第四章

4.1概述

對氮氧化物來說，合理有效地組織煤的燃燒過程，可以較大幅度地降低NOx的生成量。

濕法脫硫干法脫硫半干法脫硫

三、煙氣脫硫工藝的類型和主流工藝

1、類型按脫硫反響物質(zhì)在反響過程中的狀態(tài)分為

拋棄法按脫硫反響產(chǎn)物的處理方式分成：回收法

再生法按脫硫劑的使用情況可分為：非再生法2、主流的脫硫工藝四、燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的特點(diǎn)1、脫硫裝置呈多樣。2、工藝特點(diǎn)接近于化工工業(yè)。3、效勞對象的特點(diǎn)不同。一、脫硫劑的種類

4.2煙氣脫硫劑的種類和特點(diǎn)目前廣泛使用的脫硫劑的種類包括：鈣基脫硫劑、氨基脫硫劑和鈉基脫硫劑，還有其他堿性物質(zhì)、活性炭等。1、鈣基脫硫劑：〔1〕石灰石?！?〕石灰?！?〕消石灰。1、煙氣脫硫效率平均脫硫效率的計(jì)算式為：折算水分、灰分和硫分，計(jì)算公式如下：

%2、鈣硫摩爾比〔Ca/S〕鈣與硫的摩爾比值表示，即Ca/S比，所需的Ca/S越高，鈣的利用率那么越低。

濕法脫硫工藝在脫硫效率為90%以上時(shí)，鈣硫摩爾比略大于1。半干法在脫硫率為85%時(shí)，鈣硫摩爾比為1.5—1.6；干法在脫硫效率為70%時(shí)，鈣硫摩爾比可達(dá)2—2.5。3、脫硫裝置的出力

用折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下每小時(shí)處理的煙氣量，即采用m3/h來表示。二、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2、年運(yùn)行費(fèi)用煙氣脫硫系統(tǒng)運(yùn)行一年中所發(fā)生的全部費(fèi)用。

4、售電電價(jià)增加電價(jià)增加=年運(yùn)行費(fèi)用〔元〕/[機(jī)組容量〔kW〕×24〔h〕×365×鍋爐可用系數(shù)]年運(yùn)行費(fèi)〕/〔年脫硫量×壽命〕脫硫系統(tǒng)可能產(chǎn)生的環(huán)境問題主要是廢水和廢渣等。1、廢水主要超標(biāo)工程是PH值、COD、懸浮物及汞、銅、鎳、鋅、砷、氯、氟等，因此，在整體工藝中需考慮相應(yīng)的廢水處理措施。2、固體廢棄物大局部脫硫工藝對脫硫副產(chǎn)品采用拋棄堆放等處理方式，因此要對堆放場的底部進(jìn)行防滲處理，以防污染地下水，對外表進(jìn)行固化處理，以防揚(yáng)塵。三、環(huán)境評估優(yōu)點(diǎn)：一、石灰石漿液洗滌脫硫工藝的根本原理1、煙氣濕法脫除SO2的理論根底SO2在水中具有中等程度的溶解度，其水溶性呈酸性，因此，易于與堿性物質(zhì)發(fā)生中和反響；SO2具有較強(qiáng)的極性，易于被吸收劑吸收；SO2溶于水生成的SO32-、HSO3-等，可與鈣等堿土金屬離子形成溶解度很低的沉淀物；在與強(qiáng)氧化劑接觸或有催化劑及氧存在時(shí)，SO32-會被氧化成SO42-，會生成更穩(wěn)定的堿金屬硫酸鹽沉積物。2、工藝流程根本工藝流程如下：

鍋爐煙氣經(jīng)電除塵器除塵后，通過增壓風(fēng)機(jī)、GGH(可選)降溫后進(jìn)入吸收塔。在吸收塔內(nèi)煙氣向上流動且被向下流動的循環(huán)漿液以逆流方式洗滌。循環(huán)漿液那么通過噴漿層內(nèi)設(shè)置的噴嘴噴射到吸收塔中，以便脫除SO2、SO3、HCL和HF，與此同時(shí)在“強(qiáng)制氧化工藝〞的處理下反響的副產(chǎn)物被導(dǎo)入的空氣氧化為石膏〔CaSO4·2H2O〕，并消耗作為吸收劑的石灰石。循環(huán)漿液通過漿液循環(huán)泵向上輸送到噴淋層中，通過噴嘴進(jìn)行霧化，可使氣體和液體得以充分接觸。每個(gè)泵通常與其各自的噴淋層相連接，即通常采用單元制。

在吸收塔中，石灰石與二氧化硫反響生成石膏，這局部石膏漿液通過石膏漿液泵排出，進(jìn)入石膏脫水系統(tǒng)。脫水系統(tǒng)主要包括石膏水力旋流器〔作為一級脫水設(shè)備〕、漿液分配器和真空皮帶脫水機(jī)。經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)兩級除霧器除霧，在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。同時(shí)按特定程序不時(shí)地用工藝水對除霧器進(jìn)行沖洗。進(jìn)行除霧器沖洗有兩個(gè)目的，一是防止除霧器堵塞，二是沖洗水同時(shí)作為補(bǔ)充水，穩(wěn)定吸收塔液位。在吸收塔出口，煙氣一般被冷卻到46—55℃左右，且為水蒸氣所飽和。通過GGH將煙氣加熱到80℃以上，以提高煙氣的抬升高度和擴(kuò)散能力。最后，潔凈的煙氣通過煙道進(jìn)入煙囪排向大氣。脫硫過程主反響

1〕

SO2

+

H2O

→

H2SO3

吸收

2〕

CaCO3

+

H2SO3

→

CaSO3

+

CO2

+

H2O

中和

3〕

CaSO3

+

1/2

O2

→

CaSO4

氧化

4〕

CaSO3

+

1/2

H2O

→

CaSO3·1/2H2O

結(jié)晶

5〕

CaSO4

+

2H2O

→

CaSO4

·2H2O

結(jié)晶

6〕

CaSO3

+

H2SO3

→

Ca(HSO3)2

pH

控制

同時(shí)煙氣中的HCL、HF與CaCO3的反響，生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值通過注入石灰石漿液進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，一般pH值在5.5—6.2之間。3.系統(tǒng)構(gòu)成石灰石液漿制備系統(tǒng)：由石灰石粉料倉、石灰石磨機(jī)及測量站構(gòu)成。二氧化硫吸收系統(tǒng)〔吸收塔〕：由洗滌循環(huán)系統(tǒng)÷除霧器和氧化工序組成的吸收塔。煙氣輸送系統(tǒng)和熱交換系統(tǒng)：〔脫硫風(fēng)機(jī)、煙氣再熱系統(tǒng)〕石膏處理系統(tǒng)：由水力旋流別離器、真空皮帶過濾機(jī)和儲存系統(tǒng)組成。廢水處理系統(tǒng)：自動控制系統(tǒng)石膏處理系統(tǒng)：煙氣輸送系統(tǒng)和熱交換系統(tǒng)指鍋爐煙氣排出之后直到最后經(jīng)過煙囪排放到大氣中的全行程控制系統(tǒng)。由除塵系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、氣/氣換熱器系統(tǒng)、煙道煙囪及各種閘板門、旁道裝置等組成。脫硫風(fēng)機(jī)裝設(shè)煙氣脫硫裝置后，整個(gè)脫硫系統(tǒng)的煙氣阻力約為2940Pa，單靠原有鍋爐引風(fēng)機(jī)〔IDF〕需設(shè)助推風(fēng)機(jī)，或稱脫硫風(fēng)機(jī)〔BUF〕。風(fēng)機(jī)位置ABCD煙氣溫度/℃100-15070-11045-5570-100磨損少少無無腐蝕無有有少沾污少少有無漏風(fēng)率/％3.00.30.33.0能耗100908295煙氣再熱系統(tǒng)石灰石液漿制備系統(tǒng)二氧化硫吸收系統(tǒng)〔吸收塔〕〔一〕吸收塔吸收塔是煙氣脫硫的核心裝置，要求氣液接觸面積大、氣體的吸收反響良好，壓力損失小。并且適用于大容量煙氣處理。吸收塔的主要有噴淋塔、填料塔、雙回路塔和噴射鼓泡塔、復(fù)合塔等類型。噴淋塔是濕法脫硫的主流塔型，多采用逆流方式布置，煙氣流速為3m/s左右，液氣比與煤的含硫量和脫硫率關(guān)系較大，一般在8—25L/m之間。優(yōu)點(diǎn)是:內(nèi)部部件少，故結(jié)垢的可能性小，壓力損失也小。逆流運(yùn)行有利于煙氣與吸收液充分接觸，但阻力損失比順流大。填料塔填料塔是由日本三菱重工開發(fā)，采用塑料隔柵作填料，相對延長了氣液兩相的接觸時(shí)間，從而保證較高的脫硫率。隔柵填料塔為順流或逆流，順流時(shí)的空塔氣速約4—5米/秒，與逆流塔相比結(jié)構(gòu)緊湊。壓降因隔柵填充高度而異。雙回路塔最早由美國Reserch-Conttrell公司開發(fā)，又稱Noell-KRC工藝，在美國和德國應(yīng)用較多。雙回路塔被一個(gè)集液斗分成兩個(gè)回路：下段作為預(yù)冷卻區(qū)，并進(jìn)行一級脫硫，pH控制在4.0－5.0，有利于氧化和石灰石的溶解，防止結(jié)垢和提高石灰石的利用率；上段為吸收區(qū)，其排水經(jīng)集液斗引入另設(shè)的加料槽，在此參加新鮮的石灰石，維持較高的pH〔6.0左右〕，以獲得較高的脫硫率。噴射鼓泡塔由千代田公司開發(fā)研制，又稱CT-121，煙氣通過噴射分配器以一定的壓力進(jìn)入吸收液，形成一定高度的噴射氣泡層，可省去再循環(huán)泵和噴林裝置。凈化后的煙氣經(jīng)上升管進(jìn)入混合室，除霧后排放。特點(diǎn)是：可在低pH下運(yùn)行，一般為3.5－4.5，生成的石膏晶體顆粒大，易于脫水；脫硫率的上下與系統(tǒng)的壓降有關(guān)，可通過增大噴射管的浸沒深度來提高壓降，提高脫硫率?！捕吵F器除霧器一般設(shè)置在吸收塔頂部〔低流速煙氣垂直布置〕或出口煙道〔高流速煙氣水平布置),通常為二級除霧器。除霧器設(shè)置沖洗水，間歇沖洗沖洗除霧器。濕法煙氣脫硫采用的主要是折流板除霧器，其次是旋流板除霧器。〔三〕氧化槽氧化槽的功能是接收和儲存石灰石，溶解石灰石，鼓風(fēng)氧化CaSO3，結(jié)晶生成石膏。早期的濕法脫硫幾乎都是在脫硫塔外另設(shè)氧化塔，由脫硫塔排出的漿液再被引入專門的壓力氧化槽中，并添加硫酸，在pH為3－4的條件下被鼓風(fēng)氧化。這種工藝易發(fā)生結(jié)垢和阻塞問題。隨著工藝的開展，將氧化系統(tǒng)組合在塔底的漿池內(nèi)，利用大容積漿液完成石膏的結(jié)晶過程，就地氧化。循環(huán)的石灰石在氧化槽內(nèi)設(shè)計(jì)停留時(shí)間一般為4－8min，與石灰石的反響性能有關(guān)。〔四〕霧化噴嘴霧化噴嘴的功能是將大量的石灰石漿液轉(zhuǎn)化為能夠提供足夠接觸面積的霧化小液滴以有效脫除煙氣中二氧化硫。濕法脫硫采用的噴嘴一般為離心壓力霧化噴嘴，可粗略分為旋轉(zhuǎn)型和離心型。常用的有空心錐切線型、實(shí)心錐切線型、雙空心錐切線型、實(shí)心錐型、螺旋型等5種。石膏處理系統(tǒng)來自吸收塔底槽的石膏漿先在一臺水力旋流別離器中稠化大到其固體含量約40％－60％，同時(shí)按其粒度分級。然后將稠化的石膏漿用真空皮帶過濾器脫水到所需的殘留濕度10％。用離心機(jī)脫水可使石膏含水量降到5％，但運(yùn)行費(fèi)用高。為了使氯含量減少到不影響石膏使用的程度，同時(shí)必須在過濾皮帶上對其進(jìn)行洗滌。石膏儲存系統(tǒng)濕石膏的儲存方法取決于發(fā)電廠煙氣脫硫系統(tǒng)石膏的產(chǎn)量、用戶的需求量、運(yùn)輸手段以及石膏中間儲倉的大小。對于容量為300－700m3的中間儲倉，石膏在其中的存放時(shí)間不應(yīng)超過一個(gè)月。因此，推薦采用帶有底部卸料的一次型儲倉。廢水處理系統(tǒng)為了防止煙氣中為了防止煙氣中可溶局部氯氣濃度超過規(guī)定值和保證石膏的質(zhì)量，必須從系統(tǒng)中排出一定量的廢水。排放的廢水或者是水力旋流器別離的溢流水，或者是皮帶過濾器第一段的過濾水，這局部水需要通過廢水處理裝置。廢水處理裝置與氯離子含量有關(guān)，一般控制氯離子質(zhì)量濃度小于20000mg/l。連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)主要監(jiān)測內(nèi)容：顆粒物濃度、排放量和煙氣組份濃度、排放量；為計(jì)算標(biāo)態(tài)排量還需要監(jiān)測煙氣溫度、流速、煙氣壓力、含水量、