【《火电厂脱硫技术概述》2700字】

火电厂脱硫技术概述目录TOC\o"1-3"\h\u21194火电厂脱硫技术概述 1233321.1电厂二氧化硫国内外控制现状 1115121.1.1国内现状 1311121.1.2国外现状 114391.2火电厂脱硫技术概述 192651.2.1燃烧前燃料脱硫 1305671.2.2燃烧中脱硫 2191251.2.3燃烧后脱硫 374041.3烟气脱硫工艺选择 4269021.3.1燃烧中脱硫工艺选择 416891.3.2燃烧后烟气脱硫工艺选择 522381.4相关资料与标准 541451.4.1设计资料 5139181.4.2设计标准 71.1电厂二氧化硫国内外控制现状1.1.1国内现状由于人们对空气质量的要求越来越高，一些污染物地排放控制，也变得更为严格，特别是SO2。SO2超标造成了巨大的经济损失，国家对其实施了总量控制，结构调整等一系列措施。在调整结构后，将有效降低烟气中SO2、粉尘及其它污染物的排放量，并达到《电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)的排放要求。1.1.2国外现状减少SO2排放，最简单的方法是更换燃料，降低燃煤含硫量。以英国等发达国家举例，最常用的便是更换燃料；在1990年的美国国会上，提出并通过了对《清洁大气法》的修订，提出了SO2的减排目标。通过对两个发达国家SO2控制措施的分析，可以得出，他们通过政策制定、燃料更换、安装FGD等措施，很好地控制二氧化硫排放[15]。1.2火电厂脱硫技术概述以下分别介绍三种火电厂脱硫技术及特点。1.2.1燃烧前燃料脱硫该方法是燃料在燃烧前，对燃料中的硫分先进行脱除，是防治含硫气态污染物的主要环节，主要有以下方式。物理法煤中有无机硫和有机硫两种形式的硫。60%以黄铁矿的形式存在。黄铁矿的比重比煤大，是顺磁性物质，而煤是反磁性物质。因此，煤被重力破碎和分离，可脱除燃料中50%的硫[14]。化学法硫酸铁溶液混合煤粉后，加热到100-130℃（硫酸铁+黄铁矿→硫酸亚铁＋单质硫），将溶液分离后，得到副产品硫。气化法气化法需加入气化剂，气化剂有两种。1、空气：由下部通过煤层，与高温的煤相互作用，生成CO2＋CO。CO2通过还原层时，被煤还原成CO，制得空气煤气，其主要成分是CO。2、蒸汽：生成CO和H2，制得水煤气。注意：用吸收或吸附去除H2S。液化法煤的液化有以下三种方法。1、合成法：煤气在高压、高温和催化剂作用下，加氢合成成分为烷烃和甲醇液体燃料。2、直接裂解加氢法：把煤制成糊状，加压，加入催化剂，温度控制在400-500℃，加氢后制成液体燃料。3、热溶加氢法：加热煤粉后溶于性质相似的油，加压加氢，可得到低硫、热值高的液态煤燃料[16]。1.2.2燃烧中脱硫可燃硫分在燃烧过程中释放，并被氧化为二氧化硫，遇到碱性金属氧化物等固硫剂，便会生成硫酸盐类物质，从而实现脱硫，主要有以下方法：型煤固硫将煤粉碎后加入廉价的黏结剂，制成型煤。当煤燃烧时，其中的硫会转化成硫酸钙留在炉中，排出的二氧化硫气体将减少，污染降低。流化床燃烧脱硫1、工艺特点在气液固三相中反应，利用烟气显热去蒸发水分，产物呈干粉状，后接布袋除尘器。具有操作简单、运行费用低、占地小、产物易于处理而得到广泛的应用。2、锅炉分类①按流态的不同：鼓泡流化床、循环流化床。②按运行压力不同：常压流化床、增压硫化床。常压循环流化床可燃烧煤矸石等各种劣质燃料。3、影响因素循环流化床脱硫效率受脱硫剂种类、粒径、气体流速、燃烧温度、钙硫比等影响，在固定脱硫剂的条件下，最主要的是床温和钙硫比[1][5]。详情见图1-1与图1-2。图1-1鼓泡流化床图1-2循环流化床炉内喷钙发电厂中小型锅炉脱硫使用。喷入炉内的石灰石粉与SO2反应，生成硫酸钙，实现炉内脱硫。粉末被喷射到最佳反应温度区，需设计合适的接触和反应时间。1.2.3燃烧后脱硫分类按脱硫剂的种类划分为五种：钙法、镁法、钠法、氨法和有机碱法。化学原理SO2可与碱性物质反应除去。FGD常用脱硫剂：石灰石、生石灰和熟石灰。其中石灰石产量最高、最便宜，加热还可得到生石灰与熟石灰。烟气脱硫工艺（1）干式烟气脱硫工艺优点：投资少；产物为干态；不需要除雾器与再热器；不易腐蚀结垢。缺点：吸收剂利用率低；燃烧高硫煤时经济性差；飞灰与产物混合影响后续利用。①干法FGD：石灰石浆液雾化后与SO2反应，生成固体反应物，同飞灰一起被收集。②粉煤灰干式烟气脱硫：脱硫剂为粉煤灰，脱硫率60%以上，脱硫成本低，性能稳定，无需排水。（2）湿法FGD工艺①简介：使用石灰石、石灰浆液做洗涤剂，与烟气中SO2反应。②优点：技术相对成熟，煤种适应性强，适合大容量机组，副产品可进行二次利用，吸收剂价廉易得。③问题：烟气再热影响FGD工艺的投资。烟气脱硫后温度低于酸露点，若直接排放会造成腐蚀，湿法FGD装置都配有烟气再热系统[18]。详情见图1-3石灰石—石膏湿法脱硫工艺示意图。图1-3石灰石-石膏湿法脱硫工艺1.3烟气脱硫工艺选择1.3.1燃烧中脱硫工艺选择工艺比选见表1-1。表1-1燃烧过程中脱硫工艺比选工艺直接喷钙循环流化床型煤固硫水煤浆优点投资省、装置简单、便于改造脱硫率高、清洁燃烧、燃料适应性强、吸收剂利用率高工艺简单、节煤、减少烟尘排放着火温度低缺点脱硫效率低，单纯的只能达到30%-40%炉膛磨损脱硫率低，固硫率一般50%对煤种要求高经过比选，最终选择循环流化床脱硫技术，因其具有高效率、低污染的特性，且最符合我国可持续发展与环境保护要求。常用脱硫剂为石灰石，经过比选，最终选用循环流化床锅炉内石灰石干法脱硫[19]。1.3.2燃烧后烟气脱硫工艺选择工艺比选详情见表1-2。表1-2燃烧后烟气脱硫工艺比选工艺石灰石—石膏法氨法氧化镁湿法喷雾干燥法优点吸收剂利用率高、适用于大锅炉、效率高、价格低廉、副产品为建筑材料氨来源丰富且方便硫酸铵处理的企业使用技术成熟、资源丰富，运行费用少，脱硫效率高投资费用小、占地面积小缺点占地大、造价高、中小锅炉不经济投资过大、脱硫剂运输、防存储、泄露问题工艺系统复杂，只适用于氧化镁丰富的地区单机容积小、废渣回收困难结合煤种特性分析，经过比选，最终选用石灰石—石膏湿法烟气脱硫作为炉后烟气处理。1.4相关资料与标准1.4.1设计资料石灰石成分分析如表1-3表1-3石灰石成分分析项目单位数量石灰石粉粒径mm≤20石灰石粉纯度%CaCO3≥.2煤质资料见表1-4表1-4煤质资料项目符号单位设计煤种校核煤种元素分析收到基碳Ｃar%36.61834.255收到基氢Ｈar%2.722.604收到基氧Ｏar%6.8486.835收到基氮Ｎar%0.6560.621收到基硫Ｓt.ar%1.6262.014收到基低位热值Ｑnet,arkJ/kg1403513130工业分析收到基灰分Ａar%48.22250.466收到基全水分Ｍｔ%3.313.205空气干燥基水分Ｍad%0.6880.689干燥无灰基挥发分Ｖdaf%40.17641.39锅炉耗煤量见表1-5表1-5锅炉耗煤量燃料消耗量设计煤种校核煤种一台炉两台炉一台炉两台炉小时耗煤量（t/h）231.96463.92247.95495.9年耗煤量（104t/a）177.94355.88190.20380.40其他资料见表1-6表1-6相关资料项目数值项目数值机械未完全燃烧损失q42.1%灰分份额α80%炉膛出口过剩空气系数