常規(guī)火電廠煙氣凈化技術(shù)PPT學習教案

1、會計學1常規(guī)火電廠煙氣凈化技術(shù)常規(guī)火電廠煙氣凈化技術(shù)一、火電廠煙氣凈化的目的一、火電廠煙氣凈化的目的 對氮氧化物來說，合理有效地組織煤的燃燒對氮氧化物來說，合理有效地組織煤的燃燒過程，可以較大幅度地降低過程，可以較大幅度地降低NOx的生成量。的生成量。 煙氣脫硫是降低常規(guī)燃煤電廠硫氧化物排煙氣脫硫是降低常規(guī)燃煤電廠硫氧化物排放的比較經(jīng)濟和有效的手段，根據(jù)采用的脫硫放的比較經(jīng)濟和有效的手段，根據(jù)采用的脫硫工藝不同，煙氣脫硫的基建費占電廠總投資的工藝不同，煙氣脫硫的基建費占電廠總投資的10%-20%，脫硫的運行費用也很高。，脫硫的運行費用也很高。 實現(xiàn)脫硫脫氮裝置一體化的聯(lián)合煙氣凈化實現(xiàn)脫硫脫氮裝

2、置一體化的聯(lián)合煙氣凈化技術(shù)與可資源化煙氣脫硫技術(shù)是目前重要的研技術(shù)與可資源化煙氣脫硫技術(shù)是目前重要的研究課題，也是未來煙氣凈化技術(shù)的發(fā)展方向。究課題，也是未來煙氣凈化技術(shù)的發(fā)展方向。第1頁/共42頁二二. 煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展 自自20世紀世紀70年代世界上開始安裝第一套大容量年代世界上開始安裝第一套大容量火電廠煙氣脫硫（火電廠煙氣脫硫（FGD）裝置以來，煙氣脫硫技）裝置以來，煙氣脫硫技術(shù)已經(jīng)歷了術(shù)已經(jīng)歷了30多年的發(fā)展過程，已經(jīng)投入應(yīng)用的多年的發(fā)展過程，已經(jīng)投入應(yīng)用的煙氣脫硫技術(shù)有十余種。煙氣脫硫技術(shù)有十余種。 目前，我國采用脫硫裝置的火電機組（包括引目前，我國采用脫硫裝置的

3、火電機組（包括引進國外技術(shù)）總?cè)萘考s為進國外技術(shù)）總?cè)萘考s為25300MW，大致占全國，大致占全國火電機組總?cè)萘康幕痣姍C組總?cè)萘康?.5%。第2頁/共42頁 濕法脫濕法脫硫硫干法脫硫干法脫硫半干法脫半干法脫硫硫 1 1、類型、類型按脫硫反應(yīng)物質(zhì)在反應(yīng)過程中的狀態(tài)按脫硫反應(yīng)物質(zhì)在反應(yīng)過程中的狀態(tài)分為分為 拋棄法拋棄法按脫硫反應(yīng)產(chǎn)物的處理方式按脫硫反應(yīng)產(chǎn)物的處理方式分成：分成： 回收法回收法 再生法再生法按脫硫劑的使用情況可分為按脫硫劑的使用情況可分為： 非再生法非再生法第3頁/共42頁2、主流的脫硫工藝、主流的脫硫工藝煙氣脫硫技術(shù)以石灰石煙氣脫硫技術(shù)以石灰石/石膏濕法工藝為主流。石膏濕法工藝為主

4、流。有一定的份額。有一定的份額。第4頁/共42頁四、燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的特點四、燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的特點1、脫硫裝置呈多樣脫硫裝置呈多樣。2、工藝特點接近于化工工業(yè)工藝特點接近于化工工業(yè)。3、服務(wù)對象的特點不同服務(wù)對象的特點不同。第5頁/共42頁4.2 煙氣脫硫劑的種類和特點煙氣脫硫劑的種類和特點 目前廣泛使用的脫硫劑的種類包括：目前廣泛使用的脫硫劑的種類包括：鈣基脫硫劑、氨基脫鈣基脫硫劑、氨基脫硫劑和鈉基脫硫劑，還有其他堿性物質(zhì)、活性炭等。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：（、鈣基脫硫劑：（1）石灰石石灰石。（。（2）石灰石灰。（。（3）消石灰消石灰。2、氨

5、基脫硫劑：氨一般以氨水或液氨的形式作為脫硫的氨基脫硫劑：氨一般以氨水或液氨的形式作為脫硫的吸收劑。吸收劑。3、鈉基脫硫劑：鈉基脫硫劑：Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3等。等。4、活性炭吸附劑：活性炭可單獨用來脫硫或脫氮（借助活性炭吸附劑：活性炭可單獨用來脫硫或脫氮（借助于氨），或用來聯(lián)合脫硫脫氮。于氨），或用來聯(lián)合脫硫脫氮。5、其他脫硫吸收劑：堿性物質(zhì)（如火電廠排放的廢棄物其他脫硫吸收劑：堿性物質(zhì)（如火電廠排放的廢棄物）作為脫硫劑。）作為脫硫劑。第6頁/共42頁1 1、煙氣脫硫效率、煙氣脫硫效率 平均脫硫效率的計算式為：平均脫硫效率的計算式為：一、主要技術(shù)指標一、主要技術(shù)指標(%)10

6、0222 SOSOSOFGCCC4190,pnetararzsarQSS折算水分、灰分和硫分折算水分、灰分和硫分，計算公式如下：，計算公式如下： %第7頁/共42頁2、鈣硫摩爾比（、鈣硫摩爾比（Ca/S） 鈣與硫的摩爾比值表示，即鈣與硫的摩爾比值表示，即Ca/SCa/S比，所需的比，所需的Ca/SCa/S越高越高，鈣的利用率則越低鈣的利用率則越低。 BGSCaCOSCa%100323濕法脫硫工藝濕法脫硫工藝在在脫硫效率為脫硫效率為90%90%以上時，以上時，鈣硫摩爾鈣硫摩爾比略大于比略大于1 1。半干法在脫硫率為半干法在脫硫率為85%85%時，鈣硫摩爾比為時，鈣硫摩爾比為1.51.51.61.

7、6；干法在脫硫效率為干法在脫硫效率為70%70%時，鈣硫摩爾比可達時，鈣硫摩爾比可達2 22.52.5。3、脫硫裝置的出力、脫硫裝置的出力 用折算到標準狀態(tài)下每小時處理的煙氣量，即采用用折算到標準狀態(tài)下每小時處理的煙氣量，即采用m3/h來表示。來表示。第8頁/共42頁1、工程總投資和單位容量造價工程總投資和單位容量造價 工程總投資指與煙氣脫硫工程有關(guān)的固定資工程總投資指與煙氣脫硫工程有關(guān)的固定資產(chǎn)投資和建設(shè)費用的總和產(chǎn)投資和建設(shè)費用的總和。 單位容量造價是根據(jù)工程總投資計算的每單位容量造價是根據(jù)工程總投資計算的每kW機組容量平均投資費用機組容量平均投資費用。二、主要經(jīng)濟指標二、主要經(jīng)濟指標2、

8、年運行費用、年運行費用煙氣脫硫系統(tǒng)運行一年中所發(fā)生的全部費用煙氣脫硫系統(tǒng)運行一年中所發(fā)生的全部費用。 第9頁/共42頁3 3、脫除每噸脫除每噸SOSO2 2的成本的成本脫硫成本脫硫成本= =（工程總投資（工程總投資+ +壽命壽命4 4、售電電價增加售電電價增加電價增加電價增加= =年運行費用（元）年運行費用（元）/機組容量（機組容量（kWkW） 2424（h h）365365鍋爐可用系數(shù)鍋爐可用系數(shù) 年運行費）年運行費）/ /（年脫硫量（年脫硫量壽命）壽命） 第10頁/共42頁 脫硫系統(tǒng)可能產(chǎn)生的脫硫系統(tǒng)可能產(chǎn)生的環(huán)境問題主要是廢水和環(huán)境問題主要是廢水和廢渣廢渣等。等。1、廢水、廢水 主要超標

9、項目是主要超標項目是PH值、值、COD、懸浮物及汞、懸浮物及汞、銅、鎳、鋅、砷、氯、氟等，、銅、鎳、鋅、砷、氯、氟等，因此，在整體工因此，在整體工藝中需考慮相應(yīng)的廢水處理措施。藝中需考慮相應(yīng)的廢水處理措施。2、固體廢棄物、固體廢棄物 大部分脫硫工藝對脫硫副產(chǎn)品大部分脫硫工藝對脫硫副產(chǎn)品采用拋棄堆采用拋棄堆放放等處理方式，因此要對堆放場的底部進行等處理方式，因此要對堆放場的底部進行防滲防滲處理處理，以防污染地下水，對表面進行，以防污染地下水，對表面進行固化處理固化處理，以防揚塵。以防揚塵。三、環(huán)境評估三、環(huán)境評估第11頁/共42頁 濕法脫硫技術(shù)以石灰石或石灰漿液洗滌法為代表。 1）高速氣流設(shè)計增

10、強了物質(zhì)傳遞能力，降低了）高速氣流設(shè)計增強了物質(zhì)傳遞能力，降低了系統(tǒng)的成本，標準設(shè)計煙氣流速達到系統(tǒng)的成本，標準設(shè)計煙氣流速達到4.0 m/s。 2）技術(shù)成熟可靠，多于）技術(shù)成熟可靠，多于 55,000 MWe 的濕法的濕法脫硫安裝業(yè)績。脫硫安裝業(yè)績。 3）最優(yōu)的塔體尺寸，系統(tǒng)采用最優(yōu)尺寸，平）最優(yōu)的塔體尺寸，系統(tǒng)采用最優(yōu)尺寸，平衡了衡了 SO2 去除與壓降的關(guān)系，使得資金投入和運去除與壓降的關(guān)系，使得資金投入和運行成本最低。行成本最低。 4）吸收塔液體再分配裝置，有效避免煙氣爬）吸收塔液體再分配裝置，有效避免煙氣爬壁現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高經(jīng)濟性，降低能耗。壁現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高經(jīng)濟性，降低能耗。 優(yōu)點

11、：優(yōu)點：第12頁/共42頁p 脫硫效率高達脫硫效率高達95%以上，有利于地區(qū)和電廠以上，有利于地區(qū)和電廠實行總量控制；實行總量控制；p 技術(shù)成熟，設(shè)備運行可靠性高（系統(tǒng)可利用技術(shù)成熟，設(shè)備運行可靠性高（系統(tǒng)可利用率達率達98%以上）；以上）；p 單塔處理煙氣量大，單塔處理煙氣量大，SO2脫除量大；脫除量大；p 適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫；適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫；p 對鍋爐負荷變化的適應(yīng)性強（對鍋爐負荷變化的適應(yīng)性強（30%100%BMCR）；）；p 設(shè)備布置緊湊減少了場地需求；設(shè)備布置緊湊減少了場地需求；p 處理后的煙氣含塵量大大減少；處理后的煙氣含塵量大大減少；p 吸收劑吸收

12、劑(石灰石石灰石)資源豐富，價廉易得；資源豐富，價廉易得；p脫硫副產(chǎn)物（石膏）便于綜合利用，經(jīng)濟效益脫硫副產(chǎn)物（石膏）便于綜合利用，經(jīng)濟效益顯著；顯著； 第13頁/共42頁一、石灰石漿液洗滌脫硫工藝的基本原理一、石灰石漿液洗滌脫硫工藝的基本原理1、煙氣濕法脫除、煙氣濕法脫除SO2的理論基礎(chǔ)的理論基礎(chǔ)p SO2在水中具有中等程度的溶解度，其水溶性呈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)生中和反應(yīng)；酸性，因此，易于與堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)；p SO2具有較強的極性，易于被吸收劑吸收；具有較強的極性，易于被吸收劑吸收；p SO2溶于水生成的溶于水生成的SO32-、HSO3-

13、等，可與鈣等等，可與鈣等堿土金屬離子形成溶解度很低的沉淀物；堿土金屬離子形成溶解度很低的沉淀物；p 在與強氧化劑接觸或有催化劑及氧存在時，在與強氧化劑接觸或有催化劑及氧存在時，SO32-會被氧化成會被氧化成SO42-，會生成更穩(wěn)定的堿金屬硫，會生成更穩(wěn)定的堿金屬硫酸鹽沉積物。酸鹽沉積物。第14頁/共42頁2、工藝流程、工藝流程第15頁/共42頁第16頁/共42頁第17頁/共42頁基本工藝流程如下：基本工藝流程如下： 鍋爐煙氣經(jīng)電鍋爐煙氣經(jīng)電除塵器除塵除塵器除塵后，通過后，通過增壓風機增壓風機、GGH(可選可選)降溫后進入降溫后進入吸收塔吸收塔。 在吸收塔內(nèi)煙氣向上流動且被向下流動的循環(huán)在吸收塔

14、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。漿液以逆流方式洗滌。循環(huán)漿液循環(huán)漿液則通過噴漿層內(nèi)則通過噴漿層內(nèi)設(shè)置的噴嘴噴射到吸收塔中，以便脫除設(shè)置的噴嘴噴射到吸收塔中，以便脫除SO2、SO3、HCL和和HF，與此同時在，與此同時在“強制氧化工藝強制氧化工藝”的處的處理下反應(yīng)的副產(chǎn)物被導(dǎo)入的空氣氧化為理下反應(yīng)的副產(chǎn)物被導(dǎo)入的空氣氧化為石膏石膏（CaSO42H2O），并消耗作為吸收劑的石灰石。），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，通過噴嘴進行霧化，可使氣體和液體得以充分，通過噴嘴進行霧化，可使氣體和液體得以充分接觸

15、。每個泵通常與其各自的噴淋層相連接，即接觸。每個泵通常與其各自的噴淋層相連接，即通常采用單元制。通常采用單元制。 第18頁/共42頁p在吸收塔中，石灰石與二氧化硫反應(yīng)生成石膏，這在吸收塔中，石灰石與二氧化硫反應(yīng)生成石膏，這部分石膏漿液通過石膏漿液泵排出，進入石膏脫水系部分石膏漿液通過石膏漿液泵排出，進入石膏脫水系統(tǒng)。統(tǒng)。p脫水系統(tǒng)主要包括石膏水力旋流器（作為一級脫水脫水系統(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。設(shè)備）、漿液分配器和真空皮帶脫水機。p經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)兩級除霧器除霧，在此處經(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

16、滴去除。同時按特定程將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。同時按特定程序不時地用工藝水對除霧器進行沖洗。序不時地用工藝水對除霧器進行沖洗。p進行除霧器沖洗有兩個目的，一是防止除霧器堵塞進行除霧器沖洗有兩個目的，一是防止除霧器堵塞，二是沖洗水同時作為補充水，穩(wěn)定吸收塔液位。，二是沖洗水同時作為補充水，穩(wěn)定吸收塔液位。p在吸收塔出口，煙氣一般被冷卻到在吸收塔出口，煙氣一般被冷卻到4655左右，左右，且為水蒸氣所飽和。通過且為水蒸氣所飽和。通過GGH將煙氣加熱到將煙氣加熱到80以上以上，以提高煙氣的抬升高度和擴散能力。，以提高煙氣的抬升高度和擴散能力。p最后，潔凈的煙氣通過煙道進入煙囪排向大氣。最后，潔

17、凈的煙氣通過煙道進入煙囪排向大氣。 第19頁/共42頁脫硫過程主反應(yīng)脫硫過程主反應(yīng) 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 CaSO31/2H2O 結(jié)晶 5） CaSO4 + 2H2O CaSO4 2H2O 結(jié)晶 6） CaSO3 + H2SO3 Ca(HSO3)2 pH 控制 同時煙氣中的HCL、HF與CaCO3的反應(yīng)，生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值通過注入石灰石石灰石漿液進行調(diào)節(jié)與控制，一般pH值在5.56.

18、2之間。 第20頁/共42頁n廢水處理系統(tǒng)：廢水處理系統(tǒng)：n自動控制系統(tǒng)n石膏處理系統(tǒng)：石膏處理系統(tǒng)：第21頁/共42頁單靠原有鍋爐引風機（單靠原有鍋爐引風機（IDF）需）需設(shè)助推風機，或稱脫硫風機設(shè)助推風機，或稱脫硫風機（BUF）。）。第22頁/共42頁第23頁/共42頁風機位置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率/3.00.30.33.0能耗100908295第24頁/共42頁外燃料燃燒又是另外一個污染外燃料燃燒又是另外一個污染源。源。n采用蒸汽煙氣再熱器，使用采用蒸汽煙氣再熱器，使用工藝蒸汽或鍋爐產(chǎn)生的熱量。工藝蒸汽

19、或鍋爐產(chǎn)生的熱量。蒸汽煙氣再熱器的基本投蒸汽煙氣再熱器的基本投資比蓄熱式氣氣熱交換器低，資比蓄熱式氣氣熱交換器低，但運行費用高。此外還必須注但運行費用高。此外還必須注意高溫蒸汽在管道煙氣側(cè)結(jié)垢。意高溫蒸汽在管道煙氣側(cè)結(jié)垢。安裝蒸汽煙氣再熱器主要是安裝蒸汽煙氣再熱器主要是空間限制造成的?？臻g限制造成的。第25頁/共42頁第26頁/共42頁第27頁/共42頁第28頁/共42頁第29頁/共42頁第30頁/共42頁集液斗引入另設(shè)的加料槽，在集液斗引入另設(shè)的加料槽，在此加入新鮮的石灰石，維持較此加入新鮮的石灰石，維持較高的高的pH（6.0左右），以獲得較左右），以獲得較高的脫硫率。高的脫硫率。第31頁/共42頁脫水；脫硫率的高低與系統(tǒng)的脫水；脫硫率的高低與系統(tǒng)的壓降有關(guān)，可通過增大噴射管壓降有關(guān)，可通過增大噴射管的浸沒深度來提高壓降，提高的浸沒深度來提高壓降，提高脫硫率。脫硫率。第32頁/共42頁第33頁/共42頁隨著工藝的發(fā)展，將氧化系統(tǒng)隨著工藝的發(fā)展，將氧化系統(tǒng)組合在塔底的漿池內(nèi)，利用大組合在塔底的漿池內(nèi)，利用大容積漿液