烟气脱硫Word文档格式.docx

1、常用方法为石灰/石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等，湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。但由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点，所以限制了它的发展速度。半干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂以浆液状态进入吸收塔（洗涤塔），脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程。干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂进入吸收塔，脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程，干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点，但存在

2、着钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。自20世纪80年代末，经过对干法脱硫技术中存在的主要问题的大量研究和不断的改进，现在已取得突破性进展。有代表性的喷雾干燥法、活性炭法、电子射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床技术、炉内喷钙循环流化床技术等一批新的烟气脱硫技术已成功地开始了商业化运行，其脱硫副产物脱硫灰已成功地用在铺路和制水泥混合材料方面。这一些技术的进步，迎来了干法、半干法烟气脱硫技术的新的快速发展时期。传统的石灰石/石膏法脱硫与新的干法、半干法烟气脱硫技术经济指标的比较见表1。表1说明在脱硫效率相同的条件下，干法、半干法脱硫技术

3、与湿法相比，在单位投资、运行费用和占地面积的方面具有明显优势，将成为具有产业化前景的烟气脱硫技术。 本文主要论述了高脱硫率工艺湿式洗涤工艺，主要是石灰石石膏工艺；中脱硫率工艺喷雾干燥工艺、炉内喷钙加湿活化工艺、烟气循环流化床和电子束照工艺；低脱硫率工艺炉内喷射工艺和管道喷射工艺。1低脱硫率工艺 脱硫率70% 低脱硫率工艺主要包括炉内喷射工艺和管道喷射工艺。这些工艺的特点是投资费用低，但运行成本高，在煤中含硫量高。此工艺适用于剩余寿命短或现场安装空间有限的调峰机组的改造。低脱硫率的烟气脱硫工艺的特征 特性 脱硫工艺 炉内喷钙 管道喷射 SO2脱除率（%） 35%50% 50%70% 使用的吸收剂

4、 石灰 石灰石 脱硫副产品的处置与利用 灰场堆放 土地回填 对电厂现有设备的影响 由于灰量增加，除尘器效率应提高 对烟气压降影响最小 对电厂的发电机组和设备运行的影响 锅炉水冷壁管有结焦的可能 空预器堵塞 粉尘排放增加 电耗增加很少 无废水排放 飞灰综合利用困难 烟道中可能会积灰 水耗增加很少 运行经验 已经有商业化运行 供应厂商不多 示范运行 费用 约为机组投资3% 运行费用高 以上表格内容是低脱率工艺的二种工艺的特性总结。2中脱硫率工艺脱硫率70%90% 中等脱硫技术包括三种工艺：炉内喷钙加增湿活化工艺（LIFAC），烟气循环流化床（CFB，包括喷钙和常规）和喷雾干燥工艺。与低脱硫效率的工

5、艺相比，脱硫效率有所提高，运行费用相对减少，设备较复杂，因而投资费用增加。与高效率的湿法工艺相比具有启停方便，负荷跟踪能力强的特点。适用于燃用中低含硫量的现有机组的脱硫改造。（1） LIFAC脱硫技术是由芬兰的Tampella公司和IVO公司首先开发成功并投入商业应用的该技术是将石灰石于锅炉的8001150部位喷入，起到部分固硫作用，在尾部烟道的适当部位（一般在空气预热器与除尘器之间）装设增湿活化反应器，使炉内未反应的CaO和水反应生成Ca（OH）2,进一步吸收SO2,提高脱硫率。LIFAC技术是将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来，是其开创性工作，目前该技术脱硫率可达90以上，这已在德国和奥地

6、利电厂的商业运行中得到实现。LIFAC技术具有占地小、系统简单、投资和运行费用相对较、无废水排放等优点，脱硫率为6080；但该技术需要改动锅炉，会对锅炉的运行产生一定影响。我国南京下关电厂和绍兴钱清电厂从芬兰引进的LIFAC脱硫技术和设备目前已投入运行。（2） 炉内喷钙循环流化床反应器脱硫技术是由德国Sim-mering Graz Pauker/Lurgi GmbH公司开发的。该技术的基本原理是：在锅炉炉膛适当部位喷入石灰石，起到部分固硫作用，在尾部烟道电除尘器前装设循环流化床反应器，炉内未反应的CaO随着飞灰输送到循环流化床反应器内，在循环硫化床反应器中大颗粒CaO被其中湍流破碎，为SO2反

7、应提供更大的表面积，从而提高了整个系统的脱硫率。该技术将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来，是其开创性工作，目前该技术脱硫率可达90以上，这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到证实。在此基础上，美国EEC（Enviromental Elements Corporation）和德国Lurgi公司进一步合作开发了一种新型烟气的脱硫装置。在该工艺中粉状的Ca（OH）2和水分别被喷入循环流化床反应器内，以此代替了炉内喷钙。在循环流化床反应器内，吸收剂被增湿活化，并且能充分的循环利用，而大颗粒吸收剂被其余粒子碰撞破碎，为脱硫反应提供更大反应表面积。本工艺流程的脱硫效率可达95以上，造价较低，运行费用相对不

8、高，是一种较有前途的脱硫工艺。（3） 喷雾干燥法烟气脱硫技术是一项发展最成熟的烟道气脱硫技术之一。该技术采用了旋转喷雾器，投资低于湿法工艺，在全世界范围内得到广泛应用，在西欧的德国、意大利等国家利用较多。对中高硫燃料的SO2脱硫率能达到80-90%。该技术的基本原理是由空气加热器出来的烟道气进入喷雾式干燥器中，与高速旋转喷嘴喷出的充分雾化的石灰、副产品泥浆液相接触，并与其中SOX反应，生成粉状钙化合物的混合物，再经过除尘器和吸风机，然后再将干净的烟气通过烟囱排出，其反应方程式为：SO2 + Ca（OH）2 CaSO3 + H2O SO3 + Ca（OH）2 CaSO4 + H2O 该技术一般可

9、分为吸收剂雾化、混合流动、反应吸收、水汽蒸发、固性物的分离五个阶段，与其它干燥技术相比其独特之处就在于吸收剂与高温烟气接触前首先被雾化成了细小的雾滴，这样便极大增加了吸收剂的比表面积，使得反应吸收及传热得以快速进行。其工艺流程如图1所示【3】。该技术安装费用相对较低，一般是同等规模的石膏法烟气脱硫系统的70%左右。但存在着石灰石用量大、吸收剂利用率低及脱硫后的副产品不能够再利用的难题，故该技术意味着要承担双倍的额外费用，即必须购买更多的石灰石和处理脱硫后的副产品，然后还要将其中的一部分花钱倒掉。3.高脱硫率工艺 脱硫率90% 湿法烟气脱硫工艺是目前碚硫率最高的FGD技术，一般在Ca/S为1.0

10、5左右，脱硫效率达到90%以上。湿法工艺包括了许多不同类型的工艺流程，但是使用最多的还是以石灰石作为吸收剂的石灰石/石灰石膏烟气碚硫工艺。根据吸收塔的型式不同，石灰石/石灰石膏工艺又可分为三类：逆流喷淋塔，顺流填料塔和喷射流泡反应器。高脱硫率烟所脱硫工艺的特征 FGD工艺 逆流喷淋塔 顺流填料塔 喷射流泡反应器 脱硫效率（%） 9095%以上 石灰或石灰石 脱硫副产品的处置和利用 商业化石膏、堆入灰场、回填 对除尘器没有影响、吸收塔烟气压降为1.2-1.4kPa、烟气对烟道和烟囱有腐蚀 对除尘器没有影响、吸收塔烟气压降为2.4-3.6kPa、烟气对烟道和烟囱有腐蚀 对发电机组的影响 电耗大、水

11、耗增加 许多全尺寸电厂应用实例、多年运行经验 若干全尺寸电厂应用实例、若干运行经验 全尺寸电厂应用实例较少、若干运行经验 约投资占电厂10%运行费用较少 约投资占电厂10%运行费用较高 除上述所说的几种脱硫技术外还有：电子射线辐射法烟气脱硫技术、填充式电晕法烟气脱硫技术、荷电干式吸收剂喷射脱硫系统（CDSI）、干式循环流化床烟气脱硫技术等在烟气脱硫中都有各自不同的优劣。目前对现有的机组进行烟气脱硫技术改造方面投入了大量的精力，正在多个领域展开研究工作，其中在干法烟气脱硫方面研究较多的是循环流化床烟气脱硫技术及电子射线辐射法烟气脱硫技术，电晕法烟气脱硫技术目前研究的也较多。烟道气脱硫技术最显著改

12、造之一是吸收器规格的增大，采用单个吸收器，据报道安装一台脱硫装置可服务于两台大型锅炉的烟气脱硫装置，以这种方式增大设备规格，大大降低了投资成本。研究与开发出一种新的烟气脱硫装置是烟气脱硫技术的发展趋势之一。其研发方向为SO2脱硫率高、可靠性强、辅助耗电低、采用单个吸收器、副产品可售或可利用，为保障这些技术要求，应该在脱硫技术的工艺、设备和材料方面进行进一步研究。参考文献：1胡金榜,王风东等.喷雾干燥法烟气脱硫的实验研究.环境科学.2001（8）2326 2李广超.大气污染控制技术.第一版,北京,化学工业出版社.2001.5,142144 3马广大等.大气污染控制工程,第一版.北京.中国环境科学

13、出版社.1985 4马果骏.燃煤电厂烟气脱硫技术概况.中国环境保护产业协会.200PW-CFB循环流化床是科林公司与国际知名公司合作开发并拥有自主知识产权的一种新型烟气脱硫技术。与现有的其它脱硫技术相比，该技术装置脱硫效率高、建设投资较少、占地小、结构简单、易于操作，运行费用低，兼有高效除尘和脱HF、HCl功能，适用于在中小型火力发电厂及相关产业的燃煤系统上安装使用。科林环保工程有限责任公司结合国内外烟气脱硫技术的应用情况和发展趋势，以及我国燃煤电厂燃用煤种、运行条件等方面的特点，开展了大量的试验开发研究。建立了用于循环流化床烟气脱硫技术的研究开发平台，包括热态试验台和中试试验装置，对反应器内

14、的气、固两相流动进行模化试验研究、对循环流化床烟气脱硫的各技术环节进行全面的研究，开发出多种循环流化床烟气脱硫工艺技术。开发的脱硫工艺通过15000Nm3/h烟气量的工业试验，能够满足大型化和工程化的需要，可完成关键设备和专用设备的制造，已形成循环流化床烟气脱硫技术的设计、制造和商业化能力。可根据燃煤锅炉及工业锅炉的不同情况和实际要求，提供具体的脱硫装置。目前开发的各种循环流化床烟气脱硫技术已申报国家专利。工艺过程 来自锅炉的烟气，通过烟道进入反应器底部弯头，经文丘里管进入反应器。在文丘里管的缩径处，来自水系统的水经压缩空气雾化喷入反应器，使烟气降温至70左右。与此同时，循环灰和脱硫剂从反应器

15、底部的一侧、文丘里管缩径的上面循环到反应器入口处，在文丘里管缩径处所形成的高速烟气流与循环灰和脱硫剂固体颗粒及液雾滴迅速混合，在反应器中形成气-固-液三相流。循环灰及脱硫剂是以固体颗粒的形式循环流动，并产生高度返混，在外循环的同时，在反应器内形成内循环，提高了脱硫效率。在反应器中，烟气与脱硫剂充分接触，脱硫剂与二氧化硫的反应将二氧化硫脱除。由于循环流化使脱硫剂整体形成非常大的反应表面，脱硫剂与烟气中的酸组分充分接触，所以脱硫效率很高。烟气离开反应器后进入旋风分离器，在此将循环灰分离出来，温度降至6575的烟气进入电除尘器。循环灰进入循环灰箱经循环灰螺旋输送机被再次送入反应器。脱硫剂经脱硫剂给料

16、斗由螺旋输送机送至循环灰螺旋输送机，与循环灰混合后一起送入反应器。工艺原理&S226;锅炉排烟通过以脱硫剂为主要床料的循环流化床；热烟气与脱硫剂在湍流床内混合；SO2被脱硫剂吸收并转化成亚硫酸钙和硫酸钙；通过喷水控制最佳反应温度；床内粒子碰撞，使吸收剂颗粒表面发生碰撞、磨蚀，不断地去除反应剂表面的反应产物，暴露出新的反应面；通过床料在床内反混及外置分离器可实现颗粒多次循环，以提高脱硫剂的利用率。反应机理 CaO+H2OCa（OH）2 Ca（OH）2+SO2CaSO31/2H2O+1/2H2O Ca（OH）2+SO3CaSO4+H2O CaSO31/2H2O+3/2H2O+1/2O2CaSO4

17、2H2OCa（OH）2+CO2CaCO3+H2OCa（OH）2+2HClCaCl2+2H2O Ca（OH）2+2HFCaF2+2H2O技术特点 固体吸收剂粒子停留时间长；固体吸收剂与SO2间的传热传质交换强烈；脱硫效率高，对高硫煤（含硫3%以上）也能达到90%以上的脱硫效率；由于床料循环利用，从而提高了吸收剂的利用率；在相同的脱硫效率下，与传统的半干法比较，吸收剂可节省30%；锅炉负荷在30100%范围波动，脱硫效果仍能满足达标要求；操作简单，运行可靠，反应温度可降至烟气露点附近；结构紧凑，循环流化床反应器不需要很大的空间；可实现大型化；脱硫产物以固态排放；无制浆系统；对改造工程的电除尘器无需

18、改造。主要控制回路 控制系统通过调节加入水量的多少来保证反应器中反应的温度及恒定的烟气出口温度，同时对进出口烟气量连续监测，进口、出口SO2的浓度和烟气流量决定了系统吸收剂的加入量。循环脱硫灰在除尘器的灰斗中得到收集，当高于灰斗最大的料面时，通过溢流方式排出。由于排出的脱硫灰含水率只有2%左右，流动性好，适宜采用气力输送装置外送，也可用水力冲灰或汽车运输等方式送至灰场。技术经济指标 钙硫比（Ca/S） 80% SO3脱除效率99%除尘效率99.9% 系统可利用率98%工程应用PW- CFB循环流化床烟气脱硫技术在赤峰热电厂130T/h锅炉上应用。脱硫主设备位于6号锅炉的电除尘器与7号锅炉电除尘

19、器之间，占地面积约232m2。工程实施后，排空的烟气含硫量由改造前的1400mg/Nm3降至280mg/Nm3。系统的阻力约增加2200Pa，对原有风机改造，更换风机后装机容量增加410KW。目前整套装置正处于试运行阶段。电厂燃煤锅炉同时脱硫脱氮技术与分析作者：安全文化网文章来源：点击数： 856更新时间：2008-5-23摘要:详细介绍几种典型电厂燃煤锅炉同时脱硫脱氮技术，并对其进行技术和经济比较。认为活性焦吸附法属于干法处理技术，最具有竞争力。燃煤锅炉同时脱硫脱氮技术分析 1、前言 随着经济的快速发展，我国因燃煤排放的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）急剧增加，二氧化硫、氮氧化物是大气

20、污染的主要物质。据统计我国每年NOx、SO2排放量分别约为770万t和2400万t，然而NOx、SO2是形成“酸雨”和“酸雾”的主要原因之一，氮氧化物与碳氢化合物结合形成光化学烟雾，所以NOx、SO2污染带来的后果严重危及人体健康，对自然环境造成严重损害。我国每年因NOx、SO2及形成酸雨造成损失达1100亿元，其损失约占国民经济生产总值的7%8%。在我国，SO2主要来自燃煤燃烧排放的烟气约占90%，其中火电厂燃煤排放占SO2总量的1/4左右；NOx90%来自燃料燃烧，因此脱硫脱氮及除尘是中国治理燃煤污染改善大气环境的最主要目标。2、几种典型的脱硫脱氮技术 对于电厂燃煤锅炉排放的SO2和NOx

21、，近年来各国相继开发了许多同时脱硫脱氮的方法，下面就几种方法进行技术、经济比较。2.1排烟循环流化床 排烟循环流化床（FGD-CFB）是80年代初由德国Lurgi公司开发的，该公司也是世界上第一台燃烧煤的循环流化床锅炉的开发者，后来又把循环流化床技术引入脱硫领域，取得了良好的效果。该技术在德国有三家公司进行开发研究，丹麦的FLS正在做。该法脱硫脱氮属于燃烧中处理，脱硫采用循环流化床，脱氮采用低氮燃烧。2001年我国在四川白马电厂300MW机组建示范工程。排烟循环流化床优点：投资费用较低。脱硫装置不需要太大空间。固硫剂产物以固态排放。排烟循环流化床问题：燃烧中采用低氮烧燃，脱氮效果不能保证。由于

22、锅炉内喷射CaO吸收剂进行脱硫，产生CaCO3和煤灰一起排出，易造成二次污染。控制排烟温度70，需要有排烟加热装置1。2.2组合法（FGC） 这种方法是用石灰石石膏法湿式脱SO2：（FGD）和选择性催化还原法（SCR）脱NOx组合的技术2。据资料介绍，德国、日本、美国等国家多数采用这种方法。该组合技术中湿法脱硫效率高（90%98%），吸收塔自身紧凑，但该法的问题是耗水量大，而且必须进行排水的深度处理，生成的大量副产品石膏应用也有限，烟气在进入烟囱前需要加热提高温度。该组合技术中氨选择性催化剂还原法的缺点是，脱氮的催化剂寿命维护比较麻烦，工艺中生成的胺化合物有堵塞系统的弊病等3，因此使该组合法的

23、推广应用受到影响。2.3电子束法（EBA） 为了克服以上方法的缺点，国际上开发了许多同时脱硫脱氮的技术，电子束法既是属于同时脱硫脱氮的典型方法之一。电子束法是利用电子加速器产生的高能粒子照射烟气，使其SO2和NOx氧化生成硫酸和硝酸，再与添加的氨反应生成硫酸氨和硝酸氨。该技术首先是日本茬原制作所1970年着手研究，又经过与原子能研究所合作研究，1974年进行了1000/Nm3h-1、1万/Nm3h-1规模不同的气体试验，从而肯定了这种干法技术。受美国能源部委托，在椹萨斯洲又进行了1.4万/Nm3h-1的改进试验，在西德进行了2.0万/Nm3h-1规模的试验，都取得了很好的结果。其它有些国家也在

24、研究。我国2000年由中国工程物理研究院在四川绵羊投资2000万元建造一套电子束辐射烟气脱硫脱氮工业试验装置，烟气处理量300012000/Nm3h-1，脱硫率90%，脱氮率70%电子束法处理烟气的优点：用一个过程能同时脱硫脱氮，且去除效率高。能够生成硫酸氨和硝酸氨副产品作化肥用，没有废弃物。是干法过程，没有废水及其处理设施。因为不用催化剂，所以不存在催化剂中毒，影响使用寿命的问题。设备结构简单，对烟气条件变化适应性强，容易控制4、5。电子束处理法存在问题：该法耗电量大，由此占的运行费用很高。烟气辐射装置还不适合用于大规模应用系统。处理后的烟气仍然存在排放氮、硫酸和一氧化二氮的可能性6。2.4

25、活性焦吸附法 该法是用活性焦进行烟气的同时脱硫和脱氮。SO2是通过活性焦的微孔催化吸附作用，生成硫酸储存于焦碳微孔内，通过热再生，生成总量虽少，但含SO2浓度很高气体，根据需要再去转换成各种有价值的副产品，如高纯硫磺、液态SO2、浓硫酸、化肥等。NOx是在加氨的条件下，经活性焦的催化作用生成水和氮气再排入大气。该工程的主要设备是脱硫脱氮塔，活性焦在塔内由上往下移动，烟气横向交叉通过活性焦炭层，因此烟气中的尘也被除掉7。活性焦和活性炭是不同的两种炭质吸附材料。活性炭的综合强度（耐压、耐磨损、耐冲击）低，而且表面积大，若用移动床，因吸附、再生往返使用损耗大，存在着经济性问题，因此人们研究出比活性炭比表面积小，但强度高的成型活性焦炭，具有更好的脱硫、脱氮性能，用于烟气的同时脱硫脱氮。活性焦吸附法是西德BF（Bergbau-Forschung）公司在1967年开发的，日本的三井矿山（株）公司根据日本的环境标准对其进行了改进，吸收了西德BF公司的成功经验，于1981年到1983年进行了1000/ Nm3h-1规模的试验，在此基础上又于1984年10月在自家的燃煤电厂建立了处理能力3万/ Nm3h-1的工业试验装置