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11亚鑫 石灰半干法脱硫

11亚鑫 石灰半干法脱硫
11亚鑫 石灰半干法脱硫

山西亚鑫煤焦化有限公司

100万吨/年焦炭烟气石灰半干法脱硫

及余热回收利用

项目设计方案

山西天晋环保工程有限公司

2015年02月

总目录

1.0 项目技术要求

1.1 余热回收

1.2 烟气脱硝预留

1.3 烟气脱硫

1

1.0 项目技术要求

处理焦炉废气量:110000 m3 /h -150000m3 /h;总烟道废气温度:210-260℃;烟道气压力:-350Pa (由设计单位实际测量为准)。

烟道气成份组成如下(%):

CO2 H 20 O2 N2

6.41 20.06 3.68 69.85

蒸汽产品质量要求:

蒸汽出口压力:≥0.8MPa

蒸汽温度:≥170℃

蒸汽流量:≥4.2T/h

脱硫系统设计参数:烟气二氧化硫浓度约:~500 mg /Nm3,烟气含烟尘浓度约:120 mg/ Nm3,烟气达标排放要求:烟气二氧化硫排放浓度:≤20 mg/ Nm3,烟道气烟尘排放浓度:≤20 mg/ Nm3。

1.0.1必须设有应急装置,在突然停电时、脱硫风机突然故障、检修、生产故障等情况时,保证甲方生产安全、正常生产。

1.0.2 本工程各系统运行正常后,各排放指标低于或等于《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171-2012的要求。

1.0.3 该工程投产后不能对甲方的现有生产造成安全隐患。

1.0.4 乙方在设计脱硫的工艺流程时,应满足甲方现有的工艺技术要求。

1.0.5 本工程应满足现有场地布置要求,在线改造,占地面积少,投资及运行费用低。充分利用厂内资源,以废治污,无废水排放;省水、省电、省脱硫剂,脱硫副产物为硫酸铵,烘干后达到国家标准,不产生

新的“固废”。

1.0.6 脱硫和预热回收装置的负荷变化范围应与焦炭生产线负荷变化范围相协调,在生产负荷、生产品种调整时,装置应有良好的适宜的调节特征。

1.0.7 水、电、气、汽、设备和建构筑物原则上尽量利用现有资源。

1.0.8 在脱硫系统及余热利用系统适当的位置预留脱硝短接。

1.0.9 在保证焦炉安全运行的条件下,尽可能多的回收低温余热,同时满足烟气达标排放。

1.0.10 该工程要求设备、工艺、技术先进。安全可靠、操作维护方便,设计经济合理,需单独列出综合能耗。

1.0.11 要求每只地下烟道上分别设置烟道闸板阀,以便全部烟气取出;每只取气烟道上分别设置调节阀,以便调节焦炉吸力。

1.0.12 为保证焦炉安全运行,要求在总烟道上设置应急烟道,并配备热风机,与余热脱硫系统连锁,并顺利切换。

1.1 余热回收

1.1.1 回收工艺

焦炭烟气余热回收热设备流程如下:

1)关闭主烟道翻板阀,260℃的烟气沿经旁路烟道依次进入蒸发器降到184℃,然后进入软水预热器预热软水,降至160℃,进入风机至烟气脱硫系统。

2)旁路烟道上均安装翻板阀,锅炉检修时可以关闭,主烟道翻板阀打开,不影响焦炭的正常生产。

汽水流程:工业软化水经过软水泵进入热力除氧器除氧,除氧水一部分由给水泵输入热管软水预热器预热后进入汽包,水通过下降管进入中温热管蒸汽发生器,水吸收热量变成饱和水,饱和水再经上升管进入汽包,在汽包里进行水汽分离,形成0.8MPa的饱和蒸汽,送至化厂蒸汽总管或其它;除氧水另一部分由给水泵输入低温热管蒸发器,经加热后进入低压汽包,在汽包内进行汽水分离,形成0.3Mpa的饱和蒸汽,送至除氧器除氧(热力除氧的原理:利用蒸汽将锅炉给水加热到大气式热力除氧器压力(0.018MPa)下的饱和温度,这时水表面蒸汽压力接近于水面的全压力,溶解在水中的各种气体的分压力接近于零,给水不具备溶解气体的能力,溶解在水中的气体就会析出,从而达到除去氧气,保护热力设备及管道的目的。热力除氧的基本原理:在容器中,溶解于水中的气体量是与水面上气体的分压成正比。根据水中气体的溶解特性,要想将水中任何一种气体除去时,只要将水面上存在的该气体除去即可,因此希望排除水中的各种气体,最好水面上只有水蒸汽而无其它气体。热力除氧就是将水加热至沸点,氧的溶解度减小而逸出,再将水

面上产生的氧气排除,使充满蒸汽,如此使水中氧气不断逸出,而保证给水含氧量达到给水质量标准要求)。

回收低压蒸汽压力:0.8Mpa,温度:170-175℃。

回收蒸汽量:4.2t/h。

烟气回收后温度≤170℃

年工作时间:>330天

10KV,250- 350Kw(引风机)

380V,15kW(水泵电机一开一备,且间断使用);

软化水:0.4~0.6MPa,6t/h。

系统总漏风:≤3%;

布置方式:露天;

占地面积:400m2。

1.1.2 余热回收生产蒸汽系统组成

该系统由以下装置组成:除氧器、水箱、除氧给水泵、锅炉给水泵、中温热管蒸气发生器、软水预热器、低温热管蒸气发生器、汽包、上升管、下降管、外连管路和控制仪表、锅炉引风机等组成,并且互相独立。

工业软化水经过软水泵进入软水预热器预热到后进入汽包,水通过下降管进入蒸汽发生器,水吸收热量变成饱和水,饱和水再经上升管进入汽包(汽包工作压力0.8Mpa),在汽包里进行水汽分离,形成0.8MPa 的饱和蒸汽,通过蒸汽管道送至用户使用。

范围为软化水进入除氧器始,直至将蒸汽送出汽包1米为止。饱和蒸汽并入蒸汽管网,采用热管技术。纯低温余热利用。

增加本余热回收系统,热废气的阻力增加800pa左右。

单根或多根热管的损坏不影响设备整体使用。

配套系统:给水要求:硬度≤2.0,氧≤15,铁≤50,PH8.8-9.2;凝结水要求:硬度≤2.0,溶解氧≤100,磷酸根5-15mg/L,PH值9.0-11。

锅炉排污系统:在汽包的下段设排污管,在水系统的下联箱设定期排污,排去适量的锅炉污水以确保蒸汽品质。在锅炉本体下部配置1台定期排污管,排污降温池布置在锅炉本体下部,且预留好排污降温池位置。

放汽系统:

放气系统--在系统的最高点,设置放气点,当上水和启动时,排去锅炉内空气和不凝结气体。

蒸汽放散--当锅炉故障或其他设备故障时,低压蒸汽能够通过锅炉的集汽箱实现紧急快速放散蒸汽。

事故放水--当锅炉汽包水位高于紧急水位时,打开放水阀,防止汽包满水。

电气主要设备及控制方式:

1)锅炉给水泵:系统采用三台锅炉给水泵。两用一备直接起动方式运行。电压为380V交流电源。流电源。

2)监测及控制功能:实现对汽包液位、汽包压力、软化水箱水位、除氧水箱水位、水泵出水压力等监控。采用分布式控制,汽包和除氧水箱的液位采用集中控制,非主要压力检测参数就地显示,关系到装置安

全的汽包液位测量为双系统,汽包和除氧水箱液位调节采用变频器控制水泵的转数。

3)热工控制:测量元件采用差压变送器将汽包的水位转换成电信号传至上位控制模块,经运算输出电信号至水位调节阀,控制锅筒水位在给定范围内。汽包水位控制:设置两台液位计,一台为就地显示的双色液位计;一台为能输出4-20mA信号的磁翻板液位计,同时将4—20mA 信号和锅炉给水泵联锁,水位低时,水泵自动启动补水;水位补高时,水泵设置自动停止。当汽包水位过低时,设置紧急声光报警。余热锅炉热工参数指示、报警。

4)热工测量:为使余热利用系统可靠运行,对过程中各种参数进行必要的测量,除了配备必要的就地直读仪表外,还配备了远传测量手段,所有重要参数均能够在控制室配电柜上实现显示,远传仪表的信号采用标准信号、分度号,与控制柜相配套。

热管设备的主要特点:

(1)传热系数高。废气和水及水蒸气的换热均在热管的外表面进行,而且废气热管外侧为翅片,这样换热面积增大,传热得到强化,因而使换热系数得到了很大的提高。

(2)防积灰、堵灰、抗腐蚀能力强。通过调节热管冷热段受热表面的比例,可以调节管壁温度,使之高于烟气露点温度或最大腐蚀区。

(3)冷热流体完全隔开,有效防止水汽系统的泄漏。在运行时,由于废气的大量冲刷,即使管子受到一定的损坏,也不会造成冷侧的气水泄漏到热侧,确保了系统的安全运行,这也是该设备有别于一般烟道中

设备的最大特点。

(4)阻力损失小,可以适用于老机组的改造。一般情况下,增加了余热回收设备,热废气的阻力增加在500Pa左右。

(5)设备为多个小设组成。按装及检修方便。

(6)加热管制作也可采用镍基钎焊翅片管技术。是一种新型翅片管焊接工艺,由绕片——喷粉——高温烧结等十余道工序组成。其利用镍粉的熔化将翅片与基管焊接在一起,形成冶金连接。管片焊着率100%,接触热阻接近零。在翅片管表面烧结一层0.05mm左右致密、光滑的合金保护层,使普通碳钢材料具有不锈钢时性能,其表面硬度高,能在高温、高流速和腐蚀性介质的冲刷下工作,耐低温酸露点腐蚀,较同类产品寿命可提高3~5倍,表面光滑可减缓积灰。采用该技术的热管换热设备,其使用寿命较普通翅片热管提高了2~3倍。

表1.1.1-1 余热回收系统参数主要技术经济指标

℃300 290 280 260 240 210 烟气进口

温度

蒸汽压力MPa 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

蒸汽温度℃170 165 160 150 140 125

蒸汽产量t/h 5.5 5.3 5.1 4.7 4.5 4.2

焦炉烟道废气余热利用年节能经济效益(如表1.1.1-2)。

表1.1.1-2 换热余热利用工程运行成本及收益

序号项目数值单价金额(万元)一蒸汽量

1 年产蒸汽量(蒸

汽保值率80%)

4.2t/h×80%×24

×330=2.6611×

104t/a

100元/吨266.11 收入合计266.11

二生产成本

1 软化水39600t 3.60元/t 14.35

2 工资福利3人 4.5万元/人`年13.5

3 修理费10.0

4 电耗(按80%应

用系数计算)

装机总容量按

400KW

0.55元/度电139.39 成本合计177.24

三直接收益88.87

本期工程建成后,如果按产出蒸汽量计算,每年可收入266.11万元。扣除运行成本177.24万元(不含折旧费),年净收益为88.87万元。

1.2 预留烟气脱硝

焦炉烟气中的氮氧化物的初始浓度约为800mg/m3,要达到排放标准第一阶段规定的500mg/m3,必须满足脱硝效率≥40%,而要达到排放标准第二阶段规定的250mg/m3,必须满足脱硝效率≥70%。

现在工业上广泛应用的脱硝技术为SCR(选择性催化还原法)和SNCR(选择性非催化还原法)。但是SNCR脱硝效率低,一般不超过70%,所用还原剂消耗量较大,同时SNCR法是在炉膛内部喷射还原

剂,会对生产工艺造成影响。炼焦炉的生产工艺的特点不允许在炼焦炉的内部进行喷氨脱硝,因此SNCR法不适用本项目烟气的脱硝。

选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)技术是一种成熟的商业性NOx控制处理技术。但温度低于300℃时的应用技术还不很完善。

本项目选择“活性炭-氨法”联合脱硝技术,该方法的最佳适宜温度是120-250℃,正好是本项目余热锅炉入口前的烟道气温度。脱硝效率≥70%。

脱硝系统的构成:

(1) 活性炭催化剂和氨还原剂;

(2) 反应器系统(反应器本体、吹灰系统、导流系统);

(3) 控制系统(仪表和控制系统、电气系统、通讯系统等);

(4) 附属系统(钢结构、爬梯和平台、检修起吊设施、防腐、保温和

油漆等)。

1.3 烟气脱硫

1.3.1 方案设计原则及标准

(1)设计原则:

1)采用高效、先进、运行稳定、管理方便的工艺及技术,保证废气的达标排放。

2)烟气净化治理不影响焦化厂生产工艺的正常运行。

3)精心布设系统的流程,减少运行过程的物耗及能耗,降低运行成本。

4)根据工程的实际情况尽量减少装置的建设投资。

5)改造工程将充分利用现有设备和场地,力求工艺流程和设备布置合理。

6)所有设备的制造和设计完全符合企业标准及安全可靠,连续有效运行的要求,确保净化系统能够安全、稳定的运行。

(2)设计标准:

《中华人民共和国环境保护法》;

《中华人民共和国大气污染防治法》;

《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996);

《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012);

《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001);

《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法》(HJ562-2010);

《工业金属管道设计规范》(GB50316—2000);

《电力工程电缆设计规范》(GB 50217-94);

《火力发电厂与变电所设计防火规范》(GB 50229-96);

《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》(HGJ229—91);

《室外给排水设计规范》(GBJB-86);

《机械设备安装工程施工及验收规范》(TJ231-78);

《自动化仪表工程施工及验收规范》(GB50093—2002);

《电气装置安装工程电器设备交接试验规程》(GB50150—91);

《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000;

《继电保护和安全自动装置技术规程》DL400-91;

《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T8044-2004;

《低压配电设计规范》DL/T50044-95;

《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》DL5033-1996;

《火电厂环境监测技术规范》DL414-91;

《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定》DL/T5182-2004。

(3)其它设计要求

1)在断电的情况下,净化系统能自动关闭,旁路系统能自动开启,烟道气能实现顺利排空。

2)净化系统气密性好,具有优良的耐水气渗透性能,尤其是正压运行下的脱硫系统不会出现烟气泄漏现象。

3) 要求进入引风机及烟囱的烟气温度不会对引风机及烟囱造成腐蚀。

4)保证烟囱吸力。影响烟囱抽力的因素有:烟囱的高度和直径;烟囱内部烟气的温度与密度;烟囱外部的空气温度与密度;烟囱顶部与底部的大气压差;烟囱顶部的瞬时风速等。烟气湿度增加,温度降低,不仅在烟囱内壁结露形成腐蚀性,而且还会降低烟囱吸力。随着烟气温度的升高,烟囱内温度逐步升高,会使烟囱抽吸力增强。大烟囱烟囱的作用在于使其根部产生足够吸力,克服焦炉加热系统阻力(包括分烟道阻力)和下降气流段热浮力,从而使炉内废气排出,空气吸入。炉内上升气流热浮力则有助于气体流动和废气排出。烟囱根部吸力靠烟囱内热废气的浮力产生,其值由烟囱高度和热废气与大气的密度差决定。烟囱的工艺设计主要是根据加热系统的阻力和浮力值确定根部需要的吸力

值,并据此计算烟囱高度和直径。

1.3.2 工艺流程

烟气经余热锅炉后,经主抽风机进入增设脱硫装置吸收塔,与被雾化的石灰浆液接触,发生物理、化学反应过程,气体中的 SO2 被吸收净化。经吸收 SO2 并干燥的含粉料烟气出吸收塔进入布袋除尘器进行净化并进一步的脱硫反应,净烟气由增压风机经出口烟道至球团主烟囱排入大气。

烟气经余热锅炉后出来的原烟气温度为150℃左右,从底部进入吸收塔,在吸收塔的进口段,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下部的文丘里管的加速,进入循环流化床床体;物料在循环流化床里,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,SO2充分反应。这种循环流化床内气固两相流机制,极大地强化了气固间的传质与传热,为实现高脱硫率提供了根本的保证。

在文丘里的出口扩管段设有喷水装置,喷入的雾化水用以降低脱

硫反应器内的烟温,使烟温降至70℃(高于烟气露点20℃左右),从

而使得SO2与Ca(OH)2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。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,生

成副产物CaSO3·1/2H2O,此外还有与 SO3、HF 和 HCl 反应生成相

应的副产物 CaSO4·1/2H2O、CaF2、CaCl2·Ca(OH)2·2H2O 等。

烟气循环流化床工艺简图

从化学反应工程的角度看,SO2与氢氧化钙的颗粒在循环流化床中的反应过程是一个外扩散控制的反应过程,SO2与氢氧化钙之间的反应速度主要取决于SO2在氢氧化钙颗粒表面的扩散阻力,或说是氢氧化钙表面气膜厚度。当滑落速度或颗粒的雷诺数增加时,氢氧化钙颗粒表面的气膜厚度减小,SO2进入氢氧化钙的传质阻力减小,传质速率加快,从而加快SO2与氢氧化钙颗粒的反应。

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,脱硫反应塔内能否获得气固最大滑落速度,是衡量一个干法脱硫工艺先进与否的一个重要指标,也是一个鉴别干法脱硫工艺能否达到较高脱硫率的一个重要指标。当气流速度大于10m/s时,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,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。

由于流化床中气固间良好的传热、传质效果,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℃以上,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,然后转向进入脱硫后除尘器进行气固分离。经除尘器捕集下来的固体颗粒,通过除尘器下的脱硫灰再循环系统,返回吸收塔继续参加反应,如此循环。多余的少量脱硫灰渣与锅炉飞灰一起通过仓泵外排。由于大量脱硫灰的循环,造成脱硫除尘器的入口烟气粉尘浓度高达600~1000g/Nm3,经脱硫后布袋除尘器后的烟气含尘浓度低于20mg/Nm3,最后经引风机排往烟囱。

在循环流化床脱硫塔内发生的主要化学反应方程如下:

CaO + H2O=Ca(OH)2

Ca(OH)2+ SO2=CaSO3·1/2 H2O +1/2 H2O

Ca(OH)2+ SO3=CaSO4·1/2 H2O +1/2 H2O

CaSO3·1/2 H2O+ 1/2O2=CaSO4·1/2 H2O

Ca(OH)2+ CO2=CaCO3 + H2O

2Ca(OH)2+ 2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O(>120℃)

Ca(OH)2+ 2HF=CaF2 + 2H2O

1.3.3 工艺特点

(1)设备使用寿命长、维护量小。

(2)烟气与物料接触时间长、接触充分,脱硫效率高。

(3)工艺及控制简单、可靠。

(4)单塔处理能力大。

(5)采用流线型的底部进气结构,保证了脱硫塔入口气流分布均匀。(6)脱硫塔内操作气速相对稳定,负荷适应性好。

(7)几乎100%脱除SO3的酸性气体,脱硫下游装置烟气无酸露点,因此吸收塔及下游装置无需采用特殊材料进行防腐。

(8)良好的入口烟气二氧化硫浓度变化适应性。

(9)脱硫副产物流动性好,易于处理;脱硫剂利用率高、脱硫副产物排放少。

(10)运行维护费用低,占地面积小。

1.3.4 系统组成

循环流化床干法脱硫装置主要由烟道系统、吸收塔系统,脱硫布

袋除尘器系统,吸收剂制备及供应系统、物料再循环系统、工艺水系统、压缩空气系统、DCS系统、仪表及SO2监视系统和电气系统等组成。

(1)烟道系统

脱硫除尘岛烟道系统包含余热锅炉后引风机与吸收塔的连接烟道、脱硫布袋除尘器与引风机的连接烟道、引风机与烟囱的连接烟道。烟道系统的设计根据中国烟风管道系统规范及脱硫系统工艺要求进行设计,既满足运行安全可靠及防堵、防漏、防震、防腐蚀设计要求,又满足运行、加工、检修方便的需要,烟道、烟道零部件及支吊架均考虑足够的强度,烟道的设计压力为-8700Pa~+8700Pa,设计温度为200℃。

由于整个系统高于烟气露点温度 20℃以上运行,且本工艺几乎脱除全部的SO3 气体,因此整个烟道系统无需进行防腐。

脱硫系统引起的烟气压力损失由后置引风机来克服。

(2)吸收塔系统

吸收塔主要由进口段、下部方圆节、给料段、文丘里段、锥形段、直管段、上部方圆节、顶部方形段和出口段组成,全部采用普通钢板焊接而成(其中文丘里入口采用特殊设计的耐磨钢制造,保证使用寿命10

年以上,而且容易更换)。

吸收塔出口段设有温度、压力检测。用温度控制吸收塔的加水量,用吸收塔的进出口压力降计算出来的床层压降来控制脱硫灰循环量。当压力降增大时可以降低Ca/S,提高脱硫率。

(3)脱硫后布袋除尘器系统

大量未反应完全的吸收剂及焦炉烟道气烟尘随烟气从脱硫塔出口侧向垂直向下进入布袋除尘器,利用布袋各个室压力的自均衡型,使烟气均匀分配到各除尘室,从滤袋外测进入内部,完成除尘净化过程。其除尘原理是过滤的机理,即在滤袋上形成一层“粉饼”,然后通过粉饼

来过滤烟尘。随着过滤时间的增加,收集在滤袋外表面上的“粉饼”不

断增厚,滤袋内外的压降也增大。达到预定的数值时,开启清灰脉冲阀,

脉冲空气诱导净化气体组成脉冲气流,不断冲入滤袋内部,滤袋产生变形、振动,吸附滤袋外部的二次尘脱落进入灰斗,通过灰斗下部的输送装

置循环回脱硫塔或外排。净化除尘后的烟气从滤袋顶部开口排出,汇总至

布袋净气室后统一排往引风机至烟囱排放。

(4)吸收剂制备及供应系统

生石灰供应系统是相对比较独立的一个分系统。由自卸式密封罐车运来的生石灰粉经罐车自带的输送装置输送到生石灰仓内。在生石灰仓底部设有生石灰称重计量装置及生石灰干式消化装置,根据SO2 浓度排放情况调节给料装置转速,控制生石灰的下料量将生石灰消化成消石灰,并通过旋转给料器及稀相气力输送装置输送至吸收塔。最后通空气斜槽进入吸收塔内。

生石灰罐车输送气及消石灰稀相输送、灰仓松动检修用气主要通过仓顶布袋除尘器及仓顶排气风机外排,使含尘烟气排放满足排放标准。仓顶排气风机的设置目的是为了保证石灰仓内稳定的负压状态,避免生石灰粉或消石灰粉外排至周围环境中,对周围环境及人员健康造成影响。仓顶排气布袋除尘器的清灰周期可以通过就地控制箱调整。一旦排气布袋除尘器堵塞或排气风机出现故障,石灰仓内的含尘气体将通过仓顶安全释放阀进行调整,保证石灰仓内稳定的压力。生石灰采用锥底仓,设计角度为65°,远大于生石灰的安息角,生石灰仓锥体段设有流化板,在脱硫停机时,采用压缩空气进行松动,避免长时间停机造成生石灰粉粘结。

在循环流化床脱硫系统中,吸收剂生石灰的活性直接影响吸收剂的耗量,活性越好,Ca/S 也越低,生石灰的耗量也相对减少。

石灰干式消化系统采用卧式双轴搅拌干式消化器,它的工作原理为:在加入生石灰粉的同时,经计量水泵加入消化水,通过特制的双轴桨叶搅拌使石灰粉与消化水均匀混合,消化温度保持在100℃以上,使表面游离水得

到有效蒸发,通过控制消化机的出口尾堰高度和注水量,来调节消化石灰的品质。消化后的消石灰粉,含水可控制在 1%范围内,其平均粒径10um左右,比表面积可达15m2/g以上。

采用消化器在脱硫岛内自行消化石灰,大大降低了直接外购消石灰所带来的高昂的运行成本,因此消化器的好坏,将直接影响到脱硫运行成本及脱硫系统的安全运行,采用双轴搅拌干式消化器,是目前所有消化器中最为可靠和运行成本最低的一种。

(5)物料再循环系统

烟气循环流化床脱硫工艺的“循环”是指脱硫副产物的再循环利用,即把布袋除尘器收集的脱硫灰返回到吸收塔循环利用,其目的是使副产物中的未反应的吸收剂能继续不断参加脱硫反应,通过延长吸收剂颗粒

的在塔内的停留时间,以达到提高吸收剂的利用率、降低运行费用的目的,同时也是为了满足塔内流化床建立足够的床层密度的需要,只有在

塔内建立了足够的床层密度,才能保证喷入的冷却水能得到充分的蒸发,不会造成局部物料过湿,从而导致物料结块,黏附在脱硫塔壁和后续的

布袋除尘器布袋上,造成脱硫系统工作不正常。

从吸收塔出来的含有较多未被反应消石灰的脱硫灰,被气流夹带从吸收塔顶部侧向出口排出,经脱硫布袋除尘器进行气固分离,从布袋除尘器灰斗排出的脱硫灰大部分通过流量控制阀调节后进入空气斜槽,排放至吸收塔文丘里段前变径段,流量控制阀主要是根据吸收塔的床层压降信号进行开度调节的。每个灰斗出口仅设1个出口,灰斗底部设有流化槽,保证灰斗内脱硫灰良好的流动性。灰斗流化风主要是由灰斗流化风机供给的,并进行加热。而一小部分脱硫灰及大部分粉煤则根据灰斗料位,通过电厂提供的气力输送仓泵外排。

主要设备组成:

物料再循环系统主要由灰斗流化槽、灰斗出口插板阀、灰斗下部流量调节阀、循环斜槽、灰斗流化风及加热设备,斜槽流化风及加热设备组成。

(6)工艺水系统

水系统主要用于吸收塔烟气降温及生石灰消化用,是相对独立的

半干法脱硫方案(2020年整理).doc

烟气脱硫 技术方 1

第一章工程概述 1.1项目概况 某钢厂将就该厂烧结机后烟气进行烟气脱硫处理。现烧结机烟气流程为烧结机一除尘器一吸风机一烟囱。除尘器采用多管式除尘器,除尘效率大于90%。主要原始资料如下: 1.2主流烟气脱硫方法 烟气脱硫(简称FGD是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法,是控制酸雨和二氧化硫污染最为有效和主要的技术手段。 FGD其基本原理都是以一种碱性物质来吸收SO,就目前国内实际应用工程, 按脱硫剂的种类划分,FGD技术主要可分为以下几种方法: 1、以石灰石、生石灰为基础的钙法; 2、以镁的化合物为基础的镁法; 3、以钠的化合物为基础的钠法或碱法; 4、以化肥生产中的废氨液为基础的氨法; 最为普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。而其中应用最 为广泛的是石灰石-石膏湿法和循环流化床半干法烟气脱硫系统。针对本工程,

我公司将就以上两种脱硫方法分别进行设计、描述,并最终给出两方案比较结果。 1.3 主要设计原则 针对本脱硫工程建设规模,同时本着投资少、见效快、系统简单可靠等原则,我方在设计过程中主要遵循以下主要设计原则: 1、脱硫剂采用外购成品石灰石粉(半干法为消石灰粉),厂内不设脱硫剂制备车间。 2、考虑到烧结机吸风机出口烟气含硫浓度为2345 mg/Nd3,浓度并不是很高, 在满足环保排放指标的前提下,脱硫装置的设计脱硫效率取》90%。 3、脱硫装置设单独控制室,采用PLC程序控制方式。同时考虑同主体工程的信号连接。 4、脱硫装置的布置尽可能靠近烟囱以减少烟道的长度,减少管道阻力及工程投资。

第二章 石灰石-石膏湿法脱硫方案 2.1工艺简介 石灰石-石膏湿法脱硫工艺是目前世界上应用最为广泛和可靠的工艺。该工艺 以石灰石浆液作为吸收剂,通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤, 发生反应, 以去除烟气中的S02反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸 钙(石膏)。 图2.1石灰石—石膏湿法脱硫工艺流程图 工艺流程图如图2.1所示,该工艺类型是:圆柱形空塔、吸收剂与烟气在塔内 逆向流动、吸收和氧化在同一个塔内进行、塔内设置喷淋层、氧化方式采用强制氧 化。 与其他脱硫工艺相比,石灰石-石膏湿法脱硫工艺的主要特点为: ?脱硫效率高,可达95%以上; ?吸收剂化学剂量比低,脱硫剂消耗少; ?液/气比(L/G )低,使脱硫系统的能耗降低; ?可得到纯度很高的脱硫副产品一石膏,为脱硫副产品的综合利用创造了有利 条件; ?采用空塔型式使吸收塔内径减小,同时减少了占地面积; ?采用价廉易得的石灰石作为吸收剂; ?系统具有较高的可靠性,系统可用率可达 97%以上; ?对锅炉燃煤煤质变化适应性较好; ?对锅炉负荷变化有良好的适应性。 2.2 反应原理 原咽吒 Eimn 嗫收塔 ?工艺水 猜坏泵 脈冲捲浮 氧化空宅 节石蕎察液加梳姑 '事空皮出脱水机 吸收剂浆罐

半干法脱硫操作规程.doc

除灰装置操作规程 目次 第一章脱硫岗位操作规程第 6 页~第30 页 第一章脱硫岗位操作规程 原则流程 1、烟气系统 系统描述:从锅炉空气预热器出来的热烟气送往预除尘器,一电除尘器再经过独立的烟道和流量测量装置,反应器弯头,在弯头中使烟气流速增加,进入反应器混合段,在混合段中烟气同从消化混合器中来的含湿物料混合,烟气温度迅速降到70℃左右,湿度增加到70%以上,烟气同物料中的反应剂迅速地在反应器中发生反应,然后烟气通过静压沉降室进入到布袋除尘器进行收尘,烟气从布袋除尘器出来后通过出口喇叭进入引风机进口烟道然后进入引风机然后从引风机出口经烟道排入烟囱。

2、流化风系统 系统描述:流化风系统主要用于循环物料的输送、物料的流化、消化混合器的轴封密封和喷嘴流化风。外界的空气通过流化风机进风口进入流化风机入口过滤器,使空气中固体颗粒粒径小于0.7μm以下,经蒸汽加热,然后通过消音器,通过高压离心风机升压至16~21kpa 左右,进入到流化风母管。在脱硫反应器平台处通过管道分别送往流化底仓、消化混合器。每个流化底仓设置四个流化风机入口,主要用于物料的流化,防止循环下来的湿的脱硫灰发生板结和结块;每台混合器的底部各设置一组流化风,作用同流化底仓;喷嘴流化风主要用于消化器、混合器喷嘴保护,防止喷嘴被湿的物料堵塞;流化风主要用于消化混合器各轴承的密封。 由于各用气点的流化布一旦发生堵塞,则极其容易造成相关设备的输送不畅或流化状态不好,导致物料板结,因此流化风机入口的过滤器相当重要。过滤器能自动清灰保持良好过滤状态。 当脱硫系统停运或切除后,应保持流化风机的运行,以满足流化底仓中物料的流化或正常的排灰(粉煤灰)需要。 3、工艺水系统 系统描述:从锅炉来水通过给水管路进入脱硫岛工艺水箱,再通

循环流化床半干法脱硫装置计算书编辑版

一、喷水量的计算(热平衡法) 参数查表: 144℃: ρ(烟气)=0.86112Kg/m 3; C p(烟气)=0.25808Kcal/Kg ·℃ 78℃: ρ(烟气)=1.0259Kg/m 3; C p(烟气)=0.25368Kcal/Kg ·℃ 144℃:C 灰=0.19696Kcal/Kg ·℃ 78℃: C 灰=0.19102Kcal/Kg ·℃;C 灰泥,石膏=0.2Kcal/Kg ·℃ C Ca(OH)2=0.246Kcal/Kg ·℃ 1.带入热量: Q 烟气, Q 灰,Q Ca(OH)2,Q 水 M 烟气 =ρ 烟气 ·V 烟=510453.286112.0??510112.2?=(Kg/hr ) Q 烟气=C P ·M ·t 5510489.7814410112.225808.0?=???=(Kcal/hr) M 灰253105694.4810453.2108.19?=???=-(Kg/hr ) Q 灰=C 灰?M 灰?t =52103775.1144105694.4819696.0?=???(Kcal /hr) Q Ca(OH)2=C Ca(OH)2?M ?20=20246.02)(??OH Ca M 当 Ca/S=1.3, SO 2浓度为3500mg/m 3时 Kg M OH Ca 244.151810743.185 .06410453.21035003532 )(=???????=-- ∴Q Ca(OH)2=76.746920244.1518246.0=??(Kcal/hr) Q 水=cmt=χχ20201=??(Kcal/hr) 其中χ为喷水量 2.带出热量:Q 灰3,Q 烟气,Q 灰2,Q 蒸汽,Q 散热 M 灰3=M Ca(OH)2=1518.244Kg ; Q 灰3=Q Ca(OH)2=7469.76(Kcal/hr) Q 烟气=cmt=551079.417810112.225368.0?=???(Kcal/hr); Q 灰2=264.7576810785694.482.02=???(Kcal/hr) Q 蒸汽=630.5χ(Kcal/Kg ) 热损失以3%计: Q 散=(Q 烟气+Q 灰) 03.0?03.0)103775.110489.78(55??+?= 3.系统热平衡计算: Q in =Q out ,即: 03 .0)103775.110489.78(5.630264.757681079.4176.74692076.7469103775.110489.785 5 5 55??+?+++?+=++?+?χχ ∴χ=5.72(t/hr)

半干法脱硫技术

一、工艺概述循环悬浮式半干法烟气脱硫技术兼有干法与湿法的一些特点,其既具有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又具有干法无污水排放、脱硫后产物易于处理的好处而受到人们广泛的关注。 循环悬浮式半干法烟气脱硫技术是近几年国际上新兴起的比较先进的烟气脱硫技术,它具有投资相对较低,脱硫效率相对较高,设备可靠性高,运行费用较低的优点,因此它的适用性很广,在许多国家普遍使用。 循环悬浮式半干法烟气脱硫技术主要是根据循环流化床理论,采用悬浮方式,使吸收剂在吸收塔内悬浮、反复循环,与烟气中的S02充分接触反应来实现脱硫的一种方法。 利用循环悬浮式半干法最大特点和优势是:可以通过喷水(而非喷浆)将吸收塔内温度控制在最佳反应温度下,达到最好的气固紊流混合并不断暴露出未反应的消熟石灰的新表面;同时通过固体物料的多次循环使脱硫剂具有很长的停留时 间,从而大大提高了脱硫剂的利用率和脱硫效率。与湿法烟气脱硫相比,具有系统简单、造价较低,而且运行可靠,所产生的最终固态产物易于处理等特点。 二、技术特点循环悬浮式半干法烟气脱硫技术是在集成浙大和国外环保公司半干法烟气脱硫技术基础上,结合中国的煤质和石灰品质及国家最新环保要求,经优化、完善后开发的第三代半干法技术。它是在锅炉尾部利用循环流化床技术进行烟气净化,脱除烟气中的大部分酸性气体,使烟气中的有害成分达到排放要求。 与第一、第二代半干法相比,第三代循环悬浮式半干法烟气脱硫技术具有以下特占: 八、、? 1、在吸收塔喉口增设了独特的文丘里管,使塔内的流场更均匀。 2、在吸收塔内设置上下两级双流喷嘴,雾化颗粒可达到50µm以下,精确 的灰水比保证了良好的增湿活化效果,受控的塔内温度使脱硫反应在最佳温度下进行,从而取得较高的脱硫效率,较长的滤料使用寿命。 3、采用比第二代更完善的控制系统,操作更简捷。 4、采用成熟的国产原材料和设备,降低成本,节约投资. 5、占地少,投资省,运行费用低,无二次污染。 6非常适合中小型锅炉的脱硫改造。 7、输灰采用上引式仓泵,耗气量小,输灰管路不易堵塞,使用寿命长。同时,在仓泵和布袋之间增设中间灰仓,使仓泵运行更稳定、可靠。 8、固体物料经袋式除尘器收集,再用空气斜槽回送至反应器,使未反应的脱除剂反复循环,在反应器内的停留时间延长,从而提高脱除剂的利用率,降低运行成本。 9、根据烟气净化需要,添加适量的活性炭等添加剂可改变循环物料组成,有效的吸附脱除二噁英和重金属等毒性大、难去除的污染物,达到特殊净化效果。 由于采用了大量的技术改良和优化,目前掌握的第三代半干法烟气脱硫技术克服 了第一代半干法脱硫装置易塌床、易磨损、系统阻力大、运行不可靠及第二代半干法

脱硫灰综合利用

脱硫灰综合利用 目前,永钢拥有一座300㎡烧结机,并配有一套半干法脱硫系统,处理烧结尾气量达到120万m3/h,脱硫效率为90%以上,处理后的尾气中SO2的排放浓度小于100 mg/m3,符合国家排放标准。但对于脱硫所产生的副产物-脱硫灰,则没有很好的利用途径。现就脱硫灰的性质分析,找到其合理的利用途径。 一、化学特性 烧结烟气脱硫副产物的主要化学组成,如下表所示: 脱硫副产物的受热分解的热重曲线如下表所示: 在室温至300℃之间的缓慢失重段对应着脱硫灰中自由水分的失去和半水亚硫酸钙中结晶水的部分脱除。第1个失重段(300~400℃)对应着亚硫酸钙的脱水和氢氧化钙的分解,第2失重段(400~630℃)

对应碳酸钙的分解,第3失重段(630~920℃)对应着亚硫酸钙的分解,第4 失重段(1100~1250℃)对应着硫酸钙的分解,生成氧化钙和三氧化硫。 二、物理特性 由于消化系统产生的脱硫剂消石灰的粒度很细,反应后的脱硫副产物粒度也非常细。 三、副产物的综合利用 Ca基半干法烧结烟气脱硫副产物的处理难度很大,其原因在于其成分复杂、波动大,且含有比较高的CaSO3,对建筑材料的稳定性造成影响;同时其粒度细,密度低,给运输和储存带来很大不便。针对这些问题,相关企业开展了积极探索和研究,研究开发了多项应用技术。 1、矿渣微粉添加剂 脱硫副产物用作复合矿渣微粉,掺杂在水泥原材料中。掺入量不超过3%时,水泥胶砂试块强度影响不大,对照国家标准,掺入副产物的矿渣微粉的密度、流动度比、含水量、三氧化硫、氯离子、烧失量、放射性及水化热等指标均符合国标要求,比表面积也均符合S95级别矿渣微粉要求的400m2/kg 以上的较好水平,28天活性指数符合要求。经过压蒸后没有裂纹,安定性也没有收到影响,在掺入量比较小的时候,脱硫副产物不会影响矿渣微粉的性能。 2、制作免烧砖

半干法脱硫方案..

烟气脱硫 技术方案

第一章工程概述 1.1项目概况 某钢厂将就该厂烧结机后烟气进行烟气脱硫处理。现烧结机烟气流程为烧结机—除尘器—吸风机—烟囱。除尘器采用多管式除尘器,除尘效率大于90%。主要原始资料如下: 1.2主流烟气脱硫方法 烟气脱硫(简称FGD)是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法,是控制酸雨和二氧化硫污染最为有效和主要的技术手段。 ,就目前国内实际应用工程,FGD其基本原理都是以一种碱性物质来吸收SO 2 按脱硫剂的种类划分,FGD技术主要可分为以下几种方法: 1、以石灰石、生石灰为基础的钙法; 2、以镁的化合物为基础的镁法; 3、以钠的化合物为基础的钠法或碱法; 4、以化肥生产中的废氨液为基础的氨法; 最为普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。而其中应用最为广泛的是石灰石-石膏湿法和循环流化床半干法烟气脱硫系统。针对本工程,

我公司将就以上两种脱硫方法分别进行设计、描述,并最终给出两方案比较结果。 1.3主要设计原则 针对本脱硫工程建设规模,同时本着投资少、见效快、系统简单可靠等原则,我方在设计过程中主要遵循以下主要设计原则: 1、脱硫剂采用外购成品石灰石粉(半干法为消石灰粉),厂内不设脱硫剂制备车间。 2、考虑到烧结机吸风机出口烟气含硫浓度为2345 mg/Nm3,浓度并不是很高,在满足环保排放指标的前提下,脱硫装置的设计脱硫效率取≥90%。 3、脱硫装置设单独控制室,采用PLC程序控制方式。同时考虑同主体工程的信号连接。 4、脱硫装置的布置尽可能靠近烟囱以减少烟道的长度,减少管道阻力及工程投资。

第二章石灰石-石膏湿法脱硫方案 2.1工艺简介 石灰石-石膏湿法脱硫工艺是目前世界上应用最为广泛和可靠的工艺。该工艺以石灰石浆液作为吸收剂,通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤,发生反应,以去除烟气中的SO2,反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸钙(石膏)。 图2.1 石灰石-石膏湿法脱硫工艺流程图 工艺流程图如图2.1所示,该工艺类型是:圆柱形空塔、吸收剂与烟气在塔内逆向流动、吸收和氧化在同一个塔内进行、塔内设置喷淋层、氧化方式采用强制氧化。 与其他脱硫工艺相比,石灰石-石膏湿法脱硫工艺的主要特点为: ·脱硫效率高,可达95%以上; ·吸收剂化学剂量比低,脱硫剂消耗少; ·液/气比(L/G)低,使脱硫系统的能耗降低; ·可得到纯度很高的脱硫副产品-石膏,为脱硫副产品的综合利用创造了有利条件; ·采用空塔型式使吸收塔内径减小,同时减少了占地面积; ·采用价廉易得的石灰石作为吸收剂; ·系统具有较高的可靠性,系统可用率可达97%以上;

烟气脱硫方法详解

烟气脱硫方法详解 随着工业的发展和人们生活水平的提高,对能源的渴求也不断增加,燃煤烟气中的SO2已经成为大气污染的主要原因。减少SO2污染已成为当今大气环境治理的当务之急。不少烟气脱硫工艺已经在工业中广泛应用,其对各类锅炉和焚烧炉尾气的治理也具有重要的现实意义。 烟气脱硫的技术方法种类繁多。以吸收剂的种类主要可以分为:1)钙法(以石灰石/石灰-石膏为主)2)氨法(氨或者碳铵)3)镁法(氧化镁)4)钠法(碳酸钠、氢氧化钠)5)有机碱法6)活性炭法7)海水法等。目前使用最多的是钙法,氨法次之。 钙法有石灰石/石灰-石膏、喷雾干燥法、炉内喷钙法、循环流化床法、炉内喷钙尾部增湿法、GSA悬浮吸收法等,其中用的最多的是石灰石/石灰-石膏法。氨法也是多种多样的,如硫氨法、联产硫氨法和硫酸法、联产磷铵法等,以磷铵法为主。 不管是哪种脱硫方法,其工艺都是如此: (一)石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫技术 石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰 石作为脱硫剂,石灰经过破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经过消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。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氢氧化钙以及鼓入的空气发生化学反应,最终的反应产物为石膏。同时能够去除烟气中的其他杂质。脱硫后

的烟气经过除雾器去除带出的细小的液滴,经过热交换器加热升温后排如烟囱。脱硫石膏经过脱水装置脱水后回收。 (二)干式循环流化床烟气脱硫技术 干式循环流化床烟气脱硫技术是20世纪80年代后期发展起来的一种新的干法烟气脱硫技术,该技术具有投资少、占地小、结构简单、易于操作,兼有高效除尘和烟气净化功能,运行费用低等优点。 其工艺流程为:从煤粉燃烧装置产生的实际烟气通过引风机进入反应器,再经过旋风除尘器,最后通过引风机从烟囱排出。脱硫剂为从回转窑生产的高品质石灰粉,用螺旋给粉机按给定的钙硫比连续加入。旋风除尘器除下的一部分脱硫灰经循环灰斗和螺旋给灰机进入反应器中再循环。在文丘里管中有喷水雾化装置,通过调节水量来控制反应器内温度。 毅腾环保工程建议为了美好的环境让烟气脱硫设备应用起 来吧!

(完整版)脱硫灰

烟气脱硫灰改性 随着我国控制和削减SO2排放力度的不断加大,烟气脱硫已进入快速发展阶段。伴随着脱硫装置的陆续安装,脱硫产物越来越多,脱硫灰的综合利用成为急需解决的问题。由于半干法脱硫灰的成分极其复杂,由脱硫剂、脱硫产物与飞灰等多种成分组成[1],并且脱硫灰中的亚硫酸钙在被利用过程中性质十分不稳定,所以大多是以堆放和抛弃处理为主,目前对于半干法脱硫灰的性质和应用正处于研究的阶段[2-3]。 半干法烟气脱硫产物中CaS03含量较高,CaSO3的转化有助于改善以此为原料生产的建材制品的力学性能和耐久性,具有显著的环境效益、经济效益和社会效益[4-5]。本文在原有基础上对脱硫灰中亚硫酸钙的催化、氧化进行了研究,旨在蒸压建材的生产的过程中完成亚硫酸钙的转化,实现脱硫灰的资源化利用。 1试验部分 1.1原材料 表1 电厂脱硫灰主要矿物含量 Table 1 Mineral content of power plant desulfurization ash 主要矿物CaO MgO SiO2Fe2O3Al2O3SO3f-CaO CaSO3CaSO4含量(%)28.08 0.33 30.12 0.35 7.12 16.26 8.01 15.60 5.42 1.2 试验方法 亚硫酸钙转化率的测试:碘量法 蒸压砖强度的测试:执行JC239-2001《粉煤灰砖》,其他指标执行GB/T2542-2003《砌墙砖实验方法》 2试验结果分析 2.1 温度对亚硫酸钙转化率的影响 在脱硫灰中掺加2%的催化剂,水灰比0.15,改性温度分别为20℃、40℃、80℃、100℃、180℃,改性时间为48h。改性条件在20℃、40℃、80℃的实验在恒温箱中进行,100℃、180℃的实验在蒸压釜中进行。脱硫灰干燥后用碘量法测亚硫酸钙的转化率,实验结果见下图所示 图2 复合催化剂对亚硫酸钙转化率的影响 Fig.2 The effect of composite catalysts for the conversion of calcium sulfite 实验结果显示,TiO2和MnO2复合使用时催化效果增强,表现出正协同作用,且随着温度

半干法脱硫技术方案(1)

3×75t锅炉 烟气脱硫除尘工程总承包 技术方案 业主方: 总包方:山东先进能源科技有限公司 二○一八年三月

目录 1、技术规范 (2) 工程范围 (2) 设计范围: (2) 设计内容 (2) 设备制造及供货 (4) 设备及系统安装 (25) 设计基础资料 (26) 锅炉主要特性 (26) 厂址气象和地理条件 (28) 土建设计基础资料 (29) 脱硫剂(生石灰)品质要求 (29) 工程方案 (29) 工艺设计 (29) 主要设计原则, (30) 方案设计 (30) 性能保证值 (34) 总包方提供的基本参数 (35) 设备清册(设备厂家供参考、设备选型以初设选型为准) (41) 2业主人员培训 (48) 培训内容 (48) 培训方式 (48) 设计联络会 (49) 3 监造、检验和性能验收试验 (51) 概述 (51) 工厂检验 (51) 设备监造 (52)

1、技术规范 工程范围 山东临沂电厂位于位于临沂市以南,距市区约3公里,在大菜园村以南,许家冲村以西地区,北距临沂火车站3公里,东距沂河5公里,位于临沂市规划区范围以内。 为改善电厂周围及临沂地区的大气环境,根据临沂发电厂二氧化硫治理规划和环保要求,临沂电厂将继续对剩余锅炉进行脱硫技改工作,本期工程将先行对5#、6#锅炉加装脱硫装置。综合各方面情况考虑,临沂电厂机组设计含硫量为%。 本工程为改造工程,采用循环流化床(干法)脱硫工艺,其装置在60%-100%BMCR工况下进行全烟气脱硫,脱硫效率不低于90%。 本工程包括脱硫除尘岛内系统正常运行、紧急情况处理及检修等所必需具备的工艺系统设计、设备选择、采购、运输及储存、制造及安装、土建建(构)筑物的设计、施工、调试、试验及检查、试运行、考核验收、消缺、培训和最终交付投产等方面的内容。总包应对脱硫除尘岛的性能负全部责任。 设计范围: 本脱硫技改工程包括脱硫岛内5#、6#机组锅炉脱硫除尘岛内所有土建、机务、电气、控制等设计。(业主方提供建设场地内地质勘探及勘探结果、设计基础参数。)制定初步设计方案及设计范围的各分项详细方案, 编制设计文件、施工图纸等资料, 现场设计施工交底。 设计内容 土建项目 本工程所有设备、设施基础

烟气脱硫基本原理及方法

烟气脱硫基本原理及方法 烟气脱硫基本原理及方法: 1 、基本原理: =亚硫酸盐(吸收过程) 碱性脱硫剂+ SO 2 亚硫酸盐+ O =硫酸盐(氧化过程) 2 ,先反应形成亚硫酸盐,再加氧氧化成为稳定的硫酸盐,然碱性脱硫剂吸收 SO 2 后将硫酸盐加工为所需产品。因此,任何烟气脱硫方法都是一个化工过程。 2 、主要烟气脱硫方法 烟气脱硫的技术方法种类繁多。以吸收剂的种类主要可分为: ( 1 )钙法(以石灰石 / 石灰-石膏为主); ( 2 )氨法(氨或碳铵); ( 3 )镁法(氧化镁); ( 4 )钠法(碳酸钠、氢氧化钠); ( 5 )有机碱法; ( 6 )活性炭法; ( 7 )海水法等。

目前使用最多是钙法,氨法次之。钙法有石灰石 / 石灰-石膏法、喷雾干燥法、炉内喷钙法,循环流化床法、炉内喷钙尾部增湿法、 GSA 悬浮吸收法等,其中用得最多的为石灰石 / 石灰-石膏法。氨法亦多种多样,如硫铵法、联产硫铵和硫酸法、联产磷铵法等,以硫铵法为主。 二、烟气脱硫技术简介: ( 一 ) 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫技术: 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。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空气进行化学反应,最终反应产物为石膏。同时去除烟气中部分其他污染物,如粉尘、 HCI 、 HF 等。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经热交换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。该技术采用单循环喷雾空塔结构,具有技术成熟、应用范围广、脱硫效率高、运行可靠性高、可利用率高,有大幅度降低工程造价的可能性等特点。

循环流化床半干法脱硫灰的综合利用现状及展望

循环流化床半干法脱硫灰的综合利用现状 及展望 摘要:随着钢厂和燃煤电厂的大规模建设,控制钢厂及电厂SO2的排放已成为降低我国SO2排放总量的重要措施,随之而产生的大量脱硫灰的综合利用亦成为亟待解决的问题。本文介绍了脱硫灰的形成及其特性,并对目前国内外循环流化床烧结脱硫灰及电厂脱硫灰的利用现状进行分析,提出了烧结脱硫灰可用作制备生态型胶凝材料及水泥缓凝剂的全新利用方式,从而实现脱硫灰变废为宝。 关键词:循环流化床烧结烟气脱硫灰综合利用. 钢铁行业和燃煤电厂是国家重要的基础产业,又是高能耗、高排放、增加环境负荷源头的行业。随着近两年钢铁行业和燃煤电厂的大规模建设,烟气脱硫对环保提出了新的挑战。钢铁生产及燃煤电厂在其热加工过程中消耗大量的燃料和矿石,同时排放大量的空气污染物如SO2等,其中钢铁企业排放的SO2中50%-70%来自烧结工序。采用循环流化床烟气脱硫技术,因具有占地面积小、无二次污染而具有广阔的市场前景,但在脱硫过程中产生了大量的脱硫灰。目前国内外只有少部分脱硫灰得到初级利用,绝大部分被抛弃,如果不加以合理利用将会造成二次污染并占用土地,因而脱硫灰的综合利用制约了循环流化床烟气脱硫技术的推广。本文综述烧结烟气来源及特点、循环流化床烟气脱硫技术的特点及钢厂、电厂脱硫灰在建材等方面的综合利用途径。 1 烧结烟气来源及特点 1.1 烧结烟气的来源及SO2的排放. 近些年随着我国工业的发展,钢铁工业迅速崛起,除了钢产量剧增,SO2的产量也大增。2006年我国SO2排放总量为2588.8万吨,超过“十五”规划总量控制目标(1800万吨)788.8万吨,没有实现“十五”规划要求的SO2减排10%的目标。“十一五”期间,减排SO2成为我国环境保护的重点。目前,我国钢铁企业SO2排放量仅次于电力、煤气、热水的生产供应业和化工原料及化学制品制造业,居第3位[1]。在烧结生产过程中产生的大气污染物有工业粉尘、烟尘、SOx等,工业粉尘主要来自原(燃)料系统的破碎筛分、混合料系统的配料烧结、成品系统的整粒筛分及运输过程。烟尘主要来自烧结机的烧结过程及冷却机的冷却过程。SOx 主要来自烧结机头烟气,主要是铁矿石中的FeS2或FeS、燃料中的S(有机硫、FeS2或FeS)与氧反应产生的。 1.2 烧结烟气的特点 烧结烟气是烧结混合料点火后,随台车运行,在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气。它与其他环境含尘气体有着明显的区别,其主要特点是[2,3]:(1)烟气量大,每生产1t烧结矿大约产生4000~6000m3烟气。 (2)烟气温度较高,随工艺操作状况的变化,烟气温度一般在150℃上下。(3)烟气挟带粉尘多。钢铁冶炼过程中排放的多为氧化铁烟尘,其粒度小、吸附力强。 (4)含湿量大。为了提高烧结混合料的透气性,混合料在烧结前必须加适量的水制成小球,所以含尘烟气的含湿量较大,按体积比计算,水分含量在10%左右。(5)含有腐蚀性气体。高炉煤气点火及混合料的烧结成型过程,均将产生一定

钢铁冶金半干法烧结烟气脱硫灰改性及应用研究

钢铁冶金半干法烧结烟气脱硫灰改性及应用研究 在钢铁行业烧结烟气二氧化硫已成为最主要的污染物,减少废气 排放技术已成为钢铁企业、环保企业的重点研究课题,由此产生的烧 结烟气脱硫灰的综合利用已经成为需要解决的另一个问题。目前,大多数钢铁企业都采用半干脱硫技术进行烟气脱硫处理。半干烟气脱硫工艺所产生的脱硫灰分的组成较为复杂,不稳定,难以再使用。脱硫灰积累不仅占用了大量的土地资源,还花费了大量的资金,而且硫化物矿床对环境造成了严重的污染。因此,在我国资源节约型社会中,半干烟气脱硫烟灰综合治理,探索使用方法,也成为建设绿色环保的关键。 分析了烟气半干脱硫系统脱硫系统的问题,通过控制石灰的消化,提高了石灰的消化通过对喷淋系统、床层厚度和压差的合理控制,确定了烧结烟气半干脱硫的关键工艺数字,实现脱硫系统的稳定运行,85%以上的脱硫效率,同步速率100%,排放指标远低于国家标准。 1 运行中存在的问题和控制难点 在系统的早期,塔的壁、导流板的块、流化床等,现场的实际情况不符合要求,出口所以2波动大,脱硫效率不能稳定控制。具体问题总结如下:设计烟气温度高,生产难于满足设计要求。烟的入口温 度脱硫系统设计要求:150℃,130℃最低。 但是在实际生产中,天钢烧结烟气温度偶尔出现在110 ~ 130℃

之间,不能满足设计要求,生产、尤其是在冬天已经恢复生产停机检修时间后,烧结系统烟气温度的上升,可以减少脱硫效率和排放的浓度。 塔的墙似乎是厚的现象,大的脱落容易引起塌陷的床事故率高流化床作业条件严格,不小心偶然会引起塌陷的床事故。流化床气流减慢,或引起大量脱硫,导致床塌。空气流速控制速度过快,大量吸收空气进入除尘器,不可能达到高脱硫率,并对下游除尘系统进行了大量负荷。 布袋的数量很大,很难进行维护。360m2烧结烟气脱硫系统有10304袋,265米2烧结烟气脱硫有9 024袋,每袋必须完好无损, 能满足粉尘排放的要求。一旦几个或几十个袋被损坏,烟道气体和混合烟气脱硫剂就会用布袋排放,粉尘排放数据,近一万袋一个被检查,或者整个组织的变化不是现实。 2 先进脱硫技术的发展 脱硫技术,根据其工艺可分为湿脱硫技术、半干烟气脱硫技术、干烟气脱硫技术、不同脱硫技术、使用不同脱硫方法等。例如,脱硫的湿法主要是钠和双减法。半干烟气脱硫技术主要采用循环流化床法、SDA方法等。干烟气脱硫技术主要包括活性炭吸附法和电子束射流法。这些技术可以过滤有害物质,如工业生产中的二氧化硫。 2.1 脱硫灰的理化特征性 烧结烟气脱硫灰是一种工业生产烧结烟气的烟囱和工业脱硫剂, 在一定反应后尘埃物质的分离,的循环流化床半干法烧结烟气脱硫灰 是一种很薄的深红色粉末,烧结烟气脱硫灰颗粒细,比电厂脱硫灰颗

半干法脱硫技术介绍

半干法脱硫技术介绍 一、概述 循环流化床烟气脱硫工艺是八十年代末德国鲁奇(LURGI)公司开发的一种新的半干法脱硫工艺,这种工艺以循环流化床原理为基础以干态消石灰粉Ca(OH)2作为吸收剂,通过吸收剂的多次再循环,在脱硫塔内延长吸收剂与烟气的接触时间,以达到高效脱硫的目的,同时大大提高了吸收剂的利用率。通过化学反应,可有效除去烟气中的SO2、SO3、HF与HCL等酸性气体,脱硫终产物脱硫渣是一种自由流动的干粉混合物,无二次污染,同时还可以进一步综合利用。该工艺主要应用于电站锅炉烟气脱硫,单塔处理烟气量可适用于蒸发量75t/h~1025t/h之间的锅炉,SO2脱除率可达到90%~98%,是目前干法、半干法等类脱硫技术中单塔处理能力最大、脱硫综合效益最优越的一种方法。 二、CFB半干法脱硫系统工艺原理 Ca(OH)2+ SO2= CaSO3 + H2O Ca(OH)2+ 2HF= CaF2 +2H2O Ca(OH)2+ SO3= CaSO4 + H2O Ca(OH)2+ 2HCl= CaCl2 + 2H2O CaSO3+ 1/2O2= CaSO4 三、流程图 四、CFB半干法脱硫工艺系统组成 1. 脱硫剂制备系统 2. 脱硫塔系统 3. 除尘器系统 4. 工艺水系统 5. 烟气系统

6. 脱硫灰再循环系统 7. 脱硫灰外排系统 8. 电控系统 五、CFB半干法脱硫工艺技术特点 1. 脱硫塔内烟气和脱硫剂反应充分,停留时间长,脱硫剂循环利用率高; 2. 脱硫塔内无转动部件和易损件,整个装置免维护; 3. 脱硫剂和脱硫渣均为干态,系统设备不会产生粘结、堵塞和腐蚀等现象; 4. 燃烧煤种变化时,无需增加任何设备,仅增加脱硫剂就可满足脱硫效率; 5. 在保证SO2脱除率高的同时,脱硫后烟气露点低,设备和烟道无需做任何防腐措施; 6. 脱硫系统适应锅炉负荷变化范围广,可达锅炉负荷的30%~110%; 7. 脱硫系统简单,装置占地面积小; 8. 脱硫系统能耗低、无废水排放; 9. 投资、运行及维护成本低。

半干法脱硫工艺特点介绍

半干法脱硫工艺的特点: 一、工艺原理描述 锅炉尾气在CFB半干法烟气净化系统中得以净化,该系统主要是根据循环流化床理论和喷雾干燥原理,采用悬浮方式,使 吸收剂Ca(OH) 2在吸收塔内悬浮、反复循环,与烟气中的SO 2 等酸性气体充分接触、反应来实现脱除酸性气体及其它有害物质的 一种方法。烟气脱硫工艺分7个步骤:⑴吸收剂存储和输送;⑵烟气雾化增湿调温;⑶脱硫剂与含湿烟气雾化颗粒充分接触混合;⑷二氧化硫吸收;⑸增湿活化;⑹灰循环;⑺灰渣排除。⑵、⑶、⑷、⑸四个步骤均在吸收塔中进行,其化学、物理过程如下所述。 A.化学过程: 当雾化水经过双流体雾化喷嘴在吸收塔中雾化,并与烟气充分接触,烟气冷却并增湿,氢氧化钙粉颗粒同H 2O 、SO 2 、H 2 SO 3 反应生成干粉产物,整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应,反应步骤及方程式如下: ⑴SO 2 被液滴吸收;

SO 2(气)+H 2 O→H 2 SO 3 (液) ⑵吸收的SO 2 同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙; Ca(OH) 2(液)+H 2 SO 3 (液)→CaSO 3 (液)+2H 2 O Ca(OH) 2(固)+H 2 SO 3 (液)→CaSO 3 (液)+2H 2 O ⑶液滴中CaSO 3 达到饱和后,即开始结晶析出 CaSO 3(液)→CaSO 3 (固) ⑷部分溶液中的CaSO 3 与溶于液滴中的氧反应,氧化成硫酸钙 CaSO 3(液)+1/2O 2 (液)→CaSO 4 (液) ⑸CaSO 4 (液)溶解度低,从而结晶析出 CaSO 4(液)→CaSO 4 (固)

⑹对未来得及反应的Ca(OH) 2 (固),以及包含在CaSO 3 (固)、 CaSO 4 (固)内的Ca(OH) 2 (固)进行增湿雾化。 Ca(OH) 2 (固) →Ca(OH) 2 (液) SO 2(气)+H 2 O→H 2 SO 3 (液) Ca(OH) 2 (液)+H 2 SO 3 (液)→CaSO 3 (液)+2H 2 O CaSO 3(液)→CaSO 3 (固) CaSO 3(液)+1/2O 2 (液)→CaSO 4 (液) CaSO 4(液)→CaSO 4 (固) ⑺布袋除尘器脱除的烟灰中的未反应的Ca(OH) 2 (固),以及包含在CaSO 3 (固)、 CaSO 4 (固)内的Ca(OH) 2 (固)循环至吸收塔 内继续反应。 Ca(OH) 2 (固) →Ca(OH) 2 (液)

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理题库

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。

某公司对半干法脱硫灰综合利用专篇

齐齐哈尔鑫源广建筑材料制造有限公司对齐热电厂 二期热电项目半干法脱硫灰综合利用专篇 一、干法脱硫灰性质分析 以某电厂220t/d 锅炉电除尘后配套龙净干法脱硫工艺为例,通过SEM 、粒径分析、XRD/XRF/TGA 成分分析等,成分和物理性质如表1所示,说明此类的干法脱硫灰为一种干态(含水率低于2%)和细颗粒(中位粒径约为15um )的混合物,主要化学为亚硫酸钙(CaSO 3·1/2H 2O )、碳酸钙(CaCO 3)、粉煤灰、硫酸钙(CaSO 4·2H 2O )、消石灰(Ca(OH)2)。具体化学性质和物理性质如表 1所示,SEM 和粒径分析图如图 1、图 2所示。 图 1干法脱硫灰外观和SEM 图 粒度分布 0.01 0.1 1 10 100 1000 3000 粒度 (μm) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 体积 (%) 梅钢火电厂脱硫灰-3-040813 - 平均, 2013年4月15日星期一 16:12:09 粒度 (μm)0.020 0.022 0.025 0.028 0.032 0.036 0.040 0.045 0.050 0.056 0.063 0.071 0.080 0.089 0.100 0.112 0.126 0.142 范围内体积 % 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 粒度 (μm)0.142 0.159 0.178 0.200 0.224 0.252 0.283 0.317 0.356 0.399 0.448 0.502 0.564 0.632 0.710 0.796 0.893 1.002 范围内体积 % 0.56 1.31 1.48 1.54 1.35 1.03 0.72 0.49 0.38 0.39 0.47 0.57 0.65 0.66 0.62 0.55 0.51 粒度 (μm)1.002 1.125 1.262 1.416 1.589 1.783 2.000 2.244 2.518 2.825 3.170 3.557 3.991 4.477 5.024 5.637 6.325 7.096 范围内体积 % 0.52 0.56 0.63 0.71 0.81 0.91 1.02 1.14 1.27 1.40 1.54 1.67 1.79 1.89 1.99 2.07 2.13 粒度 (μm)7.096 7.962 8.934 10.024 11.247 12.619 14.159 15.887 17.825 20.000 22.440 25.179 28.251 31.698 35.566 39.905 44.774 50.238 范围内体积 % 2.19 2.23 2.26 2.29 2.32 2.35 2.38 2.41 2.44 2.47 2.49 2.49 2.48 2.46 2.42 2.36 2.29 粒度 (μm)50.238 56.368 63.246 70.963 79.621 89.337 100.237 112.468 126.191 141.589 158.866 178.250 200.000 224.404 251.785 282.508 316.979 355.656 范围内体积 %2.21 2.13 2.03 1.92 1.80 1.66 1.52 1.36 1.20 1.05 0.93 0.82 0.74 0.68 0.65 0.63 0.63 粒度 (μm)355.656 399.052 447.744 502.377 563.677 632.456 709.627 796.214 893.367 1002.374 1124.683 1261.915 1415.892 1588.656 1782.502 2000.000 范围内体积 %0.62 0.59 0.52 0.42 0.16 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 图 2干法脱硫灰粒径分析图(中位粒径15.32um )

干法、半干法脱硫技术介绍

干法脱硫技术 摘要:本文主要论述了干法脱除烟气中SO2的各种技术应用及其进展情况,对烟气脱硫技术的发展进行展望,即研究开发出优质高效、经济配套、性能可靠、不造成二次污染、适合国情的全新的烟气污染控制技术势在必行。 关键词:烟气脱硫二氧化硫干法 前言:我国的能源以燃煤为主,占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧,煤燃烧过程中产生严重污染,如烟气中CO2是温室气体,SOx可导致酸雨形成,NOX也是引起酸雨元凶之一,同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能源消费占世界的8%~9%,SO2的排放量占到世界的15.1%,燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87%。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨,SO2的年排放量为2000多吨,预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨,如果不采用控制措施,SO2的排放量将达到3300万吨。据估算,每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右,到2010年,要保持中国目前的SO2排放量,投资接近1千亿元,如果想进一步降低排放量,投资将更大[1]。为此1995年国家颁布了新的《大气污染防治法》,并划定了SO2污染控制区及酸雨控制区。各地对SO2的排放控制越来越严格,并且开始实行SO2排放收费制度。随着人们环境意识的不断增强,减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视,寻求解决这一污染措施,已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量,既需要国家的合理规划,更需要适合中国国情的低费用、低耗本的脱硫技术。 烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一,按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。 湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2。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。 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。 3、电子射线辐射法烟气脱硫技术电子射线辐射法是日本荏原制作所于1970年着手研究,1972年又与日本原子能研究所合作,确立的该技术作为连续处理的基础。1974年荏原制作所处理重油燃烧废气,进行了1000Nm3/h规模的试验,探明了添加氨的辐射效果,稳定了脱硫脱硝的条件,成功地捕集了副产品和硝铵。80年代由美国政府和日本荏原制作所等单位分担出资在美国印第安纳州普列斯燃煤发电厂建立了一套最大处理高硫煤烟气量为

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