烟气脱硫设备及工艺原理培训教材

烟气脱硫设备及工艺原理一、脱硫的发展与应用二、火电厂脱硫方式三、烟气脱硫方法四、国内火电厂烟气脱硫的应用五、石灰石／石膏湿法脱硫工艺流程及设备一、脱硫的发展与应用1.全国火电厂二氧化硫排放状况1998年全国火电装机容量为20988万千瓦，占总装机容量的75.7%。二氧化硫排放约为780万吨，占全国二氧化硫排放量的37.3%。预计2000年达40%，2010年将达到60%。95年统计，由于酸雨和二氧化硫污染造成农作物、森林和人体健康等方面的经济损失约为1100多亿元，已接近当年国民生产总值的2%，成为制约我国经济和社会发展的重要因素。2．国家对SO2的治理要求法律的要求：

1995年修订的《中华人民共和国大气污染防治法》提出：在“两区”内的火电厂新建或已建项目不能采用低硫煤的，必须建设配套脱硫、除尘装置。国家污染物排放标准的要求：

《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-1996)，对1997年1月1日起新、扩、改建火电厂，在实行全厂排放总量控制的基础上，增加了烟囱二氧化硫排放浓度限制。国务院对“两控区”内火电厂二氧化硫控制的要求：《国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》(国函［1998］5号)，即要求“两控区”的火电厂做到：到2000年底达标排放。新建、改造燃煤含硫量大于1%的电厂，必须建设脱硫设施；现有燃煤含硫量大于1%的电厂，在2010年前分期分批建成脱硫设施或采取其它具有相应效果的减排二氧化硫措施。二、火电厂脱硫方式（燃烧前、中、后）

煤炭洗选：使用前脱硫。目前仅能除去煤炭中的部分无机硫，对于煤炭中的有机硫尚无经济可行的去除技术。

循环流化床锅炉(CFBC)--洁净煤燃烧技术：燃烧过程中脱硫。具有可燃用劣质煤、调峰能力强、可掺烧石灰石脱硫、控制炉温减少氮氧化物排放等特点。

烟气脱硫(FGD)

：燃烧后脱硫。在锅炉尾部电除尘后至烟囱之间的烟道处加装脱硫设备,目前95％以上的燃煤锅炉采用此方式实施脱硫,是控制二氧化硫和酸雨污染最有效、最主要的技术手段。

目前国内外应用最广泛的方法是烟气脱硫！！三、烟气脱硫方法1．按有无液相介入分类在电力界尤其是脱硫界以有无液相介入来进行分类。湿法半干法干法海水法电子束法按有无液相介入分类

湿法：进入湿吸收剂；排出湿物质

湿法是利用碱性溶液为脱硫剂，应用吸收原理在气、液、固三相中进行脱硫的方法，脱硫产物和残液混合在一起，为稀糊状的流体。湿法脱硫的操作温度在44－55ºC。半干法：进入湿吸收剂；排出干物质

半方法是指在有液相和气相介入脱硫方法，脱硫产物为干粉状。半方法的操作温度控制在60－80ºC。

干法：进入干吸收剂；排出干物质。

干法是指无液相介入完全在干燥状态下进行脱硫的方法。如向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末，即脱硫产物为粉状。

干法的操作温度在800－1300ºC。广东恒运运电厂干干法脱硫硫系统分离器石灰发生生器锅炉烟气经文文丘里管管喷射与烟气混混合吸收收海水法：：采用海水水对烟气气脱硫的的方法此方法受受地域条条件限制制。且有有氯化物物严重腐腐蚀设备备的问题题。脱硫硫残液PH很低低，必须须配置参参数合理理的水质质恢复系系统，才才能达到到环保要要求的排排放条件件。电子束法法：是一种利利用高能能物理原原理，采采用电子子束辐照照烟气，，或以脉脉冲产生生电晕对对烟气实实施脱硫硫的方法法。电子束法法使用的的脱硫剂剂为合成成氨，目目前仅限限于吨位位不大的的燃煤锅锅炉烟气气脱硫。。2．按脱脱硫剂分分类目前开发发的多种种烟气脱脱硫技术术，尽管管设备构构造和工工艺流程程各不相相同，但但基本原原理都是是以碱性性物质作作SO2的吸收剂剂。以石灰石、生石灰为基础的钙法以氧化镁为基础的镁法以合成氨为基础的氨法以有机碱为基础的碱法以亚硫酸钠、氢氧化钠为基础的钠法按脱硫剂分类钙法：以以石灰石石、生石石灰为基基础。镁法：以以氧化镁镁为基础础的氨法：以以合成氨氨为基础础双碱法FGD工艺（1）脱硫过过程Na2CO3＋SO2→Na2SO3＋CO2↑2NaOH＋SO2→Na2SO3＋H2ONa2SO3＋SO2＋H2O→2NaHSO3（2）再生过过程（用用石灰乳乳）2NaHSO3＋Ca（OH）2→Na2SO3＋CaSO3Na2SO3＋Ca（OH）2→2NaOH＋CaSO3钠法：以以亚硫酸酸钠、氢氢氧化钠钠为基础础。3、常用用的脱硫硫技术近年来，，世界各各发达国国家在烟烟气脱硫硫(FGD)方方面均取取得了很很大的进进展，美美国、德德国、日日本等发发达工业业国家计计划在2000年前完完成200－－－610MW的FGD处处理容量量。目目前前国际上上已实现现工业应应用的燃燃煤电厂厂烟气脱脱硫技术术主要有有：(1)湿湿法脱硫硫技术，，占85%左右右，其中中石灰-石膏法法约占36.7%，其其它湿法法脱硫技技术约占占48.3%；；(2)喷喷雾干燥燥脱硫技技术，约约占8.4%；；(3)吸吸收剂再再生脱硫硫法，约约占3.4%；；(4)炉炉内喷射射吸收剂剂/增温温活化脱脱硫法，，约占1.9%；(5)海海水脱硫硫技术；；(6)电电子束脱脱硫技术术；(7)脉脉冲等离离子体脱脱硫技术术；(8)烟烟气循环环流化床床脱硫技技术等。。以湿法脱脱硫为主主的国家家有：日日本(约约占98%)、、美国(约占92%)和德国国(约占占90%)等。。炉内喷钙钙+尾部部增湿法法介于炉内内脱硫和和烟气脱脱硫两者者之间，，在炉膛膛内喷石石灰石粉粉，排出出的烟气气进入尾尾部烟气气增湿塔塔活化反反应，两两次脱硫硫。炉内CaCO3→CaO＋＋CO2CaO+SO2+1/2O2→CaSO4CaO＋＋SO3→CaSO4活化CaO＋＋H2O→Ca(OH)2Ca(OH)2＋SO2→CaSO3＋H2OCaSO3＋1/2O2→CaSO4四、国内内火电厂厂烟气脱脱硫的应应用国际最新新5种主主流烟气气脱硫技技术1、石灰灰石--石膏湿湿法烟气气脱硫技技术2、镁法法--烟烟气脱硫硫技术3、钠法法--烟烟气脱硫硫技术4、氨法法--烟烟气脱硫硫技术5、海水水法--烟气脱脱硫技术术■设备、安安装（包包括土建建）费用用■运行费用用五、石灰灰石／石石膏湿法脱硫工艺艺流程及及设备工艺流程程:石灰石经经过破碎碎、研磨磨、制成成浆液后后输送到到吸收塔塔。吸收收塔内浆浆液经循循环泵送送到喷淋淋装置喷喷淋。烟气从烟烟道引出出后经增增压风机机增压，，进入GGH烟气加热热器冷却却后进入入吸收塔塔。烟气气在吸收收塔中与与喷淋的的石灰石石浆液接接触，除除掉烟气气中的SO2，洁净烟烟气从吸吸收塔排排出后经经GGH烟气加热热器加热热后排入入烟道。。吸收塔内内吸收SO2后生成的的亚硫酸酸钙，经经氧化处处理生成成硫酸钙钙，从吸吸收塔内内排出的的硫酸钙钙经旋流流分离（（浓缩））、真空空脱水后后回收利利用。湿法石灰灰石(石石灰)/石膏法法烟气脱脱硫技术术系统图图大港改建建工程2台1080t/h锅炉配套套

湿法法烟气脱脱硫装置置。湿式脱硫硫装置：：吸收塔、GGH烟烟气加热热器、增压风机机、烟道等为每台台锅炉各各自独立立设备，，其他系系统共用用。湿法烟气气脱硫主主要工艺艺流程为：锅炉炉排出的的烟气经经引风机机送入混混凝土公公用烟道道，再从从砼烟道道引出经经过升压压风机升升压、冷冷却后，，进入吸吸收塔，，在吸收收塔中与与石灰石石浆液综综合反应应吸收，，烟气中中的二氧氧化硫与与石灰石石浆液反反应生成成石膏，，由吸收收塔排出出经脱水水处理后后，固体体石膏再再利用。。吸收塔塔排出的的净烟气气，经加加热后回回到混凝凝土公用用烟道，，经烟囱囱排向大大气。大港技改工程脱硫装置主要设备表序号设备名称数量设备规格1烟道392t

2挡板密封风机2Q=10000m3/hP=2000PaN=7.5kW3轴流式升压风机2Q=1.1x1131000Nm3/h,P=1.2x2850PaN=2500kW4再生式气/气换热器（GGH）2回转式，换热面积9500m2,驱动电机N=5.8kW5密封空气风机2Q=1500Nm3/h,P=8000PaN=7.5kW6吸收塔2φ11.3×25.7m,壁厚8-10mm6吸收塔搅拌器8侧进式,N=10kW8氧化风机（包括消声段）2罗茨风机Q=1.1x3500Nm3/h,P=100kPaN=130kW9离心式,吸收塔再循环泵4Q=5300m3/h,,H=24.5/26/27.5m,N=400/450/500kW10吸收塔排出泵2离心式,机械密封,Q=42m3/hH=40mN=11kW11工艺水泵2离心式,机械密封,Q=100m3/hN=21kWH=55m12工艺水箱1V=150m3φ6mh=5.4m13石膏水力（第一级）旋流器站233.15m3/h旋流子8个加1个备用14废水旋流器站24m3/h，15石膏浆转运泵1离心泵，Q=4.6m3/hH=30mN=1.1kW16真空皮带过滤机26.6t/h,（石膏含水10%）N=3kW17真空泵2水环式Q=2300m3/h,N=75kW,P=34kPa18石膏脱水排水坑泵1液下泵Q=20m3/hH=20mN=1.5kW19吸收塔排水坑泵1液下泵Q=30m3/hH=30mN=5.5kW20事故浆液池1V=800m314×14×4.5m21事故浆液池泵1液下泵,机械密封,Q=54m3/hN=15kWH=35m22给料称重机2Q=4t/hN=1.1KW23湿式球磨机2Q=4t/hN=150KW24石灰石仓1500m36m×6m×14m，锥高5m两个出口25石灰石浆液箱1φ4.2×5.4m，V=70m326石灰石浆池搅拌器1N=3.5KW27石灰石浆泵（至吸收塔）2Q=8m3/hH=50mN=2.5kW石灰石湿湿法工艺艺流程图图台山600MW等级石灰灰石／石石膏法脱硫装置置主要系系统吸收剂制制备系统统：将石灰石石制成浆浆液。烟气（再再热）系系统：提高烟气气压头克克服系统统阻力，，将净烟烟气加热热。SO2吸收系统统（吸收收塔）：：吸收SO2净化烟气气。石膏脱水水系统：回收吸收收剂，再再利用。。工艺水系系统：系统冲洗洗、补水水等。废水排放放系统其他系统统电气系统统热工自动动化系统统脱硫废水水处理系系统由于目前前国内脱脱硫公司司尚无600MW等级级石灰石石－石膏膏湿法脱脱硫工程程的生产产和使用用业绩，，因此台台山电厂厂脱硫装装置主要要由日本本株式会会社荏原原制作所所提供。。台山＃1、＃2机组脱脱硫工程程进口的的主要设设备如下下：吸收塔内内部件吸收塔搅搅拌器烟气冷却却泵、烟烟气冷却却器氧化风机机FGD增增压风机机FGD进进、出口口挡板和和旁路挡挡板膨胀节（（非金属属）及部部分关键键阀门石膏浆液液旋流器器真空皮带带脱水机机、真空空泵废水旋流流器DCS控控制系统统及部分分仪表所有浆液液泵、搅搅拌器及及所有浆浆液阀吸收剂制制备系统统石灰石仓仓斗式提料料机刮板机给料称重重机卸料斗振动给料料机湿式球球磨机机锤式破破碎机机吸收塔塔浆液罐罐石灰液液制备备设备备：给给料料称、、重机机刮板板机、、斗式式提料料机、、石灰灰石仓仓、湿湿式球球磨机机、锤锤式破破碎机机、振振动给给料机机、卸卸料斗斗、浆浆液罐罐北京国国华热热电公公司200MW脱硫硫工程程烟气系系统吸收塔塔循环泵泵喷淋装装置除雾装装置GGH烟气气加热热器增压风风机挡板门门挡板门门烟囱锅炉旁路挡挡板锅炉产产生的的原烟烟气从从砼烟烟道引引入增增压风风机后后，经经升压压进入入GGH对对加热热元件件进行行加热热后，，进入入吸收收塔。。脱硫后后的净净烟气气由吸吸收塔塔上部部引出出，经经GGH净净烟气气侧进进行加加热后后，进进入烟烟囱，，经达达标的的烟气气排入入大气气。增压风风机北京国国华热热电公公司200MW脱硫硫设备备安装装工程程广东台台山2号机机组脱脱硫工工程烟烟气系系统主主要要设备备FGD升压压风机机及其其配套套设备备轴轴流式式,Q=2344000m3/h,1台烟气换换热器器及其其配套套设备备（（含吹吹灰器器）1套套挡板密密封气气风机机Q=15000m3/h,压压差25mbar2台台密封气气加热热器加加热热能力力150/400kW2台GGH空气气贮罐罐1台GGH排水水坑泵泵1台烟气冷冷却器器壳体体1台烟道旁路挡挡板（（进口口）6000××100001个FGD进口口风门门（（进口口）6000××100001个个FGD出口口风门门（（进口口）6000××90001个膨胀节节,设设备平平台扶扶梯栏栏杆支支架,管道道等安安装石膏脱脱水系系统真空皮皮带过过滤机机真空泵泵石膏堆堆放场场石膏脱脱水旋旋流站站滤液水水箱滤液罐罐主要设设备真空皮皮带过过滤机机滤液罐罐真空空泵滤液水水箱石膏脱脱水旋旋流站站石膏脱脱水主主要设设备真空皮皮带过过滤机机滤液罐罐真空空泵滤液水水箱石膏脱脱水旋旋流站站吸收塔塔系统统石膏脱脱水旋旋流站站（1）吸收CaO＋H2O→Ca（OH）2Ca（OH）2＋SO2→CaSO3·1/2H2O＋1/2H2OCaCO3＋SO2＋1/2H2O→CaSO3·1/2H2O＋CO2↑CaSO3·1/2H2O＋SO2＋1/2H2O→Ca（HSO3）2（2）氧化2CaSO3·1/2H2O＋O2＋3H2O→2CaSO4·2H2OCa（HSO3）2＋1/2O2＋H2O→CaSO4·2H2O＋SO2↑氧化空空气压压缩机机排出泵泵除雾装装置喷淋装装置循环泵泵石灰石石浆液液吸收剂剂（石石灰石石浆液液）由由制浆浆系统统送至至吸收收塔，，吸收收塔底底部为为浆池池，浆