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石灰石膏法脫硫

一、石灰石-石膏法（簡(jiǎn)稱FGD）脫硫系統(tǒng)的工藝簡(jiǎn)述石灰石-石膏法脫硫工藝有著悠久的發(fā)展歷程，隨著近些年不斷的深入研究和改進(jìn)，其技術(shù)成熟，脫硫效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)煤種變化適應(yīng)性強(qiáng)，脫硫劑來源豐富且價(jià)格便宜，脫硫副產(chǎn)物便于綜合利用等特點(diǎn)已成為國內(nèi)外脫硫行業(yè)的主流。脫硫工藝過程：鍋（窯）爐煙氣經(jīng)過引風(fēng)機(jī)后，進(jìn)入脫硫吸收塔反應(yīng)區(qū)，與吸收塔內(nèi)噴淋管組向下噴出的懸浮液滴逆流接觸，發(fā)生傳質(zhì)與吸收反應(yīng)，脫除煙氣中的S02、S03及HC1、HF。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器去除煙氣中夾帶的液滴后，從頂部離開吸收塔，由煙囪排出。S02和S03與漿液中石灰石反應(yīng)，生成亞硫酸鈣和硫酸鈣。在吸收塔漿池中鼓入空氣將生成的亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣，硫酸鈣結(jié)晶生成石膏(CaS04．2H20)。經(jīng)過濾機(jī)脫水得副產(chǎn)品石膏。二、反應(yīng)機(jī)理：SO2+H2O→H2SO3吸收CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O中和CaSO3+1/2O2→CaSO4氧化CaSO3+1/2H2O→CaSO3?1/2H2O結(jié)晶CaSO4+2H2O→CaSO4?2H2O結(jié)晶CaSO3+H2SO3→Ca(HSO3)2pH控制三、性能保證：FGD的脫硫效率≥95％鈣硫比Ca／S(摩爾比)不大于1.03煙氣脫硫系統(tǒng)可利用率不低于98％壓降：800--1200pa除霧器后煙氣含濕量：小于75mg／Nm3負(fù)荷變化范圍：30—130％電力消耗量：約機(jī)組容量的l.0％一l.2％

鈉-鈣雙堿法脫硫系統(tǒng)

一、產(chǎn)品概述鈉-鈣雙堿法[NaOH或Na2CO3/Ca(OH)2]脫硫工藝，是在石灰石-石膏法的基礎(chǔ)上結(jié)合鈉堿法發(fā)展起來的一種目前國內(nèi)成熟的脫硫工藝。該脫硫系統(tǒng)是利用鈉鹽易溶于水來吸收煙氣中的SO2,然后利用石灰粉再生脫硫液。由于整個(gè)反應(yīng)過程是液氣相之間進(jìn)行,吸收速率高，液氣比低，吸收劑利用率高，投資費(fèi)用省，運(yùn)行成本低。脫硫反應(yīng)過程為煙氣與脫硫吸收塔內(nèi)若干層數(shù)十支噴嘴噴出的細(xì)微霧化液滴進(jìn)行充分汽液混合接觸，使煙氣中SO2被脫硫液充分吸收、反應(yīng)，達(dá)到脫塵除SO2的目的，經(jīng)脫硫洗滌后的煙氣再經(jīng)脫硫吸收塔頂部除霧器脫水后進(jìn)入煙囪排入大氣；脫硫循環(huán)液經(jīng)塔底管道流入沉淀池，上清液經(jīng)上部溢出進(jìn)入反應(yīng)再生池，在池內(nèi)與石灰乳液進(jìn)行再生反應(yīng)，再生液流入泵前循環(huán)槽補(bǔ)入Na2CO3，由泵打入脫硫塔頂脫除SO2循環(huán)使用。脫硫產(chǎn)物經(jīng)氧化***終是石膏漿CaSO4。二、鈉-鈣雙堿法脫硫工藝優(yōu)點(diǎn)：?脫硫效率高：鈉鈣雙堿法【NaOH/Ca(OH)2】采用鈉堿吸收煙氣中的SO2，鈉堿作為強(qiáng)堿，活性高、反應(yīng)快且充分，吸收劑利用率高，脫硫效率很容易達(dá)到90%以上；?技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠性高，不會(huì)因脫硫設(shè)備故障影響煅燒的安全運(yùn)行；?操作彈性大，對(duì)煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)。用堿液作為脫硫劑，工藝吸收效果好，可根據(jù)煅燒爐石油焦含硫變化，選擇適當(dāng)液氣比等因素，以保證設(shè)計(jì)脫硫率的實(shí)現(xiàn)；?再生反應(yīng)和沉淀分離在塔外，脫硫脫硫吸收塔內(nèi)主要是可溶性的鈉堿溶液循環(huán)，從根本上克服了用石灰作為脫硫劑造成的脫硫脫硫吸收塔和管道內(nèi)的結(jié)垢問題；?鈉堿循環(huán)利用，損耗少，運(yùn)行成本低；?正常操作下吸收過程無廢水排放；?灰水易沉淀分離，可大大降低水池的投資；?脫硫渣無毒，溶解度極小，無二次污染，可綜合利用；?鈉堿吸收劑反應(yīng)活性高、吸收速度快，可降低液氣比，從而既可降低運(yùn)行費(fèi)用，又可減少水池、水泵和管道的投資；?石灰作再生劑(實(shí)際消耗物)，廉價(jià)易得，運(yùn)行成本低。三、鈉-鈣雙堿法脫硫工藝原理鈉-鈣雙堿法【Na2CO3/Ca(OH)2】采用純堿啟動(dòng)，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學(xué)原理可分脫硫過程和再生過程：【脫硫過程】Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2(1)2NaOH+SO2→Na2CO3+H2O(2)Na2CO3+SO2+H2O→NaHSO3(3)(1)式為吸收啟動(dòng)反應(yīng)式；(2)式為主要反應(yīng)式，pH＞9（堿性較高時(shí)）(3)式為當(dāng)堿性降低到中性甚***酸性時(shí)（5＜pH＜9）【再生過程】2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3++CaSO3↓+2H2O(4)Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO3↓(5)CaSO3+1/2O2→CaSO4(6)在石灰漿液（石灰達(dá)到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應(yīng)從而釋放出[Na+]，隨后生成的[SO32-]又繼續(xù)跟石灰反應(yīng)，反應(yīng)生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉淀下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢復(fù)對(duì)SO2的吸收能力，循環(huán)使用。脫硫副產(chǎn)物為亞硫酸鈣和硫酸鈣，業(yè)主根據(jù)自己的需要，對(duì)副產(chǎn)品進(jìn)行處理。四、性能保證★脫硫效率高，一般≥90%?！锩摿蛳到y(tǒng)阻力低，△P≤800Pa?！镅h(huán)液再生反應(yīng)充分?！锩摿蚝鬅煔庵械臍堄嗨帧?5mg/Nm3

氨法脫硫系統(tǒng)

一、氨法脫硫發(fā)展歷史氨法脫硫技術(shù)***早由美國GE環(huán)保脫硫公司（現(xiàn)為瑪蘇萊公司）開發(fā)成功，1996年在北達(dá)科他州大平原合成燃料廠建成投產(chǎn)了世界***套相當(dāng)于30萬kW級(jí)的氨法煙氣脫硫裝置，***今已運(yùn)行了8年之久，煙氣中SO2濃度相當(dāng)于含硫5%的煤燃燒后煙氣中SO2濃度，高達(dá)1.2～1.3萬mg/Nm3。其規(guī)模為每年脫除SO2約7.5萬噸，副產(chǎn)硫銨15萬噸。氨法脫硫效率高達(dá)95～98%，副產(chǎn)品硫銨可作為化肥和工業(yè)原料使用，利用價(jià)值較高，使脫硫成本大為降低，一般脫除1噸SO2扣除脫硫成本外，還可獲得100～150元的效益，而且沒有CO2排放、廢水處理和石膏渣堆放等問題。可取得一舉三得的效果，與石灰石法相比具有突出優(yōu)點(diǎn)。加拿大利用美國瑪蘇萊公司技術(shù)正在建設(shè)相當(dāng)于50萬kW煤發(fā)電廠煙氣量的氨法脫硫裝置，預(yù)計(jì)今年6月建成投產(chǎn)。2005年2月國家發(fā)改委、中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)組團(tuán)赴美國進(jìn)行氨法煙氣脫硫技術(shù)考察，認(rèn)為：用氨水作為吸收劑，脫除燃煤煙氣中的SO2，脫硫效率高，其副產(chǎn)品為硫銨肥料，生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生廢水廢渣，氨法脫硫工藝，在技術(shù)上是成熟的，并經(jīng)過8年多的運(yùn)行證明是成功的，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，可以在國內(nèi)推廣應(yīng)用。我國氨法脫硫技術(shù)開發(fā)近年來進(jìn)展很快。一是華東理工大學(xué)開發(fā)的氨法煙氣脫硫技術(shù)，2003年在天津堿廠2.5萬kW熱電站進(jìn)行了工業(yè)化試驗(yàn)，尚未達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行工況；2006年三門峽5萬kW熱電廠建成氨法脫硫裝置，取得較好效果。二是北京瑞可森環(huán)保科技公司開發(fā)的碳銨—氨法煙氣脫硫技術(shù)，具有與前者明顯不同的特點(diǎn)。該技術(shù)采用碳銨（NH4HCO3）和氨水作為吸收劑，脫硫效率提高到98～99%，氨逃逸率降低，吸收塔采用超強(qiáng)湍流技術(shù)，設(shè)備體積小，吸收效率高，投資和脫硫成本降低，是有發(fā)展前景的新技術(shù)。2005年完成了中間試驗(yàn)，效果十分理想。二、產(chǎn)品概述在充分吸收引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)氨法脫硫工藝的上，我公司科技人員聯(lián)合相關(guān)科研院所，自主研發(fā)發(fā)展起來了新型氨法脫硫產(chǎn)品。其突出的特點(diǎn)是鍋爐（窯爐）的高溫?zé)煔忸A(yù)洗、凈化、脫出二氧化硫及利用高溫?zé)煔馐沟妹摿蚋碑a(chǎn)物硫酸銨達(dá)到濃縮飽和，均在一個(gè)脫硫提濃塔內(nèi)分段完成。整套脫硫裝置占地面積小、脫硫反應(yīng)速度快、脫除效率高，耗能低、氨逃逸率低、副產(chǎn)品價(jià)值高，并且具有一定得脫硝功效。三、氨法煙氣脫硫的原理及化學(xué)反應(yīng)過程在吸收塔的噴淋區(qū)發(fā)生氨水（或碳銨溶液）吸收SO2的反應(yīng)，將噴淋漿液——飽和的硫酸銨/亞硫酸銨溶液的PH值控制在5.0～5.9范圍，按下列反應(yīng)式生成硫酸氫銨和亞硫酸氫銨：（1）SO2+H2O→H2SO3（2）H2SO3+(NH4)2SO4→NH4HSO4+NH4HSO3（3）H2SO3+(NH4)2SO3→2NH4HSO3在反應(yīng)式（1）中，煙氣中的二氧化硫（SO2）溶于水并生成亞硫酸。在反應(yīng)式（2）、（3）中，亞硫酸同溶于水中的硫酸銨和亞硫酸銨起反應(yīng)。氨注入吸收塔底部按下列反應(yīng)中和酸性物質(zhì)：（4）H2SO3+NH3=NH4SO3（5）NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3（6）NH3+NH4HSO4=(NH4)2SO4氧化空氣注入吸收塔底部使亞硫酸銨被氧化成硫酸銨：（7）(NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO4由于化學(xué)反應(yīng)的繼續(xù)和在煙氣里水的蒸發(fā)，使硫酸銨溶液得到飽和并進(jìn)而析出結(jié)晶。其蒸發(fā)熱由煙氣殘余熱供給：（8）(NH4)2SO4（水溶液）+蒸發(fā)熱=(NH4)2SO4（固）對(duì)于氨法脫硫工藝，二氧化硫與硫酸銨的產(chǎn)出比約為1：2，即每脫除1噸二氧化硫，產(chǎn)生2噸硫酸銨。在吸收塔里的硫酸銨不是以離子形式存在于溶液里，就是以固體結(jié)晶的形式存在于漿液里。系統(tǒng)里的主要成分溶解或結(jié)晶的硫酸銨已完全被氧化，因此在副產(chǎn)品硫銨中氮的含量很容易做到大于20.5%。四、性能保證：★脫硫效率≥95%★脫氮效率≥30%★氨逃逸≤10PPm★副產(chǎn)硫酸銨品質(zhì)符合GB535--1995《硫酸銨》標(biāo)準(zhǔn)和DL/T808—2002《副產(chǎn)硫酸銨》標(biāo)準(zhǔn)。

循環(huán)流化床半干法脫硫系統(tǒng)

一、半干法工藝簡(jiǎn)介半干法屬第二代脫硫技術(shù)，與大型濕法技術(shù)相比，除脫硫效率稍低外，其克服了大型濕法技術(shù)存在的諸多弊端，國內(nèi)采用半干法脫硫技術(shù)的較大裝置已達(dá)到300MW（山西榆社熱電廠）。半干法技術(shù)適用范圍較廣，20～300MW火電機(jī)組的脫硫除塵裝置均可應(yīng)用，同時(shí)適用于非發(fā)電行業(yè)如：石油、化工、造紙、制鋁業(yè)、冶金、食品加工等生產(chǎn)企業(yè)各種燃料的中小型鍋爐的煙氣脫硫除塵。二、產(chǎn)品概述循環(huán)流化床半干法脫硫工藝是我公司在德國Wullf公司的RCFB-FGD脫硫工藝的基礎(chǔ)上自主研發(fā)的干法脫硫工藝。本工藝以Ca(OH)2作為脫硫劑，并將布袋收集器收集的脫硫灰大部分進(jìn)行循環(huán)利用。從空預(yù)器出來的煙氣通過預(yù)除塵器后，經(jīng)布風(fēng)板整流進(jìn)入反應(yīng)器底部文丘里裝置，使得煙氣被加速進(jìn)入反應(yīng)器。在反應(yīng)器中，煙氣與很細(xì)的脫硫劑顆粒充分混合，在噴霧增濕增加煙氣濕度降低煙溫后，SO2、SO3及其他有害氣體與Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)，生成CaSO4。反應(yīng)后的固態(tài)產(chǎn)物呈干態(tài)隨煙氣進(jìn)入布袋收集器。因在布袋收集器中捕集到的固態(tài)產(chǎn)物中含有未反應(yīng)完的有效鈣粒子成分，故將其回送到反應(yīng)器中進(jìn)行再循環(huán)，使得床內(nèi)參加反應(yīng)的Ca(OH)2量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于新投加的Ca(OH)2量，即實(shí)際反應(yīng)的吸收劑與酸性氣體的摩爾比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于表觀摩爾比，從而使SO2、SO3被充分地吸收，以提高Ca的利用率和脫硫效率。三、工藝系統(tǒng)特點(diǎn)沒有漿液系統(tǒng)，只噴入水。床料有98%參加循環(huán)，脫硫劑利用率可高達(dá)99%。煙氣流速為2～6m/s，在反應(yīng)塔內(nèi)停留時(shí)間約為5s。對(duì)于含硫量為3%的煤，脫硫率可達(dá)90%以上?？蓾M足鍋爐負(fù)荷從50%～100%的變化。工藝過程簡(jiǎn)單，系統(tǒng)控制自動(dòng)化程度高。基建投資相對(duì)濕法較低，運(yùn)行維護(hù)量小。四、工藝過程循環(huán)流化床半干法工藝主要特點(diǎn)：高循環(huán)率、干燥迅速、反應(yīng)器尺寸小、反應(yīng)劑的利用率高。半干法工藝是利用含有石灰（氧化鈣）的干燥劑或干燥的消石灰（氫氧化鈣）吸收二氧化硫的，這兩種吸收劑都可使用，也可以使用含適當(dāng)堿性的飛灰。任何干法煙氣脫硫工藝中，關(guān)鍵的控制參數(shù)都是反應(yīng)區(qū)內(nèi)，即反應(yīng)器及其后的除塵器內(nèi)的煙氣溫度。在相對(duì)濕度為40%至50%時(shí)，消石灰活性增強(qiáng)，能夠非常有效地吸收二氧化硫。煙氣的相對(duì)濕度是利用給煙氣內(nèi)噴水的方法提高的。在傳統(tǒng)的干法煙氣脫硫工藝中，水和石灰是以漿液的狀態(tài)（不論是否循環(huán)）注入煙氣的，但水分布在粉料微粒的表面，水在其中的含量僅占百分之幾。這樣，吸收劑的循環(huán)量比傳統(tǒng)干法煙氣脫硫要高得多。即用于蒸發(fā)的表面積非常大。進(jìn)入煙氣的粉料的干燥時(shí)間非常短，所以它可以采用比傳統(tǒng)噴霧干燥技術(shù)小得多的反應(yīng)器。提高了煙氣的相對(duì)濕度，足以在典型的干法脫硫操作溫度或高于飽和溫度10℃~20℃（實(shí)踐中這一溫度范圍是65℃~75℃）激活石灰吸收劑二氧化硫。水在增濕攪拌機(jī)中加入吸收劑，然后才注入煙氣。半干法技術(shù)的獨(dú)到之處是所有的循環(huán)吸收劑都要在攪拌機(jī)中增濕，這樣做，可以較大限度的利用循環(huán)吸收劑。經(jīng)過活化和干燥之后，煙氣中干燥的循環(huán)粉料在高效的除塵器（較好是袋式除塵器）中被分離出來，進(jìn)入攪拌機(jī)，補(bǔ)充石灰也是在這里加入的。注入攪拌機(jī)的水量要保證恒定的煙出口溫度?？刂葡到y(tǒng)以煙氣的出入口溫度為基礎(chǔ)，以煙氣量為輔助，采用前饋信號(hào)控制，并有反饋微調(diào)。出口的so2也采用類似方法進(jìn)行控制：入口和出口的so2濃度加上煙氣流量決定石灰的加入速率。五、產(chǎn)品創(chuàng)新點(diǎn)結(jié)合我公司技術(shù)人員的研究和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，本產(chǎn)品采用了如下工藝創(chuàng)新點(diǎn)：★采用三級(jí)霧化增濕強(qiáng)化傳質(zhì)：更大限度地提高未參加反應(yīng)石灰的利用率，控制煙氣出口溫度（即控制反應(yīng)層溫度）。★塔內(nèi)中上部設(shè)置擋灰圈及塔頂帽形結(jié)構(gòu)：改變塔內(nèi)流體狀態(tài)，使塔壁軸向帶形成紊流，截留部分灰，增加石灰的內(nèi)循環(huán)量?！餆煔膺M(jìn)口設(shè)置氣體導(dǎo)向板：確保煙氣均勻分布，改善氣固兩相的接觸面積和反應(yīng)空間；同時(shí)降低進(jìn)塔氣體阻力。★設(shè)置凈煙氣循環(huán)管道：設(shè)置凈煙氣循環(huán)管道，即脫硫除塵后煙氣回流進(jìn)口與高溫?zé)煔饣旌?，可調(diào)節(jié)進(jìn)口煙氣溫度，提高反應(yīng)速度?！锼蟪龎m器采用上進(jìn)風(fēng)：塔后除塵器采用上進(jìn)風(fēng)可利用固相的自重沉降，提高除塵效率，同時(shí)達(dá)到降低除塵器安裝高度和外表美觀的效果。

脫硫塔

鍋爐脫硫脫硝除塵器經(jīng)過近十年的使用和新改造，選用了新、的材料，已經(jīng)形成技術(shù)成熟性能的環(huán)保產(chǎn)品。立式鍋爐脫硫除塵器廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)燃煤鍋爐的除塵脫硫。具有除塵脫硫、占地面積小。運(yùn)行費(fèi)用低、易操作維修、耗水量小等優(yōu)點(diǎn)，受到廣大用戶和環(huán)保部門的好評(píng)。鍋爐脫硫脫硝除塵器采用慣性碰撞、凝聚、離心力等原理，在引風(fēng)機(jī)的動(dòng)力作用下，煙氣從高度下落，高速?zèng)_擊液面，形成水霧，大部分顆粒沉入水中，在除塵器分流器的作用下霧化氣流上行，液滴進(jìn)一步碰撞、凝聚、形成水灰混合物，水灰混合物通過旋風(fēng)葉輪而汽水分離，從而達(dá)到其脫硫——除塵——脫水效果。該產(chǎn)品還同時(shí)擁有   的可調(diào)試風(fēng)帽，在設(shè)備上部可任意調(diào)整以適應(yīng)各種大小風(fēng)量，從而控制煙氣流速已其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，無論在多大的引風(fēng)機(jī)作用下都不會(huì)帶水，腐蝕其配套設(shè)施，既降低了損耗，又減少了維護(hù)維修費(fèi)用。鍋爐脫硫脫硝除塵器工作原理：引風(fēng)機(jī)把含塵氣體從進(jìn)氣口引入中殼體內(nèi)，干凈的氣體透過濾袋由文氏管進(jìn)入上殼體，而由凈氣出口排出，而粉塵被阻留在濾袋外壁，隨著時(shí)間的延長，吸附在濾袋上的粉塵越來越厚，濾袋阻力越來越大，此時(shí)，脈沖控制儀發(fā)出信號(hào)，程序自動(dòng)控制各脈沖閥的開關(guān)，使高壓氣源經(jīng)噴吹孔、文氏管向?yàn)V袋內(nèi)噴射，由于高壓氣的作用，使濾袋發(fā)生急劇的膨脹引起沖擊振動(dòng)，使吸附在濾袋表面的粉塵抖落在灰斗里由輸灰機(jī)構(gòu)排出。吸收塔、煙囪中的應(yīng)用鍋爐脫硫脫硝除塵器因其脫硫率高、煤質(zhì)適用面寬、工藝技術(shù)成熟、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)周期長、負(fù)荷變動(dòng)影響小、煙氣處理能力大等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于各大、中型火電廠，成為火電廠煙氣脫硫的主導(dǎo)工藝技術(shù)。但該工藝同時(shí)具有介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、處理煙氣溫度高、SO2吸收液固體含量大、磨損性強(qiáng)、設(shè)備區(qū)域大、施工技術(shù)質(zhì)量要求高、失效維修難等特點(diǎn)。因此，該裝置的腐蝕控制一直是影響裝置長周期運(yùn)行的問題之一。