《CFB脱硫工艺》课件

循环流化床脱硫工艺循环流化床脱硫工艺是利用循环流化床锅炉烟气脱硫技术，在锅炉燃烧过程中直接进行脱硫，减少二氧化硫排放。课程目标11.了解CFB脱硫工艺的基本原理深入理解CFB脱硫工艺的技术特点、流程、关键设备和运行机制。22.掌握CFB脱硫工艺的设计与运行掌握脱硫系统的设计参数、操作规程、控制策略和故障诊断方法。33.掌握CFB脱硫工艺的优化与改进了解影响脱硫效率的关键因素，探索提高脱硫效率和降低运行成本的有效途径。44.了解CFB脱硫工艺的最新进展关注新型高效脱硫技术、脱硫工艺的应用趋势以及未来的发展方向。烟气脱硫概述环境污染工业生产产生的废气包含二氧化硫等有害物质，污染空气。酸雨危害二氧化硫转化成酸雨，破坏环境，影响生态平衡。环保需求为了保护环境，需要对燃煤电厂等工业废气进行脱硫处理。CFB脱硫技术特点高效脱硫CFB脱硫技术脱硫效率高，通常可达到90%以上。适应性强能够处理高硫煤，并且可以根据实际情况调整脱硫剂的投加量。运行稳定CFB脱硫技术具有较高的运行稳定性，可以长时间稳定运行。成本低廉CFB脱硫技术工艺简单，运行成本较低。大型CFB脱硫技术发展历程早期20世纪70年代，CFB脱硫技术开始出现，主要应用于燃煤电厂。发展阶段20世纪80年代，CFB脱硫技术开始成熟，应用范围不断扩大。90年代，技术进一步发展，提高了脱硫效率和可靠性。成熟阶段21世纪，CFB脱硫技术成为主流脱硫技术之一，广泛应用于燃煤电厂、钢铁厂等领域。未来趋势未来，CFB脱硫技术将更加注重节能降耗，并向高效、低成本、智能化方向发展。干法脱硫工艺流程1烟气进入经过除尘器预处理2吸收塔与脱硫剂反应3脱硫剂喷入与烟气充分接触4净化烟气排放达到排放标准干法脱硫工艺以固体脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫。脱硫剂通常是石灰石或石膏，在吸收塔中与烟气接触反应生成硫酸钙。脱硫剂的种类与作用石灰石石灰石是最常用的脱硫剂，成本低廉，脱硫效率高。氢氧化钙氢氧化钙活性较高，脱硫效率更高，但成本较高。氢氧化钠氢氧化钠脱硫效率更高，但成本极高，主要用于特殊场合。脱硫剂制备与喷入1脱硫剂制备脱硫剂主要有石灰石、石膏、钠碱等。石灰石经粉磨至一定细度，通过喷入吸收塔与烟气接触，发生化学反应生成硫酸钙。2脱硫剂喷入脱硫剂通常以浆液形式喷入吸收塔，浆液浓度和喷射压力对脱硫效率影响很大。喷射方式有机械式和气力式两种。3脱硫剂输送脱硫剂浆液通过输送管道输送到吸收塔，管道应有保温措施，防止浆液结垢。吸收塔结构与操作CFB脱硫塔通常采用圆柱形结构，塔内设有多层填料层，用于增大烟气与脱硫剂的接触面积，提高脱硫效率。吸收塔的操作主要包括脱硫剂喷入、烟气流入、脱硫反应、灰渣排出等环节。操作人员需要监控并调节各环节的工艺参数，确保脱硫系统正常运行。灰渣的处理与利用灰渣的处理灰渣作为CFB脱硫工艺的副产物，需要进行妥善的处理。灰渣含有硫化物、重金属等有害物质，需要经过安全处理才能进行处置。灰渣的利用灰渣可以通过多种方式进行利用，如制砖、制水泥、填埋等。利用灰渣可以减少废弃物排放，实现资源的循环利用，具有经济效益和环境效益。烟气脱硫反应机理化学反应主要反应是SO2与脱硫剂发生化学反应生成稳定的硫化物，如CaSO3或CaSO4。物理过程包括气体扩散、传质、表面反应等。这些过程决定了反应的速率。影响因素温度、pH值、脱硫剂类型和浓度等因素都会影响反应速率。反应机理详细的反应机理涉及多个步骤和中间产物，需要深入研究。吸收塔内部流场分析流场分析对于优化吸收塔性能至关重要。它可以帮助理解气体和液体的流动模式，以及雾滴的分布情况。数值模拟是常用的流场分析方法，可以提供吸收塔内部详细的流场信息。分析流场可以优化吸收塔的设计，提高脱硫效率，并降低能耗。吸收塔内部流型与雾滴分布CFB脱硫塔内部流型与雾滴分布对脱硫效率影响很大。吸收塔内气固两相流型，取决于烟气速度、脱硫剂粒径和浓度等因素。常见的流型有：气泡流、悬浮流、冲刷流等。雾滴的分布直接影响着脱硫剂与烟气中的SO2的接触面积，进而影响脱硫效率。雾滴的分布受喷嘴类型、喷射速度和角度等因素影响。雾滴撞击与硫化反应1SO2吸收SO2气体溶于水2H2SO3生成形成亚硫酸3SO32-生成亚硫酸离子生成4CaSO3沉淀生成硫酸钙脱硫剂与烟气中的SO2发生反应，需要充分接触才能进行。雾滴撞击可以增大接触面积，提高反应效率。此外，反应温度、脱硫剂种类以及烟气流速等因素也会影响反应效果。反应产物的生成与沉积1SO2转化为SO3SO2与O2在催化剂作用下发生氧化反应2SO3与水反应生成H2SO4，是脱硫过程的主要产物3H2SO4与CaO反应生成CaSO4沉积在吸收塔内壁4沉积物定期清理防止积聚影响脱硫效率和吸收塔正常运行脱硫效率影响因素烟气成分SO2浓度、O2浓度、温度、湿度等因素影响脱硫效率。SO2浓度越高，脱硫效率越低。燃烧器工况燃烧温度、风量、燃料类型等因素影响脱硫效率。燃烧温度过高会导致脱硫剂活性下降，影响脱硫效率。脱硫剂特性脱硫剂种类、粒度、活性等因素影响脱硫效率。活性高的脱硫剂能够更有效地吸收SO2，提高脱硫效率。系统设计参数吸收塔尺寸、喷淋密度、气速等因素影响脱硫效率。合理的系统设计能够提高脱硫效率，降低运行成本。反应温度对脱硫效率的影响温度脱硫效率较低反应速率慢，效率低适宜反应速率快，效率高过高脱硫剂分解，效率下降最佳反应温度一般在130-160°C，具体取决于脱硫剂种类和工况参数。脱硫剂投加率对脱硫效率的影响90%脱硫效率脱硫剂投加率增加，脱硫效率提高100%最佳投加率存在最佳投加率，过量投加会降低效率5%经济效益过度投加增加成本，降低经济效益烟气流量对脱硫效率的影响当烟气流量增加时，脱硫效率也会随之提升。这是因为烟气流量越大，脱硫剂与烟气接触时间越长，反应更加充分，脱硫效率也就越高。工况参数对脱硫效率的影响脱硫效率受多种因素的影响，其中关键参数包括：1.5烟气温度温度过高，脱硫效率降低，温度过低，脱硫剂活性下降。1.2烟气流量烟气流量越大，吸收塔负荷增加，脱硫效率下降。0.005脱硫剂浓度脱硫剂浓度过低，脱硫效率下降，浓度过高，成本增加。10pH值pH值过低，脱硫效率下降，pH值过高，脱硫剂消耗量增加。脱硫系统的能量平衡能量输入主要包括燃料燃烧产生的热能、脱硫剂制备消耗的能量以及辅助设备运行消耗的能量。能量损失主要包括烟气排放损失、脱硫过程中的热量损失以及设备运行时的摩擦损失。能量输出主要指脱硫后的清洁烟气所携带的热量，以及脱硫系统中可以回收利用的能量。脱硫系统的运行管理与控制11.运行参数监测实时监测脱硫系统关键参数，例如烟气流量、温度、压力、脱硫剂浓度等，确保设备安全运行。22.过程控制优化根据实时监测数据，调整脱硫剂投加量、喷淋水量、风机转速等参数，优化脱硫效率。33.故障诊断与报警建立故障诊断系统，及时识别系统故障，并发出报警信息，防止事故发生。44.自动控制系统利用先进的控制技术，实现脱硫系统的自动化控制，提高运行效率和可靠性。脱硫系统的故障诊断与维修故障诊断及时发现脱硫系统运行问题，并采取措施解决。常用的诊断方法包括：定期监测、在线分析、数据分析等。监测主要指标包括：脱硫效率、烟气排放浓度、脱硫剂消耗量、运行参数等。诊断过程中还需要进行数据分析，找出异常原因。维修保养定期进行设备维护和检修，确保系统正常运行。维护内容包括：清洁设备、更换零部件、检查管道连接、检查阀门和控制系统等。及时维修故障，避免设备损坏，延长设备使用寿命。对于一些常见的故障，可以参考相关手册进行修复。对于复杂问题，需要专业人员进行处理。新型高效CFB脱硫技术新型高效CFB脱硫技术是指在传统CFB脱硫技术基础上进行改进和创新，以提高脱硫效率、降低运行成本、减少环境污染。主要技术包括：低温脱硫技术、湿式CFB脱硫技术、半干法CFB脱硫技术、循环流化床脱硫技术等。这些技术通过优化脱硫剂种类、吸收塔结构、喷射方式等，提升脱硫效率，并降低能耗和成本，实现环保效益和经济效益的双重目标。烟气脱硫工艺的发展趋势清洁低碳技术脱硫技术不断升级，以适应低碳环保要求，提高脱硫效率和降低能耗。智能化控制利用先进的传感器和控制系统，实现脱硫过程的自动化和智能化，提高效率和稳定性。多污染物协同控制结合除尘、脱硝等技术，实现多污染物协同控制，提高整体效率和效益。循环经济理念将脱硫副产物资源化利用，减少环境污染，实现可持续发展。烟气脱硫工艺的应用实例例如，在燃煤电厂中，烟气脱硫工艺可以有效地去除烟气中的二氧化硫，减少大气污染，保护环境。许多大型燃煤电厂已成功应用了CFB脱硫技术，取得了良好的脱硫效果，为实现环境保护目标做出了重要贡献。案例分析与讨论实际应用分析具体电厂的CFB脱硫系统运行数据。探讨CFB脱硫技术在实际应用中的优势和局限性。数据分析通过案例数据，展示CFB脱硫系统性能指标，并分析其影响因素。问题探讨针对案例分析中发现的问题，开展讨论，探讨解决方法和改进措施。总结与展望11.总结CFB脱硫工艺是燃煤电厂烟气脱硫的重要技术之一