锅炉烟气脱硫脱硝技术演示文稿（）

1、 氮氧化物的来源NOx包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在NOx的性质N2O：单个分子的温室效应为CO2的200倍，并参与臭氧层的破坏NO：大气中NO2的前体物质，形成光化学烟雾的活泼组分氮氧化物的来源燃烧过程NOx的形成机理形成机理燃料型NOx燃料中的固定氮生成的NOx热力型NOx高温下N2与O2反响生成的NOx瞬时NO低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO燃料中的N通常以原子状态与HC结合，CN键的键能较N N 小，燃烧时容易分解，经氧化形成NOx火焰中燃料氮转化为NO的比例取决于火焰区NO/O2的比例燃料中2080的氮转化为NO

2、x燃料型NOx的形成Fuel NHCNN2NONHi(i=0,1,2)O,H,OHfastO,H,OHfastO,H,OHfastNHislowNHi,NOslow1 .改进燃烧技术：传统低NOx燃烧技术低氧燃烧降低助燃空气预热温度烟气循环燃烧两段燃烧技术先进低NOx燃烧技术炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器空气分级的低NOx旋流燃烧器空气/燃料分级的低NOx燃烧器2. 烟气脱硝：干法脱硝。(SCR、SNCR、电子束照射烟气脱硝)湿法脱硝。传统低NOx燃烧技术2. 降低助燃空气预热温度燃烧空气由27oC预热到315oC，NO排放量增加3倍传统低NOx燃烧技术3. 烟气循环燃烧烟气再循环可以

3、降低氧浓度和燃烧区温度主要减少热力型NOx传统低NOx燃烧技术4. 两段燃烧技术第一段：氧气缺乏，烟气温度低，NOx生成量很小第二段：二次空气，CO、HC完全燃烧，烟气温度低先进的低NOx燃烧技术原理：低空气过剩系数运行技术分段燃烧技术1. 炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器炉壁设置助燃空气OFA，燃尽风喷嘴类似于两段燃烧技术烟气脱硝技术脱硝技术的难点处理烟气体积大NOx浓度相当低NOx的总量相对较大3烟气脱硝技术烟气脱硝 通常烟气脱硝也分为干法和湿法。 干法烟气脱硝主要有选择性催化复原法和选择性非催化复原法。 湿法脱硝是先将烟气中NOx含量最多的NO通过氧化剂如O3、CIO2等氧化生成N

4、O2，再被水或碱性溶液吸收，这种方法的脱硝效率可达90%以上，而且可以和湿法脱硫结合起来实现同时脱硫脱硝，其缺点是系统复杂，用水量大并且有水二次污染的问题。工艺选择选择性催化复原脱除NOX的运行本钱主要受催化剂寿命的影响，一种不需要催化剂的选择性复原过程或许更加诱人，这就是选择性非催化复原技术。该技术是用NH3、尿素等复原剂喷入炉内与NOX进行选择性反响，不用催化剂，因此必须在高温区参加复原剂，而且还需要一定的停留时间。复原剂喷入炉膛温度为8501100的区域，该复原剂尿素迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行SNCR反响生成N2，该方法是以炉膛为反响器。工艺反响原理尿素溶液脱硝SNC工艺1

5、尿素溶液做为脱硝剂的反响 过程Na2CO3SO2Na2SO3CO22NaOHSO2Na2SO3H2ONa2SO3SO2H2O2NaHSO3尿素溶液脱硝系统组成(1)脱硝剂制备系统(2)炉前喷射系统(3)自动控制系统尿素溶液脱硝工艺的主要优点(1)系统简单：不需要改变现有锅炉的设备设置，而只需在现有的燃煤锅炉的根底上增加氨或尿素储槽，氨或尿素喷射装置及其喷射口即可，系统结构比较简单；(2)系统投资小：相对于SCR的大约40美元kW-1 60美元kW-1的昂贵造价，由于系统简单以及运行中不需要昂贵的催化剂而只需要廉价的尿素或液氨，所以SNCR大约5美元kW-1 10美元kW-1的造价显然更适合我国

6、国情；(3) 阻力小：对锅炉的正常运行影响较小；(4) 系统占地面积小：需要的较小的氨或尿素储槽，可放置于锅炉钢架之上而不需要额外的占地预算。 SO2污染控制第一节 硫循环与硫排放硫是地壳中第六大丰富的元素，主要以硫酸盐的形式存在；大气中的含硫化合物主要包括H2S、SO2、SO3；SOx天然来源：火山爆发、天然原始微生物活动；SOx人为源：燃料燃烧、金属冶炼；一、硫的存在形态及来源天然气：以H2S 的形式存在；石油燃料及油岩：有机硫形式存在；石油制品：浓缩在高沸点组分中；煤：以细的黄铁矿FeS2晶体形式或有机硫形式存在。二、燃料中硫的化学形态我国SO2排放的行业特点我国北方城市SO2污染现状我

7、国南方城市SO2污染现状20世纪90年代末我国酸雨区域分布第三节 流化床燃烧脱硫一、流化床燃烧技术1.概述流化床燃烧是固体燃料颗粒在炉床内经气体流化后进行燃烧的技术。当气流流过一个固体颗粒的床层时，假设其流速到达使气流流阻压降等于固体颗粒层的重力时即到达临界流化速度，固体床本身会变得像流体一样，原来上下不平的界面会自动地流出一个水平面来。换句话说，固体床料已经被流态化了。流化床燃烧即利用了这一现象。如果把气流流速进一步加大，气体会在已经流化的床料中形成气泡，从已流化的固体颗粒中上升，到流化的固体颗粒的界面时，气泡会穿过界面而破裂，就像水在沸腾时汽泡穿过水面而破裂一样。因此这样的流化床又称为 “

8、鼓泡床。继续加大气流流速，当超过终端速度，颗粒就会被气流带走，但如将被带走的颗粒通过别离器加以捕集并使之重新返回床中，就能连续不断地操作，成为循环流化床。2.流化床燃烧技术气流速度介于临界速度和输送速度之间，煤粒保持流化状态流化床利于燃料的充分燃烧强化气固两相的热量和质量交换；延长停留时间；燃烧更完全2.分类按流态：鼓泡流化床和循环流化床按运行压力：常压流化床和增压流化床流化床燃烧脱硫循环流化床脱硫剂：石灰石CaCO3、 白云石CaCO3MgCO3炉内化学反响CaSO4的摩尔体积大于CaCO3，由于孔隙堵塞，CaO不可能完全转化为CaSO4二、流化床脱硫的化学过程孔隙堵塞后，气体反响物必须通过

9、产物层才能到达反响界面，而固相CaSO4对气体的扩散阻力很大，影响硫酸盐化反响速率。1.钙硫比2.煅烧温度3.脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构4.脱硫剂种类三、流化床燃烧脱硫的影响因素1.概述燃烧直接排放SO2浓度通常10-410-3数量级由于SO2浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵2.分类按脱硫产物处置方式分：抛弃法和再生法按脱硫产物状态分：湿法、干法、半干法低浓度SO2烟气脱硫烟气脱硫方法概述1、烟气脱硫原理 湿式石灰/石灰石法技术工成熟，脱硫率高，但其主要缺点之一是容易结垢造成吸收系统的堵塞，而双碱法那么是先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO2，然后再用电石渣或石灰浆液对吸收液进行再生

10、，由于在吸收和吸收液处理中，使用了两种不同类型的碱，故称为双碱法。双碱法的明显优点是，由于采用液相吸收，从而不存在结垢和浆料堵塞等问题。双碱法脱硫工艺介绍 钠-钙双碱法是以NA2CO3或NAOH溶液为第一碱吸收烟气SO2，然后再用石灰作为第二碱，对吸收液进行再生。再生后的吸收液可循环使用。其反响原理是：1吸收反响 2NAOH+ SO2 NA2SO3+ H2O NA2CO3+ SO2 NA2SO3+CO2 NA2SO3+ SO2+H2O 2NAHSO3 该过程中由于使用钠碱作为吸收液，因此吸收系统中不会生成沉淀物。此过程的主要副反响为氧化反响，生成NA2SO4： 2NA2SO3+ O2 2NA2

11、SO4 2再生过程(用石灰浆液) CAO+H2O CA(OH)2 2NAHSO3 + CA(OH)2 NA2SO3+CASO31/2H2O NA2SO3+ CA(OH)2 2NAOH+CASO31/2H2O 再生后所得的NAOH液送回吸收系统使用。所得半水亚硫酸钙可经氧化生成石膏CASO42H2O。 此外，在运行过程中，由于烟气中还有局部的氧气，所以还有副反响-氧化反响发生： 2CASO31/2H2O+O2+3H2O 2CASO42H2O 2、空塔喷淋脱硫工艺 烟气通过除尘器后进入吸收塔，在吸收塔内烟气向上运动且被吸收液滴以逆流方式所洗涤。喷嘴为无堵塞螺旋喷嘴，吸收液通过喷喷雾液滴800120

12、0M，可使气体和液体得以充分接触，脱硫后的净烟气进入折流式除雾器，去除烟气中通过喷淋层夹带的水分。3、脱硫系统说明 脱硫系统的工艺流程图见下页图。 整套系统由六大局部组成：1烟气系统；2SO2吸收系统；3吸收剂制备及供给系统；4石膏脱水系统；5工艺水系统；6电控系统。1烟气系统 烟气从锅炉引风机后的烟道上引出，进入吸收塔。在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾，送入锅炉引风机后的总烟道，经然后烟囱排入大气。在烟道上设一段旁路烟道，并设置旁路挡板门，当锅炉启动、进入FGD的烟气超温和FGD装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。 烟气系统主要包括FGD进出口烟道，进出口挡板门，旁路挡板门以及与挡

13、板门配套的执行机构。2SO2吸收系统 锅炉烟气通过静电除尘器，除去99.5%左右的烟尘，然后进入引风机，在引风机出口进入FGD吸收塔，烟气从底部进入喷雾吸收塔，与喷淋液逆流接触。烟气中的SO2经过FGD吸收塔的吸收，其烟气二氧化硫脱除率在95%以上。净烟气在塔体上段通过高效组合式除雾装置有二级除雾设施，机械去除雾滴效率在99.8%以上除去烟气中的雾滴，净化后的烟气经塔后烟道进入烟囱排放。吸收塔采用耐高温玻璃钢制作。 脱硫液在吸收塔内与烟气充分接触、反响后，经塔体底部排灰水沟回流入混合池，流入混合池的脱硫液与石灰浆液进行再生反响。 循环混合池分为四个局部:再生区，沉淀区，清水区和氧化区。回流液首

14、先进入再生池，与石灰浆液发生置换反响；接着进入沉淀区沉淀，上清液进入清水池后经循环水泵返回吸收塔。沉淀那么由泥浆泵打入氧化池，通入氧化空气进行氧化。 在本脱硫系统中，吸收塔为逆流式喷淋空塔，喷淋层为四层布置，在满足吸收SO2所需的比外表积的同时，同时满足不同锅炉负荷和含硫量的要求。同时把喷淋造成的压力损失减少到最小。每个喷淋层都装有多个雾化喷嘴，交叉布置，覆盖率可达200%-300%。喷嘴采用螺旋喷嘴，材质为防腐耐磨的特种不锈钢喷嘴。设计进水压力0.3MPA。 吸收塔内的除雾装置由带加强的阻燃聚丙烯制作，主要由除雾板、反清洗装置组成，经除雾器后的烟气含水量在100MG/M3以下。3吸收剂制备及

15、供给系统 本工程脱硫吸收剂采用外购石灰粉250目，90%过筛率，用气力输送系统将石灰粉送至制浆区的石灰粉仓储存。储存于石灰粉仓中的石灰粉通过旋转给料阀进入石灰浆液池，由搅拌机将粉与工艺水搅拌充分混合，制成浓度约15%30%的石灰浆液，石灰浆液用浆液泵送至再生池进行置换反响。4石膏脱水系统 氧化池的石膏浆液通过石膏排出泵送入石膏水力旋流站浓缩，浓缩后的石膏浆液进入真空皮带脱水机。进入真空皮带脱水机的石膏浆液经脱水处理后外表含水率小于10，由皮带输送机送入石膏储存间存放待运。 石膏旋流站的溢流浆液进入滤液池，以备吸收塔及石灰石制浆系统的循环使用。石膏旋流站浓缩后的石膏浆液全部送到真空皮带机进行脱水

16、运行。 为控制脱硫石膏中CL等成份的含量，确保石膏品质，在石膏脱水过程中用工业水对滤布进行冲洗，石膏过滤水大局部收集在滤液箱中，另一局部作为石膏冲洗水的补充。5工艺水系统 工艺水系统负责提供FGD足够的水量，补充系统运行期间水的散失，以保证FGD系统的正常功能。工艺水通常采用循环水排水作为水源，一般设置两台工艺水泵一用一备，一个工艺水箱。 工艺水的主要用水如下： 系统的补充水，主要有：除雾器冲洗水、石灰浆液补充水、泵的循环水等。 不定期对系统的一些管路进行冲洗，水量不定。主要有：循环管路冲洗水、石灰浆液管路冲洗水，石膏排放管路冲洗水、污泥管路冲洗水等。6电控系统 电气设备选择在满足工艺要求以及确保人身平安的前提下，最大程度的选用操作方便、可靠性高、便于维护、自动化程度高的设备，以便使整个电气系统能高效、可靠的运行。 低压控制柜选用标准型控制柜，控制柜采用镀锌钢板制作而成，具有抗腐、耐潮、防尘等功能，平安可靠性高、发生故障后影响范围小。各回路主开关选用高分段能力的塑壳断