燃煤工业锅炉脱硫PPT

1、第三篇 燃煤工业锅炉脱硫第一部分 工业锅炉脱硫技术（教材第九章）（P121） 一、煤中硫的性质 根据煤中硫的性质，主要分为有机硫和无机硫两大类 1.有机硫（1）硫醇类 RSH（2）硫醚类 RSR（3）硫蒽类 RSSR（4）硫酸类及噻吩类杂环硫化物 2.无机硫 硫铁矿硫：FeS2（黄铁矿）占50%以上 硫酸盐硫：CuSO42H2O，FeSO47H2O，BaSO4 根据能否在空气中燃烧分为可燃硫和不可燃硫（固定硫），如：硫酸盐就是固定硫 二、煤炭燃烧前脱硫技术（物理法、化学法和微生物法） 1.煤炭物理脱硫技术（P122） 利用净煤、灰分、黄铁矿的比重不同和磁性不同，出去黄铁矿硫。 跳汰选煤 跳汰分

2、选是各种密度、粒度和形状的物料在不断变化的流体作用下的运动过程。 重介质选煤 浮选选煤 高梯度强磁的分离煤脱硫技术 2.煤炭化学脱硫技术（P124） 碱法脱硫 气体脱硫 热解与氢化脱硫 氧化法脱硫 3.煤炭生物脱硫技术 浸出法 表面氧化法 4.煤的转化去硫 煤的液化优质汽油、喷气燃料油； 煤的气化煤气、水煤气。 三、煤炭燃烧中脱硫（P126） 煤炭燃烧中脱硫主要有：型煤固硫技术，炉内加固硫技术和循环流化床炉内燃烧脱硫技术。 1.型煤固硫技术（P126）固硫剂：NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、MgO、MgCO3 缺点：脱硫效率低，影响锅炉出力。 2

3、.炉内加钙固硫技术（P128） 粉状（浆状）直接加入（喷入）锅炉，燃烧中脱硫。 缺点：脱硫效率低 3.循环流化床炉内燃烧脱硫技术（P129） 循环流化床锅炉（CFBC）是指利用高温除尘器将飞出的物料再返加炉膛内循环利用的流化燃烧方式。 循环流化床燃烧技术是一种高效、低污染的燃烧技术。主要特点：（1）煤种适应性好；（2）节省燃料，热效率高；（3）清洁燃烧，降低炉渣含碳量（2%），NOx排放量。 缺点：燃烧烟尘排放量大。 4.水煤浆技术 煤粉与水（7：3）均匀混合的煤水混合物，水煤浆技术具有输送便利，燃烧效率高（98%），低污染，节能效果明显，1.8t2.1t浆与1t燃油相当，而价格只有燃油的20

4、25% 四、燃烧后脱硫技术（末端控制） 燃煤锅炉烟气脱硫（FGD）主要分为湿法和干法 常用的湿法有：石灰法、石灰石法、双碱法、氧化镁法、氨法等； 常用的干法有：烟气循环流化床法、喷雾干燥法。第二部分 工业锅炉烟气湿法脱硫技术（教材第十章） 一、湿法烟气脱硫技术（P134）湿法烟气脱硫方法：石灰石、石灰石法、双碱法、氧化镁法。（一）石灰法1.反应原理SO2溶解：SO2（气）SO2（液）SO2（液）+H2OHSO-3+H+HSO-3 H+SO2-3石灰溶解：CaO+H2OCa(OH)2吸收溶解的SO2：Ca(OH)2+SO2CaSO3（液） CaSO3+1/2H2OCaSO31/2H2O 2.工艺

5、流程（P135） 3.工艺主要控制参数 （1）PH：浆液的PH对SO2吸收影响很大。当PH4，几乎不再吸收SO2。当PH7时，会发生吸CO2的反应，降低石灰的利用率。石灰法循环浆液的PH为56为宜。 （2）吸收温度：吸收温度越低，越有利于SO2的吸收。 （3）液气比L/Q，增大液气比，有利于SO2的吸收。 （4）粒度：一般控制在200300目。 （5）吸收液的过饱和度 为防止CaSO3、CaSO4过饱和溶液结晶引起设备或管道堵塞，必须控制溶液在饱和程度以下。 （6）亚硫酸钙的氧化 CaSO3的氧化速度于pH，通入空气量、空气压力和温度有关。（二）双碱法 钠钙双碱采用NaOH或NaCO3（第一碱

6、）吸收烟气中的SO2 ，再用石灰（第二碱）再生，再生后的溶液继续使用。1.反应原理：（1） SO2吸收反应 NaOH吸收：NaOH+SO2NaSO3+H2O NaSO3吸收：NaSO3+SO2+H2ONaHSO3 （2）再生反应 Ca(OH)2+NaSO32NaOH+CaSO3 Ca(OH)2+ NaHSO3Na2SO3+CaSO31/2H2O （3）氧化反应 CaSO31/2H2O+O2+ H2OCaSO42H2O注：CaSO4的溶解度大约为CaSO3的5075倍。 2.工艺流程 3.工艺特点 （1）脱硫液基本是NaOH溶液对水泵、设备无腐蚀且不易堵塞； （2）吸收剂再生和脱硫渣沉淀在吸收塔

7、外进行，不会影响吸收塔； （3）脱硫效率高，但运行成本高。 4.工艺主要控制参数 （1）PH值不宜低于5.8，否则脱硫效果下降，设备系统腐蚀会加大；PH不宜高于6.5，否则会引起Na2 SO3结垢。因为Na2 SO3的溶解度会随着PH升高而下降，导致Na2SO3从吸收剂中析出，造成结垢。 （2）定期分析吸收剂中SO2-3的含量，维持在0.050.1mol/L。 （3）严格控制Ca(OH)2的加入量，防止钙垢产生。 （三）氧化镁法1.反应原理 2.工艺流程 3.工艺特点 （1）反应迅速吸收率高； （2）系统运行稳定不易发生堵塞； （3）占地面积和投资上较少。 （四）石灰石法 1.反应原理2.工艺

8、流程 3.工艺主要控制参数 （1）PH：浆液的pH是石灰石法脱硫的重要控制参数。石灰石浆液量升高，pH上升，反之下降。pH值增大，SO2的去除率随之增大，但却不利于石灰石的溶解。pH一般控制在4.85.9之间为宜。 （2）吸收温度 （3）液气比（L/Q） 液气比是石灰石湿法下GD系统运行的重要参数之一，一般石灰石洗涤塔的液气比为825L/m。规范中要求L/G10。 分析：当烟气流量一定时，L/G增大，脱硫效率相应增大。但随着L/G增大，出口烟气夹带的雾滴量增加。给后续设备和烟道带来污染和腐蚀。（4）循环浆液固体物浓度浆液浓度（浆液密度或浆液中含固量，质量百分数15%）它是工艺过程重要参数，通常

9、石灰石工艺浆液含固量是10%15%，也有高达20%30%。 分析：维持较高的浆液浓度有利提高脱硫效率，但过高的含固量会增加浆液泵、搅拌器、管道阀门、塔壁的磨损。 二、湿法烟气脱硫的关键设备（P156） 1.吸收系统：脱硫塔（钢、不锈钢、花岗岩、玻璃钢）浆液循环泵、浆液喷嘴、除雾器及冲洗喷嘴、氧化风机、扰动风机、搅拌器。 2.脱硫渣处理系统，真空过滤机、真空泵、浓缩池（罐）。 3.脱硫剂储备系统：脱硫剂料仓、脱硫剂计量装置、浆液搅拌罐。 4.烟气系统：烟气换热器（GGH）、增压风机、除尘器。 5.自控系统：DCS、PLC第三部分 烟气干法脱硫技术（P160） 一、烟气循环流化床法 1.烟气干法脱

10、硫定义：无论加入的脱硫剂是干态或湿态，也无论脱硫反应是干态或湿态，只要脱硫的最终产物是干态的即为干法。 2.循环流化床法原理：以循环流化床（简称CFB）原理为基础，通过吸收剂多次循环，延长了吸收剂与烟气的接触时间，使吸收剂的利用率大大提高，以达到有效除去SO2的目的。3.工艺流程 （工艺流程图）P160，图3-164.运行控制参数 床层温度（6575）Ca/S，（1.31.5）脱硫剂的粒度（200250目）5.工艺特点 流程简单、占地少、投资低、脱硫效率高（90%），煤种事宜性强，钙的利用率高，克服湿法结垢，堵塞、腐蚀以及“石膏雨”等问题。二、喷雾干燥法脱硫技术 主要用于低硫煤的燃烧烟气脱硫，

11、电站锅炉和工业锅炉都有应用。 1.基本原理： 锅炉排出的热烟气与喷成雾水的石灰浆液同时进入干燥吸收塔，混合反映后生成CaSO4,，CaSO4 2.工艺特点：投资低、占地面积小、无废水生成。第四部分 工业锅炉烟气脱硫设施的运行与维护（教材第十章P162） 一、工业锅炉烟气脱硫技术的特点与问题 1、烟气净化技术的发展 60-80年代 干法除尘，多为单筒 80-90年代 多管除尘 90年代后期 湿法麻石水膜、冲击水浴、麻石文丘里 2000年后 逐步推广脱硫除尘 2008年-2009年 国家出台湿法烟气脱硫技术规范，“十二五”提出工业锅炉的脱硝问题 2、炉型出力小，且多为层热炉，除尘脱硫技术分为： （

12、1）“一干湿：干法除尘后+湿法脱硫 （2）“两湿”：湿法除尘+湿法脱硫 （3）塔体材料：钢结构+防腐，不锈钢、玻璃钢、麻石 （4）脱硫剂：石灰、石灰石、双碱、氢氧化钠、纯碱、氧化镁 3、存在的问题 （1）工艺技术、设备不完善，易产生结垢、堵塞、腐蚀、积尘等问题，运行不稳定。 （2）运行管理薄弱，机构不健全，人员素质不齐。 （3）运行成本的负担，导致运行不正常，设施利用率不高。 二、工业锅炉烟气脱硫除尘设施安全运行的保障 （一）工业锅炉烟气脱硫除尘设施安全运行的保障 （1）正确选用除尘、脱硫塔的类型 1）净化效率高 2）阻力低 3）不易结垢积尘 4）耐磨抗腐蚀 （2）重视循环水水质 关注溶液的饱

13、度和浮渣的影响。 （3）正确选用脱硫剂 1）高溶解度脱硫剂：NaOH、Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3、MgO。 2）低溶解度脱硫剂：CaCO3、CaO （4）脱水装置必须符合要求 1）旋流板脱水器（离心） 2）折板型脱水器（惯性） 3）纤维型脱水器（过滤） （5）脱硫剂应自动、连续、计量均匀加入 （6）严格控制pH （7）双循环水系统有利于系统的安全运行 （8）完善和严格运行管理制度 （二）运行管理 1、运行前的准备 （1）原材料、备品、备件准备 （2）技术文件准备 （3）岗前培训 （4）装置检查 2、试运转 （1）单机试车 （2）系统试车（水、电、气、料、泵、机、管、阀） 3、运

14、转操作 （1）正常启动程序 （2）正常停车程序 案例1：经开区某供热中心440t/h采用双碱法脱硫工艺，运行一个月后出现结垢； 案例2：东郊某企业120t/h采用双碱法脱硫工艺，运行一个月左右，管道出现晶体状结垢。 三、常见故障及维修管理 结垢、堵塞、腐蚀、磨损是锅炉脱硫系统最常见的四大故障。 1、结垢 （1）结垢的形式主要有三种：灰垢、石膏垢、结晶 （2）结垢的部位：GGH、脱水器、喷嘴、管道、塔底、塔壁、塔内支撑构件 （3）预防结垢 1）控制浆液浓度 2）控制pH值 3）保证吸收塔液充分氧化 4）定期检查、维护及时发现问题 5）停运时排空浆液及时冲洗干净 2、堵塞 （1）堵塞易发生的部位：

15、GGH、脱水器、喷嘴、管道、循环泵 （2）预防堵塞 1）把好设计关（流体流速、浓度、液气比、材料） 2）防止GGH堵塞（设置清洗装置、定期清除灰垢） 3）防止脱水器清垢（快速、加压、定时清理、使用工业水） 4）防止喷嘴结垢（采用简洁喷嘴，设置浆液过滤器） 5）防止管道堵塞（管道保持适宜倾斜度，管道末端设置可拆卸排水管） 案例1：长安区某供热中心2100t/h脱硫塔底部积尘高达1米左右，扰动泵管和曝气管全部堵塞，无法正常运行； 案例2：南郊某大学240t/h脱硫循环泵停运后未及时排空，造成管路堵塞，无法正常启动。 3、腐蚀 （1）腐蚀机理：（化学腐蚀、电化学腐蚀、吸氧腐蚀） （2）腐蚀的部位：（

16、换热器、管道、脱硫塔内壁、风机、水泵、脱水器、烟道、烟囱、吸收塔入口、干湿界面） （3）预防腐蚀 1）防腐材料的正确选用 （橡胶内衬、树脂内衬、镍基合金钢、不锈钢、玻璃钢、塑料、陶瓷、花岗岩）参见教材P330表5-50、表4-51。 2）防腐材料的正确施工技术 如塔体内的玻璃鳞片涂层施工中，施工的环境（温度、湿度）打磨防锈工艺控制，施工料固化时间控制、涂层厚度的控制、涂层质量的检验（厚度仪、电火花检孔仪）控制等因素直接影响玻璃鳞片的防腐效果。 案例1：高新区某供热中心2*15t/h，吸收塔内设置碳钢筛板，运行2个月全部腐蚀塌落。 案例2：北郊某工厂，2*20t/h+2*35t/h，吸收塔玻璃鳞片防腐层脱硫造成塔体腐蚀，全部返工。 案例3：东郊某供热中心，烟气净化后钢烟道腐蚀严重，后改为玻璃钢烟道。 案例4：东