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1、第七章 烟气净化,主要内容,燃煤电厂锅炉烟尘的净化 燃煤电厂硫氧化物的净化 燃煤电厂氮氧化物的净化,1、燃煤电厂锅炉烟尘的净化,电除尘器 原理：在两种曲率半径相差很大的金属集尘极和发电极上，通以高压直流电，维持一个足以使电极之间气体产生电晕放电的不均匀电场，气体电离所生成的电子、阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上而使粉尘荷电。荷电粉尘在电厂库仑力作用下，向电极性相反的电极运动而沉积在电极上，以达到粉尘荷气体分类的目的。当沉积在电极上的粉尘达到一定厚度时，借助振打机构使粉尘脱离电极落入灰斗，并由卸灰器输送出除尘器，净化后的气体由排气口引出。,1、燃煤电厂锅炉烟尘的净化,电除尘器优点 除尘效率

2、高，可达99以上； 本体压力损失小，压力损失一般为160300Pa； 能耗低，处理1000m3烟气约学0.20.6kw； 处理烟气量大，可达106m3/h以上； 耐高温，普通钢材可在350以下运行。 电除尘器缺点 钢耗量大； 占地面积大； 对制造、安装、运行要求严格； 对粉尘的特性较敏感，最适宜的粉尘比电阻范围为10451010.cm，若在此范围之外，应采取一定的措施，才能取得必要的除尘效率,1、燃煤电厂锅炉烟尘的净化,袋式除尘器 原理： 含尘气体进入挂有一定数量的滤袋的袋室后，首先被干净的滤袋纤维过滤。随着阻留的粉尘不断增加，一部分粉尘嵌入滤料内部；一部分覆盖滤袋表面形成一层粉尘层。含尘气体

3、通过粉尘层与滤料时产生的筛分、惯性、粘附、扩散与静电作用实现除尘。此时，含尘气体的过滤主要依靠粉尘进行。当粉尘家厚，压力损失达到一定程度时，需要进行清灰。清灰后压力降低，但仍有一部分粉尘残留在滤袋上，在下一个过滤周期开始时，起良好的捕尘作用。,1、燃煤电厂锅炉烟尘的净化,袋式除尘器优点 除尘效率高，可达99以上； 处理风量范围广，小的仅每分钟数立方米，大的可达每分钟数万立方米，既可以作为通风除尘，又可以作为烟气除尘； 结构比较简单，维护操作方便； 在保证同样高的除尘效率前提下，造价低于电除尘器； 采用玻璃纤维、Nomex等耐高温滤料时，可在200以下的高温下运行； 对粉尘的特性不敏感，不受粉尘

4、比电阻的影响； 用于干法脱硫系统，可适当提高脱硫效率。 袋式除尘器缺点 体积与占地面积较大； 本体压力损失较大，一般为10002000Pa； 对滤袋质量有严格的要求，若滤袋破损率高，使用寿命短，则运行费用将大大增加。,1、燃煤电厂锅炉烟尘的净化,湿式除尘器 原理： 藉水或其它液体形成的液网、液膜或液滴与含尘气体接触，借助于惯性碰撞、扩散、拦截、沉降等作用面捕集尘粒，使气体得到净化。 优点： 结构简单，无转动部件，造价较低，安装、维护、管理均较方便，除尘效率一般可达9090，能适应高温、高湿度气体以及粘性大的粉尘，并能净化有害气体。 缺点： 钢耗量大；需消耗一定的水量，有处理灰水的麻烦，排烟温度

5、低，捕利于扩散，湿灰利用也比较困难，对水硬性的粉尘不宜采用，对腐蚀性较大的气体则需有防腐措施。 几种类型： 水膜除尘器 斜棒栅除尘器,1、燃煤电厂锅炉烟尘的净化,旋风除尘器 原理：含尘气流从进气口切向进入除尘器后，沿壁面自上而下作旋转运动气流被迫一边旋转一边向下由倚体到达锥体。下旋气流到达锥体端部后就折转方向，旋转上升，通过排气管离开除尘器，含尘气流作旋转运动时，其中尘粒在离心力的作用下，向壁面移动，到达壁面的尘粒，在气 流和重力的作用下，沿壁面流入灰斗。,1、燃煤电厂锅炉烟尘的净化,旋风除尘器优点 除尘器本身没有运动部件，结构简单，制造安装费用较少； 维护管理方便； 耐高温，可采用各种不同的

6、材料制作，以适应粉尘物理性能的特殊要求； 旋风除尘器缺点 处理风量较大时，需采用多个旋风于组合，风量分配不易均匀； 某些部位易磨损： 排灰口易堵塞； 在电厂允许的压力损失及一般的飞灰粒径条件下，除尘效率难满足环保的要求，尤其是捕集细尘的能力较差； 几种类型 大直径旋风除尘器 多管除尘器,2、燃煤电厂硫氧化物的净化, 燃煤电厂烟气中硫氧化物的来源以及生成量,无机硫（黄铁矿和硫酸盐）,有机硫（硫醇和硫醚）,燃烧,SO2,高温、有氧，SO3,SO3,氧化,酸雨,2、燃煤电厂硫氧化物的净化, 燃煤电厂烟气中硫氧化物生成量的影响因素 SO2 煤的含硫量，含硫量，SO2。 SO3 燃料中的含硫量，含硫量,

7、SO3；过剩空气系数,SO3；火焰中心温度,SO3。,2、燃煤电厂硫氧化物的净化,烟气脱硫工艺的基本原理 酸性 SO2属于中等强度的酸性氧化物，可用碱性物质吸收，生成稳定的盐。 与钙等碱金属元素生成难溶物质。 如用钙化物吸收，生成溶解度很低的CaSO3.1/2H2O和CaSO4.2H2O。 SO2在水中有中等的溶解度。 溶于水后生成H2SO3,然后可与其它阳离子反应生成稳定的盐，或氧化成不易挥发的H2SO4。 氧化性 SO2除具还原性外，还具有氧化性，当其与强还原剂（如H2S、CH4、CO等）接触时，SO2可被还原成因素硫。,2、燃煤电厂硫氧化物的净化,烟气脱硫的工艺路线 A 湿式石灰石（石灰

8、）/石膏法脱硫工艺 优点： 脱硫效率高，（有的装置Ca/S1时，脱硫效率大于90）； 吸收剂利用效率高，可超过90； 设备运转率高（最近的湿法脱硫设备运转率达90）,2、燃煤电厂硫氧化物的净化,湿法脱硫流程图,2、燃煤电厂硫氧化物的净化,简易湿法流程,该简易湿法烟气脱硫工艺与传统湿法相比系统简化，主要有以下特点： a，降低对石灰石粉粒径的要求： b，当提高吸收塔烟气流速， c，烟气水平流过吸收塔，吸收塔浆罐容积小； d，脱硫烟气与未脱硫要求掺混，不设要求再热系统。,2、燃煤电厂硫氧化物的净化,烟气脱硫的工艺路线 B 喷雾干燥脱硫工艺 简介：这种工艺属于半干法脱硫，多数采用旋转喷雾器，也有采用各

9、种喷嘴喷雾，技术成熟，投资低于湿法。但是要用高纯度石灰作为吸收剂。 化学反应原理：,2、燃煤电厂硫氧化物的净化,烟气脱硫的工艺路线 B 喷雾干燥脱硫工艺 工艺流程：生石灰加 水消化并除去杂质后 加水制成石灰乳液置 于给料箱中，由泵及 雾化装置以细雾状喷 入吸收塔内。,2、燃煤电厂硫氧化物的净化,烟气脱硫的工艺路线 C 氨法烟气脱硫工艺（以氨水为吸收剂，副产化肥硫酸氨） 优点：可得到副产品化肥硫酸铵，无废水及废弃物排放，可以达到较高的脱硫效率。 缺点：需要化工原料氨水作为吸收剂，因此，吸收剂来源受到限制,2、燃煤电厂硫氧化物的净化,烟气脱硫的工艺路线 D 炉内喷钙加尾部烟气 增湿活化脱硫工艺 炉

10、膛内脱硫的基本原理： 石灰石粉借助气力送入炉膛内8501150wd烟温区，石灰石 分解成CaO和CO2，部分CaO与烟气中的SO2反应并生成CaSO3 。脱硫效在20 50。化学反应式如下：,2、燃煤电厂硫氧化物的净化,烟气脱硫的工艺路线 D 炉内喷钙加尾部烟气 增湿活化脱硫工艺 活化器内脱硫的基本原理：烟气中大部分未及在炉膛内参与反应的CaO被雾化水增湿进行水合反应生成Ca(OH)2, Ca(OH)2再与烟气中的SO2 反应生成CaSO3，部分CaSO3被氧化成CaSO4。脱硫效率通常在40 60。化学反应式如下：,3、燃煤电厂氮阳化物（NOX）的净化,选择催化还原法 使用氨（NH3）作为催化还原剂把NOX转换为N2分子和H2O分子，把NH3注入工作温度达到600700F催化剂床气流上流。选择催化还原最重要的石能够解决未反应的NH3及副产物SO3对电厂的