 2 排放的控制与治理己刻不容缓。其中,火力发电机组二氧化硫排放量的削减更成为了重中之重。 与此同时,气候变暖也已经成为一项全球性的环境问题,受到了许多国家的关注。人类活动所释放的二氧化碳是导致全球变暖的最重要的温室气体。其中火 电厂燃用矿物燃料所释放的CO 2 ,是全球二氧化碳浓度增加的主要原因之一。 随着我国经济的快速发展,控制能源消耗造成的环境污染,特别是控制燃煤造成的二氧化硫污染和二氧化碳的排放成为保证社会和经济可持续发展的迫切要求。 烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式,是控制酸雨和二氧化硫污染的主要技术手段。湿法石灰石一石膏烟气脱硫作为一种相对较成熟、脱硫效率较高的脱硫技术,得到了广泛的应用。石灰石- 石膏湿法烟气脱硫因其脱硫效率高、工艺成熟、安全性可靠性高、系统运行稳定、维护简单、投资成本与运行成本较低、脱硫副产物可综合利用等优势而成为目前火电厂烟气脱硫最常采用的工艺。世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)等浆液作洗涤剂,在反应塔中对烟气进行洗涤,从而除去烟气中的SO2。 2.湿法石灰石/ 石膏脱硫工艺原理 当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经经破碎磨细成粉状后加水搅拌制成吸收浆。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的So2与浆液中的碳酸钙进行化学反应、再通过鼓入空气氧化,最终产物为石膏。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人烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。 石灰或石灰石法主要的化学反应机理为:

湿法脱硫技术介绍

2湿法脱硫技术介绍 2.1脱硫方法简介 目前,世界范围内的火电厂脱硫技术多种多样,达数百种之多。 按脱硫工艺在燃烧过程中所处位臵不同可分为:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。燃烧前脱硫主要是洗煤、煤的气化和液化,洗煤仅能脱去煤中很少一部分硫,只可作为脱硫的一种辅助手段,煤气化和液化脱硫效果好,是解决煤炭作为今后能源的主要途径,但目前从经济角度看,还不能与天然气及石油竞争。 燃烧中脱硫主要方式是循环流化床锅炉,循环流化床锅炉是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术,具有投资省、燃料适应性广等优点,是一种正在高速发展,并正在迅速得到商业推广的方法。但循环流化床燃烧技术在锅炉容量上受到限制,主要用于135MV以下机组。 燃烧后脱硫即烟气脱硫,是目前唯一大规模商业应用的脱硫方 式,烟气脱硫技术很多,主要有石灰石/石膏湿法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙加尾部烟道增湿活化烟气脱硫工艺(芬兰Tempell和IVO公司的LIFAC)、海水烟气脱硫工艺、电子束照射加喷氨烟气脱硫工艺、气体悬浮吸收脱硫技术FLS- GSA、ABB新型一体化烟气脱硫工艺 (NID)、德国WULF公司回流式烟气循环流化床(RCF—FGD脱硫技术等。 2.2湿法脱硫工艺

湿式石灰石/石膏法脱硫工业化装臵已有四十余年的历史,经过多年不断改进发展与完善,目前已成为世界上技术最为成熟、应用最为广泛的脱硫工艺,在脱硫市场特别是大容量机组脱硫上占主导地位,约占电厂装机容量的85%。应用的单机容量已达1000MW 1湿法脱硫工艺特点优点: 1)〃技术成熟、可靠,国外应用广泛,国内也有运行经验。 2)〃脱硫效率咼>=95%。 3)〃适用于大容量机组。 4)〃吸收剂价廉易得。 5)〃系统运行稳定、煤种和机组负荷变化适应性广。 6)〃脱硫副产品石膏可以综合利用。缺点: 1)〃系统复杂、运行维护工作量大。 2)〃水消耗较大,存在废水处理问题。 3)〃系统投资较大、运行维护费用高、装臵占地面积也相对较大。2反应原理 该工艺的主要反应是在吸收塔中进行的,送入吸收塔的吸收剂一石灰石(石灰)浆液与经烟气再热器冷却后进入吸收塔的烟气接触混合,烟气中的二氧化硫(S02)与吸收剂浆液中的碳酸钙(CaC03以及鼓入的空气中的氧气(O2)发生化学反应,生成二水硫酸钙(CaSO42H2O) 即石膏;脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴、烟气再热器加热升温后,经烟囱排入大气。 该工艺的化学反应原理如下:

湿法烟气脱硫的原理

湿法烟气脱硫的原理 湿法烟气脱硫的原理 1 湿法烟气脱硫的基本原理 (1)物理吸收的基本原理 气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应,单纯是被吸收气体溶解于液体的过程,称为物理吸收,如用水吸收SO2。物理吸收的特点是,随着温度的升高,被吸气体的吸收量减少。 物理吸收的程度,取决于气--液平衡,只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气体分压时,吸收过程就会进行。由于物理吸收过程的推动力很小,吸收速率较低,因而在工程设计上要求被净化气体的气相分压大于气液平衡时该气体的分压。物理吸收速率较低,在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。 (2)化学吸收法的基本原理 若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应,则称为化学吸收,例如应用碱液吸收SO2。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应,而将其从烟气中分离出来的过程,也属于化学吸收,例如炉内喷钙(CaO)烟气脱硫也是化学吸收。 在化学吸收过程中,被吸收气体与液体相组分发生化学反应,有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。增加了吸收过程的推动力,即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此,化学吸收速率比物理吸收速率大得多。 物理吸收和化学吸收,都受气相扩散速度(或气膜阻力)和液相扩散速度(或液膜阻力)的影响,工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。在烟气脱硫中,瞬间内要连续不断地净化大量含低浓度SO2的烟气,如单独应用物理吸收,因其净化效率很低,难以达到SO2的排放标准。因此,烟气脱硫技术中大量采用化学吸收法。用化学吸收法进行烟气脱硫,技术上比较成熟,操作经验比较丰富,实用性强,已成为应用最多、最普遍的烟气脱硫技术。 (3)化学吸收的过程 化学吸收是由物理吸收过程和化学反应两个过程组成的。在物理吸收过程中,被吸收的气体在液相中进行溶解,当气液达到相平衡时,被吸收气体的平衡浓度,是物理吸收过程的极限。被吸收气体中的

国内外烧结烟气脱硫脱硝技术进展及发展趋势苍大强,张

国内外烧结烟气脱硫脱硝技术进展及发展趋势苍大强,张国内外烧结烟气脱硫脱硝技术进展及发展趋势 苍大强 ,张玲玲 ,李宇, 刘小明 北京科技大学冶金与生态工程学院 ;北京科技大学土木与环境工程学院 1 国内外烧结烟气脱硫脱硝的不同作法 国内外钢铁工业对烧结烟气的污染物处理方法差别较大 ,大体有以下几方式 : 1)禁止钢铁公司建烧结厂 最典型的是瑞典 SSAB-Lul ea , SSAB-OX 和芬兰若特若基钢铁公司等。这些钢铁公司由于没用 烧结矿 , 改用几乎 100% 的球团矿炼铁 , 通过摸索获得了很好冶炼效果 , 焦比低 , 渣量少 (吨 铁 150 公斤左右 ) ,铁水质量高等。 2) 采用“ 源头治理” + “ 过程治理” 结合的方法抑制 SO 和 NO 在烟气中的产生 , 以获得烟 2 x 气排放直接达标的目的。该方法在国内外还没有得到实际应用 , 仅北京科技大学正在进行研 发中, 主要方法是对烧结料采用廉价的物理和化学的方法,将 SO 和 NO 固化在烧结矿中 , 2 x 使烧结烟气中的 SO 和 NO 浓度很低,试图避免建设庞大的脱除 SO 和NO 的装置和高的运行

2 x 2 x 费用。该方法已经完成实验室的试验工作, 最佳效果已经能使 70%的硫被固化在烧结料中 , 下一步将继续研究更高的固化比例和同时固化 NO 的方法。 x 国外烧结烟气 SO 减排和控制措施主要采用低硫原料配入法, 从源头减少硫进入烧结过程。 2 烧结烟气中的 SO 是由烧结原料中的硫在高温烧结过程中与空气中的氧化合生成的。因此 , 2 在确定烧结原料方案时 , 按规定的 SO 允许排放量配比燃料 , 实现从源头上控制烧结烟气中 2 SO 的排放量。但此法使原料的来源受到限制, 烧结矿的成本也随着低硫原料价格的上涨而 2 增加。就目前国内原料的状况看, 此法较难全面推广。 3) 采用“末端治理” 的方法治理 SO 和 NO , 就是将已经在烧结烟 气中产生 SO 和 NO 脱除掉 , 2 x 2 x 这是过去和现在国内外绝大多数烧结厂采用的方法, 结果是一次投资高 ,运行成本也高 , 这

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理 一、概述:脱硫过程就是吸收,吸附,催化氧化和催化还原,石灰石浆液洗涤含SO 2 烟气,产生化学反应分离出脱硫副产物,化学吸收速率较快与扩散速率有关,又与化学反应速度有关,在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系,既服从于相平衡(液气比L/G,烟气和石灰石浆液的比),又服从于化学平衡(钙硫比Ca/S,二氧化硫与炭酸钙的化学反应)。 1、气相:烟气压力,烟气浊度,烟气中的二氧化硫含量,烟尘含量,烟气中的氧含量,烟气温度,烟气总量 2、液相:石灰石粉粒度,炭酸钙含量,黏土含量,与水的排比密度, 3、气液界面处:参加反应的主要是SO 2和HSO 3 -,它们与溶解了的CaCO 3 的反应 是瞬间进行的。 二、脱硫系统整个化学反应的过程简述: 1、 SO 2 在气流中的扩散, 2、扩散通过气膜 3、 SO 2 被水吸收,由气态转入溶液态,生成水化合物 4、 SO 2 水化合物和离子在液膜中扩散 5、石灰石的颗粒表面溶解,由固相转入液相 6、中和(SO 2 水化合物与溶解的石灰石粉发生反应) 7、氧化反应 8、结晶分离,沉淀析出石膏, 三、烟气的成份:火力发电厂煤燃烧产生的污染物主要是飞灰、氮氧化物和二氧 化硫,使用静电除尘器可控制99%的飞灰污染。 四、二氧化硫的物理、化学性质: ①. 二氧化硫SO 2 的物理、化学性质:无色有刺激性气味的有毒气体。密度比空气大,易液化(沸点-10℃),易溶于水,在常温、常压下,1体积水大约能 溶解40体积的二氧化硫,成弱酸性。SO 2 为酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性、

还原性、氧化性、漂白性。还原性更为突出,在潮湿的环境中对金属材料有腐蚀性,液体SO 2 无色透明,是良好的制冷剂和溶剂,还可作防腐剂和消毒剂及还原剂。 ②. 三氧化硫SO 3的物理、化学性质:由二氧化硫SO 2 催化氧化而得,无色易挥 发晶体,熔点16.8℃,沸点44.8℃。SO 3为酸性氧化物,SO 3 极易溶于水,溶于 水生成硫酸H 2SO 4 ,同时放出大量的热, ③. 硫酸H 2SO 4 的物理、化学性质:二元强酸,纯硫酸为无色油状液体,凝固点 为10.4℃,沸点338℃,密度为1.84g/cm3,浓硫酸溶于水会放出大量的热,具有强氧化性(是强氧化剂)和吸水性,具有很强的腐蚀性和破坏性, 五、石灰石湿-石膏法脱硫化学反应的主要动力过程: 1、气相SO 2被液相吸收的反应:SO 2 经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫 酸H 2SO 3 亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO 3 -和氢离子H+,当PH值较高时, HSO 3二级电离才会生成较高浓度的SO 3 2-,要使SO 2 吸收不断进行下去,必须中和 电离产生的H+,即降低吸收剂的酸度,碱性吸收剂的作用就是中和氢离子H+当吸收液中的吸收剂反应完后,如果不添加新的吸收剂或添加量不足,吸收液的酸 度迅速提高,PH值迅速下降,当SO 2溶解达到饱和后,SO 2 的吸收就告停止,脱 硫效率迅速下降 2、吸收剂溶解和中和反应:固体CaCO 3的溶解和进入液相中的CaCO 3 的分解, 固体石灰石的溶解速度,反应活性以及液相中的H+浓度(PH值)影响中和反应速度和Ca2+的氧化反应,以及其它一些化合物也会影响中和反应速度。Ca2+的形 成是一个关键步骤,因为SO 2正是通过Ca2+与SO 3 2-或与SO 4 2-化合而得以从溶液中 除去, 3、氧化反应:亚硫酸的氧化,SO 32-和HSO 3 -都是较强的还原剂,在痕量过渡金属 离子(如锰离子Mn2+)的催化作用下,液相中的溶解氧将它们氧化成SO 4 2-。反应的氧气来源于烟气中的过剩空气和喷入浆液池的氧化空气,烟气中洗脱的飞灰和石灰石的杂质提供了起催化作用的金属离子。 4、结晶析出:当中和反应产生的Ca2+、SO 32-以及氧化反应产生的SO 4 2-,达到一 定浓度时这三种离子组成的难溶性化合物就将从溶液中沉淀析出。沉淀产物: ①. 或者是半水亚硫酸钙CaSO 3·1/2H 2 O、亚硫酸钙和硫酸钙相结合的半水固溶 体、二水硫酸钙CaSO 4·2H 2 O。这是由于氧化不足而造成的,系统易产生硬垢。

石灰石湿法烟气脱硫技术

石灰石湿法烟气脱硫技术 一.工艺流程 1脱硫系统由下列子系统组成: 1.1石灰石制粉系统 1.2吸收剂制备与供应系统 1.3烟气系统 吸收系统 1.4 SO 2 1.5石膏处理系统 1.6废水处理系统 1.7公用系统 1.8电气系统 2 .烟气脱硫工艺流程简介 (石灰石——石膏湿法脱硫工艺流程图) 作为脱硫吸收剂的石灰石选用石灰石矿生产的3-10mm、水份<1%的石灰石颗粒,运输至石灰石料仓。石灰石经磨粉机磨制成325目90%通过、颗粒度≤43μm的石灰石粉。合格的石灰石粉经制浆系统与水配置成30%浓度的悬浮浆液,根据烟气脱硫的需要,在自动控制系统的操纵下通过石灰石浆液泵和管道送入吸收塔系统。石灰石由于其良好的活性和低廉的价格因素是目前世界上广泛采用的脱硫剂制备原料。 烟气脱硫系统采用将升压风机布置在吸收塔上游烟气侧运行的设计方案,以保证整个FGD 系统均为正压运行操作,同时还可以避免升压风机可能受到的低温烟气腐蚀。升压风机为烟气提供压头,使烟气能克服整个FGD系统从进口分界到烟囱之间的烟气阻力。 为了将FGD系统与锅炉分离开来在整个脱硫烟气系统中设置有带气动执行机构保证零泄漏的烟气档板门.在要求紧急关闭FGD系统的状态下,旁路档板门在5s自动快速开启,原烟气档板门在55s、净烟气档板门50s内自动关闭。为防止烟气在档板门中泄漏,原烟气和旁路档板门设有密封空气系统。 脱硫系统运行时,锅炉至烟囱的旁路档板门关闭,锅炉引风机来的全部烟气经过各自的原烟气档板门汇合后进入升压风机.升压后的烟气至气气热交换器(GGH)原烟气侧,GGH 选用回

转再生式烟气换热器,涂搪瓷换热元件选用先进波形和高传热系数产品, 以减小GGH总重和节约业主方未来更换换热元件的费用。GGH利用锅炉出来的原烟气来加热经脱硫之后的净烟气,使净烟气在烟囱进口的最低温度达到80℃以上, 大于酸露点温度后排放至烟囱。GGH转子采用中心驱动方式。每台GGH设两台电动驱动装置,一台主驱动,一台备用, 电机均采用空气冷却形式。如果主驱动退出工作,辅助驱动自动切换,防止转子停转。GGH的设计能适应在厂用电失电的情况下,转子停转而不发生损坏、变形。GGH采取主轴垂直布置, 即气流方向为原烟气向上(去吸收塔),净烟气向下(去烟囱排放)。因为原烟气中含有一定浓度的飞灰,飞灰可能会沉积在装置的内侧,随着时间的推移,热传递的效率可能会降低。为防止GGH传热面间的沉积结垢而影响传热效率, 增大阻力和漏风率, 减小寿命,需要通过吹灰器使用压缩空气清洗或用高压水进行定时清洗,吹灰器配有一根可伸缩的喷枪。视烟气中飞灰含量情况, 决定每班或每隔数小时冲洗一次GGH,或当压降超过给定最大值时,说明有一定程度的石膏颗粒沉积, 需启动高压水泵冲洗。但用高压水泵冲洗只能在运行时进行在线冲洗。当FGD装置停运时,可用低压水冲洗换热器(离线冲洗)。 GGH的防腐主要有以下措施: 对接触烟气的静态部件采取玻璃鳞片树脂涂层保护, 保护寿命约为1个大修周期; 对转子格仓, 箱条等回转部件采用厚板考登钢15-20mm厚板, 寿命为30年; 密封片采用高级不锈钢AVESTA 254SMO/904L; 换热元件采用脱碳钢镀搪瓷, 寿命约为2个大修周期。 在热量交换后烟气温度降温冷却至 101℃和89.3℃后进入逆流喷淋吸收塔,冷却后的原烟气进入吸收塔与同时通过吸收塔上部的喷嘴进入吸收塔,并与向下喷出的雾状石灰石浆液接 触进行脱硫反应,烟气中的SO 2、SO 3 等被吸收塔内循环喷淋的石灰石浆液洗涤,并与浆液中 的CaCO 3 发生反应生成的亚硫酸钙悬浮颗粒在吸收塔底部的循环浆池内,再次被氧化风机鼓 入的空气强制氧化而继续发生化学反应,最终生成石膏颗粒。与此同时,部分其他有害物质如飞灰、SO3、HCI、HF等也得到清除,这时的原烟气温度已被降低至饱和温度47.22℃和4 5.53℃。在吸收塔的出口设有除雾器,脱除SO 2 后的烟气经除雾器除去烟气中携带的细小的液滴,进入气气热交换器净烟气侧加热,此时的烟气温度进入GGH升温到80℃以上,经脱硫系统净烟气档板门最后送入烟囱,排向大气。 在整个脱硫系统中多处烟气温度已降至100℃以下,接近酸露点,为烟道和支架防腐,在设计中采用了玻璃鳞片树脂涂层。考虑到低温烟气对烟囱内壁产生的影响,烟囱内壁均采用刷

湿法烟气脱硫除尘一体化技术

湿法烟气脱硫除尘一体化技术 根据世界卫生组织对60个国家10~15年的监测发现,全球污染最严重的 10个城市中我国就占了8个,我国城市大气中二氧化硫和总悬浮微粒的浓度 是世界上最高的。大气环境符合国家一级标准的不到1%,62%的城市大气中 二氧化硫年日平均浓度超过了3级标准(100mg/m3)。全国酸雨面积已占国土资源的30%,每年因酸雨和二氧化硫污染造成的损失高达1100亿元。1997 年下半年,世界银行环境经济专家的一份报告指出:中国环境污染的规模居世 界首位,大城市的环境污染状况在目前是世界上最严重的,全球大气污染最严 重的20个城市中有10个在中国。大气中的二氧化硫和氮氧化物与降水溶合成酸雨,现在中国是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。大气污染严重破坏生态 环境和严重危害人体呼吸系统,危害心血管健康,加大癌症发病率,甚至影响 人类基因造成遗传疾病。 我国政府对二氧化硫和酸雨污染十分重视。1990年12月,国务院环委会 第19次会议通过了《关于控制酸雨发展的意见》;1992年国务院批准在贵州、长沙等九大城市开展征收工业烧煤二氧化硫排污费和酸雨结合防治试点工 作。1995年8月,全国人大常委会通过了新修订的《中华人民共和国大气污 染防治法》,规定在全国划定酸雨控制区和二氧化硫控制区,并在“两控区 ”内强化对二氧化硫和酸雨的污染控制。1998年1月,国务院正式批准《酸 雨控制区和二氧化硫控制区划分方案》。为了实现两控区的控制目标,国务 院文件还具体规定:新建、改造烧煤含硫量大于1%的电厂,必须建设脱硫的 设施。现有烧煤含硫量大于1%的电厂,要在2010年前分期分批建成脱硫设 施或采取其他相应结果的减排SO2的措施。 削减二氧化硫的排放量,控制大气二氧化硫污染、保护大气环境质量, 是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。 二氧化硫污染控制技术颇多,诸如改善能源结构、采用清洁燃料等,但 是,烟气脱硫也是有效削减SO2排放量不可替代的技术。烟气脱硫的方法甚 多,但根据物理及化学的基本原理,大体上可分为吸收法、吸附法、催化法 三种。吸收法是净化烟气中SO2的最重要的应用最广泛的方法。吸收法通常 是指应用液体吸收净化烟气中的SO2,因此吸收法烟气脱硫也称为湿法或湿 式烟气脱硫。 湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高,设备小,投资省,易操作,易控制, 操作稳定,以及占地面积小。目前常见的湿法烟气脱硫有:石灰石/石灰— —石膏法抛弃法、钠洗法、双碱法、威尔曼——洛德法及氧化镁法等。 1 湿法烟气脱硫的基本原理 (1)物理吸收的基本原理

【CN110038415A】一种湿法烟气脱硫塔【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910312805.2 (22)申请日 2019.04.18 (71)申请人 中国能源建设集团湖南省电力设计 院有限公司 地址 410007 湖南省长沙市雨花区劳动西 路471号 (72)发明人 易超 王新 胡署根 李学军  (74)专利代理机构 长沙星耀专利事务所(普通 合伙) 43205 代理人 李林凤 宁星耀 (51)Int.Cl. B01D 53/78(2006.01) B01D 53/48(2006.01) (54)发明名称 一种湿法烟气脱硫塔 (57)摘要 一种湿法烟气脱硫塔,包括塔体,塔体内从 下至上依次设有脱硫浆液池、托盘、浆液喷淋层 和普通除雾器,普通除雾器上方还设有加热式除 雾器,加热式除雾器包括烟气入口集箱、入口母 管、散热管、散热片、出口母管和连接烟道,烟气 入口集箱与入口母管连通,入口母管与散热管连 通,散热管与出口母管连通;散热管上设有散热 片;所述出口母管通过连接烟道与塔体内托盘下 部空间连通。本发明能够从源头上降低“石膏雨” 和“有色烟羽(冒白烟)” 出现的可能。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 110038415 A 2019.07.23 C N 110038415 A

权 利 要 求 书1/1页CN 110038415 A 1.一种湿法烟气脱硫塔,包括塔体,塔体内从下至上依次设有脱硫浆液池、托盘、浆液喷淋层和普通除雾器,其特征在于:所述普通除雾器上方还设有加热式除雾器,所述加热式除雾器包括烟气入口集箱、入口母管、散热管、散热片、出口母管和连接烟道,所述烟气入口集箱与入口母管连通,入口母管与散热管连通,散热管与出口母管连通;所述散热管上设有散热片;所述出口母管通过连接烟道与塔体内托盘下部空间连通。 2.如权利要求1所述的湿法烟气脱硫塔,其特征在于:所述烟气入口集箱引出多根入口母管,每根入口母管斜下方引出两组散热管,组成三角形布置的分单元。 3.如权利要求2所述的湿法烟气脱硫塔,其特征在于:所述加热式除雾器的每个三角形布置的分单元内部设有上、下两根除雾器冲洗管道。 4.如权利要求1-3之一所述的湿法烟气脱硫塔,其特征在于:所述散热片呈折流板形。 5.如权利要求1-3之一所述的湿法烟气脱硫塔,其特征在于:所述散热管的截面为椭圆形。 2

各种湿法脱硫工艺比较

电厂各种湿法脱硫技术对比优劣一目了然 北极星电力网新闻中心来源:化工707微信作者:小工匠2016/1/18 8:48:31 我要投稿 北极星火力发电网讯:随着我国环境压力逐年增大,国家排放要求进一步收紧,电厂烟气脱硫技术也得到了快速发展。目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。目前,湿法烟气脱硫技术最为成熟,已得到大规模工业化应用,但由于投资成本高还需对工艺和设备进行优化;干法烟气脱硫技术不存在腐蚀和结露等问题,但脱硫率远低于湿法脱硫技术,一般单想电厂都不会选用,须进一步开发基于新脱硫原理的干法脱硫工艺;半干法烟气脱硫技术脱硫率高,但不适合大容量燃烧设备。不同的工况选择最符合的脱硫方法才会得到最大的经济效益,接来下小七根据电厂脱硫技术的选择原则来分析各种工艺的优缺点、适用条件。 电厂脱硫技术的选择原则: 1、脱硫技术相对成熟,脱硫效率高,能达到环保控制要求,已经得到推广与应用。 2、脱硫成本比较经济合理,包括前期投资和后期运营。 3、脱硫所产生的副产品是否好处理,最好不造成二次污染,或者具有可回收利用价值。 4、对发电燃煤煤质不受影响,及对硫含量适用范围广。 5、脱硫剂的能够长期的供应,且价格要低廉 湿法烟气脱硫技术 湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液的脱硫技术,最大的优点是反应速度快、脱硫效率高,最大的缺点就是前期投资、后期运行成本高和副产品处理困难。湿法烟气脱硫技术是目前技术最为成熟,也是我国使用最广泛的,据不完全统计, 已建和在建火电厂的烟气脱硫项目中, 90 % 以上采用湿法烟气脱硫技术。 1 石灰石—石膏湿法脱硫工艺 工艺流程

湿法脱硫技术

湿法脱硫技术 神头发电厂田斌 【摘要】介绍了石灰石/石灰抛弃法,石灰石/石膏法等湿法脱硫法技术,并对有关问题进行了探讨。 关键词烟气脱硫湿法脱硫 1 前言 我国的能源构成以煤炭为主,其消费量占一次能源总消费量的70%左右,这种局面在今后相当长的时间内不会改变。火电厂以煤作为主要燃料进行发电,煤直接燃烧释放出大量SO2,造成大气环境污染,且随着装机容量的递增,SO2的排放量也在不断增加。加强环境保护工作是我国实施可持续发展战略的重要保证。所以,加大火电厂SO2的控制力度就显得非常紧迫和必要。SO2的控制途径有三个:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫即烟气脱硫(FGD),目前湿法烟气脱硫被认为是最成熟、控制SO2最行之有效的途径。 2 湿法烟气脱硫技术的开发与应用 2.1湿法烟气脱硫技术 所谓湿法烟气脱硫,特点是脱硫系统位于烟道的末端、除尘器之后,脱硫过程的反应温度低于露点,所以脱硫后的烟气需要再加热才能排出。由于是气液反应,其脱硫反应速度快、效率高、脱硫剂利用率高,如用石灰做脱硫剂时,当Ca/S=1时,即可达到90%的脱硫率,适合大型燃煤电站的烟气脱硫。但是,湿法烟气脱硫存在废水处理问题,初投资大,运行费用也较高。

2.1.1石灰石/石灰抛弃法 以石灰石或石灰的浆液作脱硫剂,在吸收塔内对SO2烟气喷淋洗涤,使烟气中的SO2反应生成CaCO3和CaSO4,这个反应关键是Ca2+的形成。石灰石系统Ca2+的产生与H+的浓度和CaCO3的存在有关;而在石灰系统中,Ca2+的生产与CaO的存在有关。石灰石系统的最佳操作PH值为5.8—6.2,而石灰系统的最佳PH值约为8(美国国家环保局)。 石灰石/石灰抛弃法的主要装置由脱硫剂的制备装置、吸收塔和脱硫后废弃物处理装置组成。其关键性的设备是吸收塔。对于石灰石/石灰抛弃法,结垢与堵塞是最大问题,主要原因在于:溶液或浆液中的水分蒸发而使固体沉积:氢氧化钙或碳酸钙沉积或结晶析出;反应产物亚硫酸钙或硫酸钙的结晶析出等。所以吸收洗涤塔应具有持液量大、气液间相对速度高、气液接触面大、内部构件少、阻力小等特点。洗涤塔主要有固定填充式、转盘式、湍流塔、文丘里洗涤塔和道尔型洗涤塔等,它们各有优缺点,脱硫效率高的往往操作的可靠性最差。脱硫后固体废弃物的处理也是石灰石/石灰抛弃法的一个很大的问题,目前主要有回填法和不渗透地存储法,都需要占用很大的土地面积。由于以上的缺点,石灰石/石灰抛弃法已被石灰石/石膏法所取代。 2.1.2石灰石/石膏法 该技术与抛弃法的区别在于向吸收塔的浆液中鼓入空气,强制使CaSO3都氧化为CaSO4(石膏),脱硫的副产品为石膏。同时鼓入空气产生了更为均匀的浆液,易于达到90 %的脱硫率,并且易于控制结垢与堵塞。由于石灰石价格便宜,并易于运输与保存,因而自8 0年代以来石灰石已经成为石膏法的主要脱硫剂。当今国内外选择火电厂烟气脱硫设备时,石灰石/石膏强制氧化系统成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。 石灰石/石膏法的主要优点是:适用的煤种范围广、脱硫效率高(有的装置Ca/S=1时,脱硫效率大于90%)、吸收剂利用率高(可大于90%)、设备运转率高(可达90%以上)、工作的可靠性高(目前最成熟的烟气脱硫工艺)、脱硫剂—石灰石来源丰富且廉价。但是石灰石/石膏法的缺点也是比较明显的:

国外先进脱硫技术分析

国外环保企业脱硫技术一览 1、康世富科技环保有限公司的康世富可再生胺脱硫技术 主营由原联合碳化物公司(现属陶氏化学公司)研发的“康世富可再生胺脱硫”技术,此外,公司还拥有世界领先的脱硫脱硝脱汞一体化技术及二氧化碳捕获等专利技术。可再生胺液脱硫技术不同目前通用的石灰石-石膏脱硫法,而使用液胺选择吸收烟气中的二氧化硫,然后利用废热将二氧化硫从液胺中分离出来,副产品为高价值的液态二氧化硫或硫酸,液胺再生后又可循环再使用7至10年。这项技术具有无二次污染、脱硫率高、占地少、节水节能、副价值高的特点,目前已在美国、加拿大、欧洲得到了很好地推广,产生了可观的生态效益。 2、ABB公司(阿西布朗勃法瑞)的烟气脱硫技术 ABB集团(阿西布朗勃法瑞)于1988年由瑞典ASEA公司和瑞士BBCBrownBoveri公司合并而成,是一个业务遍及全球的电气工程集团,ABB是电力和自动化技术领域的全球领先公司,致力于为工业和电力行业客户提供解决方案,以帮助客户提高业绩,同时降低对环境的不良影响。 3、丹麦Flsmiljo公司的酸性烟气净化系统 该公司主要从事环境保护方面的设备生产,在烟道气体净化设备的开发、设计和提供方面在世界上处领先地位;同时还生产全套的垃圾焚烧设备和生物能、石油发电设备。 4、德国鲁奇·能捷斯·比晓夫公司(LLB)烟气净化技术 我国福建龙净环保股份有限公司有引进LLB全套烟气净化技术。 5、日本三菱重工的烟气脱硫技术 三菱重工自1964年完成第一套石灰膏发电站锅炉烟气脱硫设备以来,于80年代初又相继研制和开发了一系列的锅炉烟气脱硫方法,并取得了成功的运行经验。他们研制的脱硫设备其最主要的特点就是首先要求有较高的可靠性和稳定性,其次是工艺流程简单,易操作,效率高以及运行费用低等。因此日本三菱重工的脱硫设备在世界上享有很高的信誉,三菱重工向欧美和中国提供的烟气脱硫设备主要以石灰膏法,简易石灰膏法,氢氧化镁法,半干法以及混合法为主,我国的华能珞璜电厂一期工程2×360MW 机组配套引进日本三菱重工的湿法石灰石-石膏法脱硫技术,脱硫效率达95%以上。6、日立公司的烟气脱硫技术 日立公司从1962年前后开始开发石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术,迄今经过了三个发展阶段:早期多孔板吸收塔阶段,改进喷雾塔阶段,除尘、吸收和氧化三合一阶段,还开发了简易型高速平流塔技术。 7、日本川崎重工的烟气脱硫技术 川崎重工业株式会社,是日本的重工业公司,并以重工业为主要业务,与JFE钢铁(原川崎制铁)及川崎汽船有历史渊源。主要制造航空宇宙、铁路车辆、建设重机、电自行车、船舶、机械设备等。川崎重工的前身在明治时代为一间造船厂,至大正时代的第一次世界大战期间已有蓬勃的造船业,经历昭和时代的二战、战后的日本经济急剧增长以至日本近代史及工业史,川崎仍为日本企业中的老字号之一。 8、芬兰伊沃(IVO)能源工程公司 该公司研制出LIFHAC烟气脱硫工艺。 9、韩国汉城夏普重工业株式会社

湿法烟气脱硫技术及工艺流程

湿法烟气脱硫技术及工艺流程 烟气脱硫技术品种达几十种,按脱硫进程能否加水和脱硫产物的干湿状态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术比较成熟,效率高,操作简单。 湿法烟气脱硫技术 优点: 湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广。湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上。 缺点: 生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。 分类: 常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。 1、石灰石/石灰-石膏法 原理: 是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏

形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90%以上。 湿法烟气脱硫技术及工艺流程 优缺点: 目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的,其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术,双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。 2、间接石灰石-石膏法 常见的间接石灰石-石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。 原理: 钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。 3、柠檬吸收法 原理: 柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99%以上。

湿法烟气脱硫塔浆液密度计

湿法烟气脱硫塔浆液密度计 一、湿法烟气脱硫塔浆液密度计介绍: 本实用新型属于测量设备,特别是测定液体物质密度的设备。石灰/石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺是钢厂烧结炉、电站锅炉等工业炉窑烟气脱硫应用最多的工艺之一,约占全国总量的80%。设备运行时,脱硫浆液的密度对脱硫效率、石膏品质、运行能耗有着非常重要的影响,必须不间断地在线测量,其中,采用差压式密度计测量方式的约占30%。 (1)普通差压式密度计测量塔内湍流液体的密度时,由于吸收塔底部安装的搅拌器搅拌、氧化空气气浮搅拌、喷淋液循环搅拌作用,对上下膜盒产生不均衡的外力,这种不间断的冲击力不仅造成了测量误差,还增加了感压膜片的不均匀磨损。(2)脱硫浆液中固态物含量较高达20%,脱硫后的浆液中含有大量的石膏结晶体,固态物、石膏晶体对膜盒的磨损、悬浮固体颗粒的结垢问题显著。 (3)为了克服现有差压式密度计测量塔内湍流液体时,由于吸收塔底部安装的搅拌器搅拌、氧化空气气浮搅拌、喷淋液循环搅拌对上下膜盒产生不均衡的外力造成的测量误差和感压膜片的不均匀磨损,以及,脱硫浆液中固态物、石膏晶体对膜盒的磨损、悬浮固体颗粒的结垢问题,本实用新型的目的是提供一种湿法烟气脱硫塔浆液密度计,该湿法烟气脱硫塔浆液密度计不仅防止浆液对压差测量膜盒的磨损和结垢的产生,而且可以提高测量精度。 (4)本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种湿法烟气脱硫塔浆液密度计,包括使用变径法兰安装在脱硫塔外壁上的直角式压差密度计,其特征是:直角式差压密度计的密度计立杆上的上下两个差压测量膜盒外分别装有防波管,防波管上方装有冲洗装置,冲洗装置固定在脱硫塔的冲洗装置接口上。 二、本实用新型的有益效果是: (1)直角式差压密度计采用变径法兰安装,便于后段直角杆的取出; (2)由于在差压测量膜盒设置了防波管,可以对浆液因搅拌器搅拌、氧化空气气浮、喷淋液循环对上下膜盒产生的不均匀冲击力进行屏蔽,避免了因上述因素造成的测量误差,还减轻了浆液对感压膜片的磨损; (3)通过液位配合,冲洗装置定时冲洗可以防止密度计立杆上石膏结晶、悬浮固体颗粒的沉积、结垢的发生。 三、操作方法: 实施例l,一种湿法烟气脱硫塔浆液密度计,包括使用变径法兰接口4安装在脱硫塔3外壁上的直角式压差密度计7,其特征是:直角式差压密度计的密度计立杆l 上的上下两个差压测量膜盒8外分别装有防波管5,防波管上方装有冲洗装置2,冲洗装置固定在脱硫塔的冲洗装置接口6上。 实施例2,一种湿法烟气脱硫塔浆液密度计,包括使用变径法兰接口4安装在脱硫塔3外壁上的直角式压差密度计7,其特征是:直角式差压密度计的密度计立杆l 上的上下两个差压测量膜盒8外分别装有防波管5,防波管上方装有冲洗装置2,冲洗装置固定在脱硫塔的冲洗装置接口6上。所述的防波管使用螺栓固定在密度计立杆上,防波管内腔52底部开放顶部设有两个半圆形的对流孔51。所述的冲洗装置的出水口与防波管的对流孔位于同一垂线上。所述的半圆形对流孔与差压测量膜盒平行设置,朝向吸收塔中心方向。

湿法脱硫综述

湿法脱硫分析 摘要 湿法脱硫工艺按照脱硫机理的不同可分为化学吸收法、物理吸收法、物理-化学吸收法和湿式氧化法。湿法脱硫,最大的优点是能脱除气体中绝大部分的硫化物,是一种比较适用和经济的方法,但存在脱有机硫能力差、脱硫精度不高的问题,一般用于含硫高、处理量大的气体脱硫。 一化学吸收法 化学吸收法主要包括醇胺法(对不同天然气组成有广泛的适应性)、热钾碱法(主要用于合成气脱除CO2)。 1.醇胺法 醇胺法是化学吸收法最常用的方法,是天然气净化的主导工艺。醇胺法包括一乙醇胺法(MEA)、二乙醇胺法(DEA)、二甘醇胺法(GDA)、二异丙醇胺法(DIPA)砜胺法(sulfinol),以及具有选择性吸收的改良甲基二乙醇胺法(MDEA)。 1.1.化学过程基本原理 依靠化学溶剂与酸气发生酸碱中和反应而脱除硫化氢等,在升温、降压条件下使溶液析出酸气,溶剂得以再生。 1.2.工艺流程 醇胺法和砜胺法工艺流程图如图所示,包括吸收、闪蒸、换热及再生部分。天

然气自吸收塔底进入与由上而下的醇胺液逆流接触,脱除酸气后从吸收塔顶部出来,成为湿净化气。吸收了硫化氢的醇胺液叫富液,从吸收塔底出来后进入闪蒸罐降压闪蒸,脱除烃类气,再经贫富液换热器升温后进入再生塔解吸,再生完全的醇胺液叫贫液,经降温后泵送回吸收塔顶部继续循环使用。 1.3.醇胺法工艺特点及主要影响因素 MEA在各种胺中碱性最强,与酸气反应最迅速,既可脱除H2S又可脱除CO2,无选择性。与COS及CS2发生不可逆降解,不宜用MEA法。氧的存在也会引起乙醇胺的降解,故含氧气体的脱硫不宜用MEA。 DEA既可脱除H2S,又可脱除CO2,也没有选择性。与MEA不同,DEA可用于原料气中含有COS的场合。虽然DEA的分子量较高,但由于它能适应两倍以上MEA 的负荷,因而它的应用仍然经济。DEA溶液再生之后一般具有较MEA溶液低得多的残余酸气浓度。 MDEA工艺被证实具有对H2S优良的选择脱除能力和抗降解性强、反应热较低、腐蚀倾向小、蒸气压较低等优点。但MDEA工艺对有机硫的脱除效率低,对CO2含量很高的原料气(如注入CO2后采出的油田气)的净化,其选吸性能还不能满足要求。 砜胺法采用的吸收液是具有物理吸收性能的环丁砜、具有化学吸收性能的醇胺以及少量水组成。该工艺具有酸气负荷高,吸收贫液的循环量小,水、电、蒸汽的消耗低,溶剂损失量小,气体的净化度高,对设备的腐蚀性差等优点;但溶剂吸收重烃能力强,溶剂溅漏到管线或设备上会溶解油漆,价格较贵,变质后再生困难。 醇胺法工艺主要影响因素有:温度、压力溶剂浓度、贫液酸性气负荷。 温度低有利于醇胺吸收干气中的硫化氢,温度高则有利于富液再生;压力高气相分压高,有利于吸收硫化氢,但压力过高,设备成本较高。压力低有利用富液再生;溶液浓度高吸收硫含量高,但富液浓度过高,容易发泡,影响运转;贫液酸性气负荷越低吸收硫容量越大,但过低的酸性气负荷,再生蒸汽用量较大,能耗也就越大。

国内外烟气脱硫技术综述

第26卷第4期电站系统工程V ol.26 No.4 2010年7月Power System Engineering 1 文章编号:1005-006X(2010)04-0001-02 国内外烟气脱硫技术综述 Summary of Domestic and Abroad FGD Technology 嫩江县海信热电有限责任公司张秀云 郑继成 近年来,世界各发达国家在烟气脱硫(FGD)方面均取得了很大的进展,美国、德国、日本等发达工业国家计划在2000年前完成200610 MW的FGD处理容量。目前国际上已实现工业应用的燃煤电厂烟气脱硫技术主要有:①湿法脱硫技术,占85%左右,其中石灰石石膏法约占36.7%;②雾干燥脱硫技术,约占8.4%;③吸收剂再生脱硫法,约占3.4%; ④炉内喷射吸收剂/增温活化脱硫法,约占1.9%;⑤海水脱硫技术;⑥电子束脱硫技术;⑦脉冲等离子体脱硫技术;⑧烟气循环流化床脱硫技术。 1 主要烟气脱硫技术 1.1 湿法脱硫技术 湿法脱硫工艺应用最多,占脱硫总装机容量85%。而其中占主导地位的石灰石-石膏法是目前技术上最成熟、实用业绩最多、运行状况最稳定的脱硫工艺,已有近30年的运行经验,其脱硫效率在90%以上,副产品石膏可回收利用,也可抛弃处置。20世纪70年代末,石灰石-石膏法FGD技术在美国、德国和英国基本过关,开始大规模推向市场,到80年代中期,这些国家的FGD市场渐趋饱和。各供应商在完成项目的过程中不断积累经验,形成了各自的特点,但从总体上看,还是大同小异,共性大于个性。值得一提是德国的SHU 公司(全称黑尔环境工程公司)的工艺,在吸收剂石灰石浆液中加入少量甲酸(HCOOH即蚁酸),效果很好;脱硫反应中间生成物不是难溶的CaSO3而是易溶的Ca(HSO3)2,避免了一般石灰石/石灰-石膏法操作不当时出现CaSO3结垢和堵塞现象;石灰石的溶解度增加80~1000倍,可使液气比减少25%~75%。据称,美国环保局评估后认为SHU石灰石-石膏法是脱硫效果最好且最经济的一种工艺。此外,日本千代田公司的CT-121法也颇有特点,其核心是JBR射流沸腾反应器,烟气沸腾状通过浆液发生反应,该工艺省去了再循环泵、雾化喷嘴、氧化槽和浓缩装置等,使投资及运行费用大为降低,运行稳定可靠,为湿法注入了活力。 1.2 半干法脱硫技术 半干法的工艺特点是:反应在气、固、液三相中进行,利用烟气显热蒸发吸收液中的水分,使最终产物为干粉状,若与袋式除尘器配合使用,可提高10%的脱硫效率。脱硫废渣一般抛弃处置,但最近德国将此废渣成功地用于建材生产,使半干法的应用前景更为乐观。 (1) 炉内喷钙增湿活化法(LIFAC法):此法是芬兰IVO 收稿日期:2010-01-26 张秀云(1979-),女。黑龙江,161400公司和Tampelle公司联合开发的,是在炉内喷钙直接脱硫的基础上发展起来的,据称脱硫效率可达40%~70%,采用袋式除尘调节方法则系统总脱硫效率为60%~80%,波兰WROCLAW电厂的半干法则在此基础上在喷雾塔中以雾状形式加入一种催化剂。据了解其脱硫效率稳定在70 %左右,其喷雾塔使用5 年仍未见锈蚀,其投资仅为湿法脱硫装置的20%,操作简单,用于对老电厂的改造很方便。 (2) ABB公司最新开发的NID(New Integrated Desulphurization)半干式FGD工艺,是专门针对亚洲、东欧市场开发的。对中、低硫煤,脱硫效率超过80%。吸收剂(石灰或消石灰)在引入烟气之前,在增湿器中被加入少量水(足以激活其吸收SO2),与传统的半干法相比,其循环吸收剂的量要大得多,用于蒸发换热的表面很大,因而反应器很小,与其后的袋式收尘器的进风口管道尺寸相近。1996年波兰的Laziska电厂在120 MW锅炉上成功应用了该技术。NID工艺也可在电厂的电收尘器上实施改造。 (3) B&W公司的半干法FGD工艺根据锅炉出口烟气温度的高低不同,吸收剂分别以悬浊液或粉状的方式与低压水蒸气由独立的喷嘴引入反应器。两种工艺均通过烟囱出口所要求的有害气体浓度来控制吸收剂的喷射量,因而可保持运行费用最低。 1.3 干法脱硫技术 干法的工艺特点是:反应在干燥的状态下进行,吸收剂和反应产物均为干粉状,不存在腐蚀、结露等问题。干法脱硫技术包括:荷电干试喷射脱硫法(CDSI法)、等离子体法、回流式循环流化床法等。 2 国外主要国家烟气脱硫技术 2.1 美国烟气脱硫技术 在1986~1995年美国计划新安装燃煤发电机组32815 MW,扣除退役机组2136 MW,净增加容量30679 MW,这些新增机组大多数安装了烟气脱硫装置共206套,烟气脱硫容量/装机总量由18.77%上升到27.00%。 在美国的烟气脱硫装置中,湿法石灰石/石灰法占90%以上,其次是双碱法和碳酸钠法。80年代以来,为降低基本投资和运行费用,研究开发了喷雾干燥烟气脱硫和炉内直接喷射石灰石烟气脱硫技术。目前,美国正在研究开发E-SO x 法脱硫技术,将改造现有电除尘器(ESP),拆除电场第一电场极板、极线,加装石灰乳浆喷射装置,在除尘时又脱硫。该方法的实质是向烟气中喷入石灰浆液,再用电除尘器收集脱硫后的粉尘产物,要求同时脱硫、脱氮,脱硫、脱氮费用

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