电厂脱硫脱硝技术简介

1、NOx的处理方法 空气中粉尘的处理方法煤脱硫技术 、工厂废气处理技术 二零一二年五月组员：杨永坤组员：杨永坤 杨睿杨睿 张宁张宁 傅志宏傅志宏 王粟王粟主要设备介绍主要设备介绍增压风机增压风机：简称BUF，引入烟气，克服装置压力损失。烟气挡板烟气挡板：入口（原烟气）、出口（净烟气）和旁路挡板，为烟 气接通和关闭而设置，其中关注的重点是旁路挡板。吸吸 收收 塔塔：专门用于吸收SO2的容器，所有的化学反应 均在其中完成。 RGGH：烟气换热器，主要利用原烟气的高温去加热净烟气的低温。浆液循环泵浆液循环泵：让浆液和烟气充分接触的动力设备。氧化风机氧化风机：给吸收塔提供氧化空气，以将SO32-离子氧化

2、成SO42-。搅搅 拌拌 器：器： 防止浆液沉淀的装置。除除 雾雾 器器： 用于除去脱硫后烟气中的水雾。烟气分析仪烟气分析仪：简称CEMS，监测烟气中各种污染物含量的装置。1、浆液PH值 较高的PH值有利于石灰石的溶解，提高SO2的俘获率，但高PH值会增加石灰石的耗量，使得浆液中残留的石灰石增加，影响石膏的品质。应根据每天石膏化验结果、燃料硫份合理调节。一般控制在5.45.8 2、钙硫比（Ca/S）钙硫比（Ca/S）是指注入吸收剂量与吸收二氧化硫量的摩尔比，它反应单位时间内吸收剂原料的供给量。在保持浆液量（液气比）不变的情况下，钙硫比增大，注入吸收塔内吸收剂的量相应增大，引起浆液pH值上升，可

3、增大中和反应的速率，增加反应的表面积，使SO2吸收量增加，提高脱硫效率。按照脱硫工艺的不同：湿法烟气脱硫工艺的按照脱硫工艺的不同：湿法烟气脱硫工艺的Ca/S1.05 脱硫效率脱硫效率90循环流化床锅炉循环流化床锅炉 Ca/S 2；脱硫效率达到；脱硫效率达到90%， 烟气循环流化床干法脱硫烟气循环流化床干法脱硫 Ca/S 1.5 脱硫效率脱硫效率70 半干法脱硫半干法脱硫 Ca/S1.3 脱硫效率脱硫效率80影响脱硫效率的主要因素3、石灰石石灰石的配置和加入根据吸收塔浆液PH值、烟气中SO2含量及烟气量来调节。运行中有时PH值异常可能是石灰石中CaO含量引起的，石灰石粒径的大小影响其溶解，进而影

4、响脱硫率。4、液气比（L/G） 单位（升/立方米 L/m3）液气比（L/G）是指与流经吸收塔单位体积烟气量相对应的浆液喷淋量，它直接影响设备尺寸和操作费用。在其他参数值一定的情况下，提高液气比相当于增大了吸收塔内的喷淋密度，使液气间的接触面积增大，脱硫效率也增大， 另一方面，提高液气比将使浆液循环泵的流量增大，从而增加设备的投资和能耗，同时，高液气比还会使吸收塔内压力损失增大，增加风机能耗。L/G的计算是脱硫公司的专利技术，的计算是脱硫公司的专利技术， 具体的数值各公司之间的差别较大具体的数值各公司之间的差别较大,一般为一般为1220L/m35、进塔烟温 根据吸收过程的气液平衡可知，进塔烟温越

5、低，越有利于SO2的吸收。6、粉尘浓度 经过吸收塔的洗涤后，烟气中的粉尘都会留在浆液中，其中一部分通过排放废水、石膏排除，另一部分仍会留在吸收塔中，浆液中粉尘过多会影响石灰石的溶解，导则浆液中PH值降低、脱硫效率下降。这时应开启真空皮带机或增大废水流量，连续排除浆液中的杂质，可以恢复脱硫效率。 重视电除尘的管理，提高电除尘的除尘效率是保重视电除尘的管理，提高电除尘的除尘效率是保证脱硫设施安全稳定运行的重要条件之一证脱硫设施安全稳定运行的重要条件之一 三进：燃煤煤品质、石灰石品质、补充水品质；一出：石膏排放和废水的管理；两个眼睛：PH计、密度计；五个调整： 吸收塔液位计调整、石灰石浆液 箱液位调

6、整、增压风机的调整、湿磨机的调整、脱水皮带的调整。一进、烟气流量、温度、电除尘效率， SO2浓度、影响脱硫效率 进入吸收塔的烟气量、烟气成份、温度。进入脱硫反应塔的烟气的性质如SO2浓度，温度等直接影响了整个脱硫系统的脱硫效率。在其它条件相同时，入口SO2浓度越高，脱硫效率就越低，相反，若入口SO2浓度越低，则脱硫效率越高。在其它条件相同时，入口烟气温度太高，则会导致脱硫效率的下降。二进、石灰石成份 CaCO3 90% . MgCO3 3% . SiO2 2% 每批石灰石来厂均需取样检验活性和纯度、活性、可磨性、杂质等在采用新矿区时应先检验活性和纯度后再采购。 重点控制石灰石中的杂质树枝、木屑

7、等。 外购石灰石粉的细度要求250目以上。 三进、补充水中的氯化氢CI的浓度 工艺水中盐分过高会影响除雾器冲洗效果造成结垢。 浆液中CI的浓度不大于20g/L（20000 ppm）， CI的浓度影响合金材料的寿命。当CI的浓度大于3g/L时，不能使用316L不锈钢，CI的浓度大于10g/L，应使用904L不锈钢，CI的浓度等于20g/L时，应使用C276高镍合金。 工艺水质尽量采用设计中确定的水质，工艺水质尽量采用设计中确定的水质， 如果有变化需重点注意氯离如果有变化需重点注意氯离子含量以及盐分。子含量以及盐分。 废水处理系统排除的废水不可以回到吸收塔，也不可以用于煤场喷废水处理系统排除的废水

8、不可以回到吸收塔，也不可以用于煤场喷淋，可用于干灰拌湿或水力除灰。淋，可用于干灰拌湿或水力除灰。 浆液中的浆液中的CI来自燃煤和吸收塔补充水来自燃煤和吸收塔补充水一出 石膏排放和废水的运行。 根据煤中及浆液中Cl的含量要求排除一定量的废水。维持FGD系统浆液中CI的浓度不大于20g/L （20000 ppm） 为控制脱硫塔脱硫浆液中Cl以及重金属离子的浓度，石膏浆液旋流器的溢流除一部分返回脱硫塔外，其它则进入废水处理系统 高氯离子浓度会加大接触浆液材料的腐蚀，比如浆液循环泵的叶轮。叶轮的材料可以承受的浆液PH值为4.5，氯离子浓度小于40000ppm。在运行中需要严格控制氯离子浓度不能超过这个

9、极限， 否则泵叶轮会严重损坏。 浆液中的氯离子通过排放废水排掉，当废水处理系统出现问题时， 应监控浆液中氯离子浓度， 达到危险值时应该应急手动排放，比如排至事故浆液箱 废水处理系统的主要目的在于调节废水的废水处理系统的主要目的在于调节废水的pH值和降低悬浮颗粒物、重值和降低悬浮颗粒物、重金属离子的浓度，使其达到国家有关标准和地方环保标准的要求。金属离子的浓度，使其达到国家有关标准和地方环保标准的要求。 两个眼睛1、PH计 ：运行中PH值控制在5.4 5.8。PH值过低会造成设备腐蚀，PH值过高会造成管道腐蚀。 通过设在浆池中或浆液排浆管上的PH计进行测量。设在吸收塔内的浸没式PH计其导管容易堵

10、塞，工程中一般安装在排浆管上。PH计由接触浆液的电极和变送器构成，通过测量电动势来得到介质的PH 值。由于浆液中的悬浮物会堵塞电极上的滤芯或在电极表面结垢，影响测量精度，需要定期用5的盐酸液清洗电极。电极的工作寿命一般为半年。 定期的检查、冲洗、校验和维护，定期更换复合电极。 2、密度计： 监测浆液的密度（浓度） 浆液密度在10501100Kg/m3。 浓度控制在1015。 使吸收塔循环浆液的固体浓度维持在较高水平（约15）可得到所需的石膏晶体。固体含量太低会导致沉淀出现，而太高又会造成水泵磨损增加等问题。因此，将固体含量控制在指定范围内（1217）十分重要。根据预先确定的浆液密度来决定是否启

11、动吸收塔排浆泵排出浆液。测量浆液含固量的方法由核辐射密度计、超声波密度计、科里奥利质量流量计、差压式密度计等。差压式及超声波密度计的测量精度较差，质量流量计容易堵塞，工程中采用较多的就是核辐射密度计 浆液密度过低降低脱硫效率 浆液过高造成设备磨损和管道堵塞 五个调节1、吸收塔液位的调整；防止吸收塔浆液溢流，通过吸收塔液位的调节，维持吸收塔的水平衡，PH计调节，通过调节石灰石浆液流量实现石灰石浆液流量调节，维持吸收塔内浆液浓度。2、浆液罐液位的调整；维持较高的液位。石灰石浆液箱液位和浓度的调节，控制向石灰石浆液箱的补充水控制浆液浓度。3、增压风机的调整；在锅炉负荷变化时，通过增压风机入口的信号，

12、调节叶片角度。4、湿磨机的调整；随着浆液细度、电流的变化，调整加钢球的时间和重量。5、真空皮带机的调整；含水量的变化调整石膏的厚度和皮带的速度。 氮氧化物是化石燃料与空气在高温燃烧时产生氮氧化物是化石燃料与空气在高温燃烧时产生的，包括的，包括NO、NO2和和N2O。还有。还有NxOy 氮氧化物的危害性表现在：氮氧化物的危害性表现在： 对人体健康的直接危害对人体健康的直接危害 参与形成光化学烟雾，形成酸雨，造成环境污参与形成光化学烟雾，形成酸雨，造成环境污染。染。 氧化二氮是一种温室气体，会破坏臭氧层。氧化二氮是一种温室气体，会破坏臭氧层。 不同浓度的不同浓度的NO2对人体健康的对人体健康的影响

13、影响浓度(ppm)影 响1.0闻到臭味5.0闻到很强烈的臭味10-15眼、鼻、呼吸道受到强烈刺激501 分钟内人体呼吸异常，鼻受到刺激8035 分钟内引起胸痛100-150人在 3060 分钟就会因肺水肿死亡200 以上人瞬间死亡氮氧化物的产生机理氮氧化物的产生机理 在氮氧化物中，在氮氧化物中，NONO占有占有90%90%以上，二氧化氮以上，二氧化氮占占5%-10%5%-10%，产生机理一般分为如下三种：，产生机理一般分为如下三种： 热力型、快速型、燃料型热力型、快速型、燃料型(a).(a).热力型热力型 燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生。燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生。 当当T1500T1

14、500T1500o oC C时时,T,T每增加每增加100100o oC,C,反应速率增大反应速率增大6-76-7倍。倍。热力型氮氧化物生成机理热力型氮氧化物生成机理( (ZeldovichZeldovich反应式反应式) )ONOONNNONONONO22222222212NOONONOON在高温下总生成式为在高温下总生成式为 (b).(b).快速型快速型( (瞬时反应型瞬时反应型) ) 快速型快速型NOxNOx是是19711971年年FenimoreFenimore通过实验发现的。在碳氢通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区

15、附近会快速生成生成NOxNOx。 由于由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CHCH自由自由基可以和空气中氮气反应生成基可以和空气中氮气反应生成HCNHCN和和N N，再进一步与氧，再进一步与氧气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要60ms60ms，所生成的与炉膛压力所生成的与炉膛压力0.50.5次方成正比次方成正比, ,与温度的关系不与温度的关系不大。大。 上述两种氮氧化物都不占上述两种氮氧化物都不占NOxNOx的主要部分，不是主要来的主要部分，不是主要来源。源。 (c).燃料型燃料型NOx 由由燃料中氮化合物燃

16、料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃在燃烧中氧化而成。由于燃料中料中氮的热分解氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在温度低于煤粉燃烧温度，在600800时就会生成燃料型，它在煤粉燃时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧烧NOx产物中占产物中占6080。 在生成燃料型在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生机化合物热裂解产生N，CN，HCN和等中间和等中间产物基团，然后再氧化成产物基团，然后再氧化成NOx 。由于煤的燃。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）故燃料型的形

17、成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。煤粒煤粒N挥发分挥发分挥发分挥发分N焦焦炭炭焦炭焦炭NNON2N2低低NOx排放主要技术措施排放主要技术措施1 . 低低NOx燃烧器燃烧器 改变燃烧条件，包括低过量空气燃烧法，空气分级燃烧改变燃烧条件，包括低过量空气燃烧法，空气分级燃烧法，燃料分级燃烧法，烟气再循环法。法，燃料分级燃烧法，烟气再循环法。2 .炉膛喷射脱硝炉膛喷射脱硝- SNCRSNCR法法 3. 烟气脱硝：烟气脱硝： (1)干法脱硝。干法脱硝。(SCR法，电子束照射烟气脱硝法，电子束照射烟气脱硝) (2).湿法脱硝。湿法

18、脱硝。nSNCR法法 不用催化剂设备运行费用省不用催化剂设备运行费用省 脱硝效率较低脱硝效率较低nSCR法法 温度较低、催化剂不含贵金属、寿命长温度较低、催化剂不含贵金属、寿命长 造价比较高、易造成二次污染、操作及存储困难造价比较高、易造成二次污染、操作及存储困难n液相络合吸收液相络合吸收 NONO能富集回收能富集回收 吸收液难以循环利用吸收液难以循环利用n高能辐射化学法高能辐射化学法 同时脱硫和脱硝同时脱硫和脱硝 固相吸收固相吸收/再生烟气脱硫脱硝技术再生烟气脱硫脱硝技术 活性炭吸收、活性炭吸收、NOxSO工艺、工艺、CuO工艺工艺 气气/固催化脱硫脱硝技术固催化脱硫脱硝技术 SNRB工艺、

19、工艺、DESONOX工艺、工艺、WSA-SNOX工艺工艺 高能电子活化氧化技术高能电子活化氧化技术 湿法同时脱硫脱硝技术湿法同时脱硫脱硝技术 国外的国外的SNCR造价在造价在4-10 美元美元/kW，国内，国内的价格也在这个范围内，的价格也在这个范围内，60RMB/KW左左右。右。 国内国内SCR（120RMB/kW，不包括安装费），不包括安装费） 小锅炉脱硝：可对燃烧器进行改造，不行小锅炉脱硝：可对燃烧器进行改造，不行就炉内喷氨就炉内喷氨SNCR，满足，满足400mg/m3标准。标准。1、脱硫脱硝行业的门槛较高、脱硫脱硝行业的门槛较高,一是要有强大的后备一是要有强大的后备资金；二是要有核心可

20、靠的技术资金；二是要有核心可靠的技术,引进技术需要懂得引进技术需要懂得国际技术贸易；三是具有大型工程管理和商务能力国际技术贸易；三是具有大型工程管理和商务能力的人才。的人才。2、目前脱硫脱硝的大型公司已很多，所以，设计、目前脱硫脱硝的大型公司已很多，所以，设计院的定位应在中小型脱硫脱硝。院的定位应在中小型脱硫脱硝。100万万-2000万之万之间的项目比较合适。间的项目比较合适。3、目前设计院尚无引进国外先进技术，也无自主、目前设计院尚无引进国外先进技术，也无自主研发技术，项目的操作模式应不同于上述大型公司。研发技术，项目的操作模式应不同于上述大型公司。最佳合作对象是掌握技术的大学，发挥设计院的业最佳合作对象是掌握技术的大学，发挥设计