煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)

學習指導學習指導wordword整理版煙氣脫脫硝除塵一體化技術(shù)一、提出背景世界各國對煙氣脫格外重視，已開發(fā)數(shù)十種之有效的脫技術(shù)，其中廣泛承受的煙氣脫技術(shù)有 :石灰/石灰石—濕法。旋轉(zhuǎn)噴霧半干法〔LSD〕。(LIFAC)。(4)海水煙氣脫法。氨法煙氣脫。簡濕式脫除塵一體化技術(shù)。石灰/石灰石—石膏濕法具有適用煤種寬原價得、 脫高 〔可達90%以上等諸多優(yōu)點占據(jù)最大的市場份額但投資和運費用大， 。旋轉(zhuǎn)噴霧法脫較濕法低〔能到達 80%—85%〕，投資和運費用也低于濕法。產(chǎn)物為亞酸鈣〔 CaSO3〕。爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法，脫可達 70%—80%，工程造價較低。產(chǎn)物為亞酸鈣CaSO3〕,造成爐內(nèi)結(jié)渣。海水煙氣脫技術(shù)，工藝簡潔，系統(tǒng)運牢靠，脫高〔可達 90%以上〕運費用低。脫系統(tǒng)需要設置在海邊且海水溫較低，溶解氧〔 OC〕較高。氨法除通常以合成氨為原， 。需要鄰近合成氨工廠及化肥廠。簡濕式脫除塵一體化技術(shù)，脫低〔 60%左右〕，造價較低原為工業(yè)廢堿及燒堿需要接近有廢堿液排放的工廠中和后廢水需排入污水廠進處。煙氣脫的技術(shù)及裝置雖然日臻完善， 但在大多數(shù)國家尤其是在能源構(gòu)造中煤炭占較大比的國家中，其推廣和普及卻舉步唯艱，拿我國來說，近 20來花巨資引進的技術(shù)和裝置難以推廣巨額的投資和昂揚的運費用使企業(yè)背上沉爭論和開發(fā)。在現(xiàn)在國際國內(nèi)市場競爭特別激的條件下，要爭論開發(fā)一種的技術(shù)和設備裝置，使其能大規(guī)模普及應用，應具備以下幾個特征：原〔中和劑〕價得，脫高。工程投資和運費用要低到應用企業(yè)能擔當?shù)?。工藝程簡潔，運牢靠，于調(diào)控且對鍋爐正常運無影響。對各種含煤〔油〕具有較好的適應性。二、推分析原〔中和劑〕隨著市場經(jīng)濟的進展和社會的進步原來意義上的百店越來越少， 大的興產(chǎn)業(yè)掘起，每有大的產(chǎn)業(yè)退出市場。煙氣脫工程一般需要投入大資， 假設原和工藝依靠于接近的工廠〔如、化肥、廢堿排放等〕，那么這個工程很可能由于這些工廠的關(guān)停并轉(zhuǎn)而中途停頓運轉(zhuǎn)，使該工程投資得到應有的經(jīng)濟和社會效。所以以石灰石、石灰為中和劑的煙氣脫技術(shù)為大多數(shù)業(yè)內(nèi)專家所認同。以石灰為中和劑本錢高于石灰石，且需要設備、構(gòu)筑物及監(jiān)測設備較多；使用石灰石本錢低且反響于控制，是最具有用性的中和劑。傳統(tǒng)的“石灰石—石膏法煙氣脫需要將石灰石粉磨至 200—300目，這樣就且其產(chǎn)物與反響物混合在一起，造成鈣比的提高，增加運費用。假設承受脫脫硝除塵一體化技術(shù)，即可實現(xiàn)脫脫硝除塵同時在一個裝置內(nèi)完成，具有設備簡潔、投資小、運費用低，大幅提高經(jīng)濟效。產(chǎn)物濕法脫，脫最高〔可達 90%以上〕，中和產(chǎn)物有兩種，酸鈣 CaSO4和亞酸鈣 假設亞酸鈣〔 CaSO3〕一但進入水體，由于它具有很強的復原性，會快速耗盡水中的溶解氧，使水中魚類大死亡，甚至滅亡，由于它溶解速很慢，其污染〔CaSO3〕最為安全，既可再用制造價值也可安全排放。鈣比鈣比〔 Ca/S〕是打算運費用的重要因素， Ca/S=1是經(jīng)濟運的極限狀態(tài)，也就是說哪種脫工藝 Ca/S實現(xiàn)或接近1，那么它就可能實現(xiàn)真正意義的經(jīng)濟運。目前的濕法脫，剩余反響物與脫產(chǎn)物混合在一起被排解掉無法分別，所以很難實現(xiàn)想的 Ca/S,假設反響物以顆狀態(tài)存在，解決這個問題，實現(xiàn)想的 Ca/S較為容，而且設備和資投入也隨之削減，有于實現(xiàn)真正意義綜上所述，最想的煙氣脫工藝應當是：濕法脫〔脫可達 90%以上〕。中和劑為石灰石。鈣比〔 Ca/S〕為1。產(chǎn)物為酸鈣且含亞酸鈣雜質(zhì)。投資少，工藝簡潔，運費用低，無二次污染。掌握參數(shù)少，測控設備成熟，可實現(xiàn)全線自動掌握。運中的中間循環(huán)物質(zhì)由鍋爐及電廠廢液補充，對周邊企業(yè)無依靠性。充分吸取與用煙氣余熱。這個想的模型假設能夠?qū)崿F(xiàn)，很可能成為煙氣脫技術(shù)中最為想的運模想模式卻很難，主要緣由是：石灰石顆要快速溶解， PH值必需小于4，但PH值小于4時CaCO3的溶解物對SO2幾乎吸取。SO2溶于水生成的H2SO3及被氧化生成的H2SO4，與石灰石顆反響后生成的CaSO3和CaSO4會附著在石灰石顆的外表，而且越反響積存越多，使反響很難連續(xù)進下去?！?〕CaSO4與CaSO3同為吸取產(chǎn)物，使CaSO4析出且產(chǎn)生 CaSO3是比較困難的?？梢哉f這3個問題是“石灰石法脫的真正的難以愈越的天險， 能否解決這3四、循環(huán)架橋論既然是天險就應當架起一座橋把它愈越過去，經(jīng)爭論覺察脫脫硝除塵一體化它是通過煙水混合器用二次噴射原把煙吸入水中， 在均勻溶解器中將煙氣和水進充分地均勻地混合和溶解，從而使煙氣中的飛灰和顆被水吸濕而沉淀，有害氣體溶于水中，用化學方法去除煙氣中的SO2、NOX和粉塵。這種方法是通過附圖所示的工作原圖來實現(xiàn)的。它的除塵效100%；脫效>98%；脫銷效>90%(比高，節(jié)能，耐高溫，壽命長。圖1 工作原圖系統(tǒng)的技術(shù)特征簡介構(gòu)造簡潔設備少〔如圖1〕煙水混合器：由水噴管和法爾噴管組成， 水中。重，有害氣體和堿起化學反響生成鹽。水泵：動設備。水池：上水池，沉淀池和下水放氣池。適合于多種工藝程〔具體見附件〕〔油、氣〕鍋爐；燃煤中含小；承受脫脫硝除塵一體化工藝程。石灰、石灰石作脫劑?！灿?、氣〕鍋爐，燃煤中含大；承受脫脫硝除塵一體化工藝程。石灰作脫劑?！灿?、氣〕鍋爐，燃煤中含大；承受脫脫硝除塵一體化工藝程。氣氨、氨水或固體碳酸氫銨作吸取劑。防腐措施溶液配置：溶液配置成呈堿性，避開酸存在于溶液中。如圖1所示，稀堿溶液連續(xù)均勻地參加到上水池循環(huán)液中，使其PH值保持在8-9之間，在均勻溶解器中堿溶液中的堿和煙氣中的SO2等酸性氧化物反響生成鹽。在沉淀池中溶液的PH7-8PH廢物排解系統(tǒng)沉淀池設計成圓形底部成斗形， 淀物收集器使?jié)獯蟮臐{液集中在斗中，用漿泵抽出。漿中的廢水澄清后循環(huán)使用。五、石膏法工作原圖前級用于干法除塵器〔如電除塵器等〕除>90%的粉塵，于回收再用，后級采用脫脫硝除塵一體化技術(shù)〔本方案〕，除塵效 100%；脫效 >97%,脫硝效>90%以上，并將SO2轉(zhuǎn)化為石膏。1、石膏法的工藝程圖2、化學反響方程式如下Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O2CaSO3+O2=2CaSO4CaSO3+1/2H2O=CaSO31/2H20CaSO4+2H2O=CaSO42H2OCaSO31/2H20+O2+2H2O=2CaSO42H2ONO+NO2+H2O+O2=2HNO3Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O、回收化肥法 (氨-亞酸銨法 )適用范圍適用于各種規(guī)格的燃煤〔油、氣〕鍋爐；燃煤中含大；承受脫脫硝除塵一體化，除塵器效 100%；脫效 >98%；脫銷效 90%工藝程。氣氨、氨水或固體碳酸氫銨作吸取劑。工藝程圖1、固體碳酸氫銨作為氨源的工藝程圖如下：2、氨水作為氨源的工藝程圖如下：3、脫工藝程說明2NH4HCO3+SO2=(NH4)2SO3+H2O+2CO2 (A)(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3 (B)吸取過程以〔B〕式為主，而2NH4HSO3在產(chǎn)生過程中只是補入吸取系統(tǒng)使局部2NH4HSO3再生為(NH4)2SO3，以保持循環(huán)吸取液堿度〔SO2/NH3〕根本不變。(NH4)2SO3+O2/2=(NH4)2SO4SO3，則有：NH4HCO3+SO2+H2O=(NH4)2SO4+NH4HSO3。NH4HSO3呈酸性。需加固體碳酸氫銨中和后，使NH4HSO3轉(zhuǎn)變?yōu)?NH4)2SO4；NH4HSO3+NH4HCO3=NH4HSO3?H2O+CO2 〔C〕0℃(NH4)2SO3比NH4HSO3在水中的溶解度大，則溶液中NH4HSO3?H2O過飽和結(jié)晶析出，將此溶液經(jīng)離心分別可制得固體亞鐵。七、脫銷工藝流程說明1、何為脫硝？所謂脫硝，指的是除去煙氣中的NOX，NOX主要是NO和NO2組成，NO90%NONO2NONO2NO是一種惰性氧化物，它雖然溶于水，但不能生成氮的含氧酸。在0℃時，一體積水可溶解0.07體積的NONO中的氧化合，生成紅棕色的NO2。NO是不穩(wěn)定的，和O2相遇，能使O2氧NO2。NO2是紅棕色有特別臭味的氣體，在-10℃左右聚合成N2O4，在120℃時N2O4全局部解成NO2，溫度再高NO2開頭分解成NO和O2。NO2是一種強氧化劑，它能把SO2氧化成SO3。NO2溶于水生成硝酸和亞硝酸。NO2的毒性是NO的5倍。NONO2N2O2是在空氣中放電時或在高溫燃燒過程中產(chǎn)生的，首先生成NO，然后由NO氧化成NO2。在高溫燃燒過程中空氣中的氮和燃料中的氮化物等不行能燃燒的物質(zhì)與氧起化學反響，首先形成NO，隨后它的一局部在煙道內(nèi)與氧化合形成NO2,大局部NONO2NO2NO就在大氣中與NO2共存下來。在燃燒過程中燃燒氣體溫越高，過?？諝庠蕉?，形成 NO就越多。即在燃燒效越高的狀況下， NO越容生成。 這種燃燒方式生成的NOX中NO占90%以上，NO2依據(jù)常用的燃燒方式。煤的燃燒物中NOX的含為 500-1500ppm。2、濕法脫硝脫硝方法分為干法和濕法兩種。干法脫硝效在 80%左右，且本錢較高。這承受濕法脫硝。NO2溶于水生成硝酸和NO：3NO2+H2O=2HNO3+NO當氧氣足夠時：4NO2+O2+2H2O=4HNO3NO雖然溶于水，但能生成氮的含氧酸。在 0℃時，一體積水可溶解0.07體積的NO。NO難溶于水成為脫硝的難點。但在“脫脫硝除塵一體化技術(shù)中有足夠的水使NO溶于水中，有關(guān)爭論說明當水溶液中硝酸含 >12%時，NO的溶解比在純水中大100倍，即一體積水能溶解7體積的NO。設煙氣開頭溶于水中時水是純潔首先是NO2溶于水中生成HNO3，假設NO2在水中被復原， 依據(jù)“脫脫硝除塵一體化技術(shù)中煙水的比計算， 2小時44分鐘后，水溶液中硝酸的含將為 12%左右。因此可以說NO溶于水中是成問題的。NO和NO2既然已溶于水中。承受復原法將它們復原成 N2氣。復原法使用的復原劑為(NH4)2SO3和NH4HSO3，它們正是氨法脫工藝中的產(chǎn)物。復原劑就已在溶液中脫硝就已經(jīng)在均勻溶解器中靜靜地進著。 由于NOX在煙氣中的數(shù)很小，復原劑(NH4)2SO3和NH4HSO3的數(shù)是足夠的。假設 NOX的數(shù)能全部被復原，剩余的局部將變成NH4NO3被在溶液中和 (NH4)2SO4一起被從溶液中分別出來做為化肥。它們化學反響方程式為：NO+NO+3(NH)SO=N+3(NH)SO2NO+NO+3(NH)SO=N+3(NH)SO242 3 242 4NO+NO+3NHHSO=N+3NHHSO243 2444NO+HO+3(NH)SO=N+3〔NH〕SO+2HNO2 242 3 24 2 434NO+HO+3NHHSO=N+3NHHSO+2HNO2 243 2443NH4OH+NH4HSO4=(NH4)2SO4H2O3、脫脫硝除塵效果1〕脫：98%2〕脫硝：90%3〕除塵效：100%八、技術(shù)工藝特點造價和運費用極低，運管工作極少。工藝簡潔，可實現(xiàn)全程自動化掌握。測控參數(shù)少〔PH值、溫、液位〕，測控技術(shù)成熟。各程均有成熟技術(shù)可借鑒。適合各種規(guī)模的電站及工業(yè)鍋爐。對各種含煤〔油〕具有較好的適應性。性。有于煙氣余熱的吸取和用。造成〔水體、噪聲、粉塵等〕二次污染。(10)脫脫硝除塵在同一個裝置內(nèi)完成。一次性投資，脫 98%，脫硝 90%以上，除塵 100%，均可進達標排放?！?1〕運費用低。比傳統(tǒng)脫方法低運費用 50%-80%左右。九、煙氣脫低費用目前的煙氣脫技術(shù)存在最大的問題是技術(shù)簡單，造價高，運費用大。一臺300MW〔30萬千瓦〕發(fā)電機組煙氣脫，一般承受比較成熟的石灰石 --石膏濕法煙氣脫，脫效 95%左右，每削減二氧化排放約 1萬噸，每脫除1萬噸二氧化的能建設投資約 1～1.5億元，電廠煙氣脫設施的運耗電較大，一的脫劑、用電和人工等運費在 1600萬元左右，攤到每電的脫費用約0.03元，而上網(wǎng)電價的脫補貼只有 元?，F(xiàn)時幾十噸的鍋爐多數(shù)用雙堿法，近燒堿〔用作煙氣脫劑〕的銷售價成倍提高，脫運費用隨之大幅上升。在煤價升幅50%多和競價上網(wǎng)的雙重壓下，加上脫補貼缺口大，高本錢的脫設施能否堅持正常運面臨嚴峻的考驗。我國脫產(chǎn)業(yè)常常面臨脫運本錢高， 國家補貼的脫電價， 無法使脫裝置保本運， 承受本技術(shù)后能使目前脫系統(tǒng)因運本錢高而停用的 SO2凈化設備進運轉(zhuǎn)， 真正實現(xiàn)脫硝運費用“投資， 無本錢大幅低運費用，設備多、維護工作大，和脫系統(tǒng)因〔石灰乳法〕脫堵、結(jié)垢、腐蝕、磨損、運費用高、耗電大給廠內(nèi)造成的巨大損失，真正實現(xiàn)節(jié)能減排，提高效大大節(jié)約系統(tǒng)的用電，本脫方法與傳統(tǒng)的〔石灰乳〕脫方法相比，脫效98%以上，脫硝效 90%以上，可低運費用 50%-80%，是脫領域的一次創(chuàng)和一項重大突破，在國內(nèi)外尚