主要由海水输送系统,烟气系统,SO2吸收系统和海水水质恢复系统组成,如图下所示:
锅炉烟气通过电除尘器后, 由引风机经过脱硫系统入口控制挡板, 再通过增压风机升压 以克服脱硫系统的阻力, 进人烟气一烟气换热器(GGH), 换热降温后进人脱硫吸收塔底部(SO 的吸收及部分SO, 的氧化过程在此完成), 含硫烟气与从吸收塔顶部经过填料层自上而下的 海水充分混合,发生化学反应,生成H 和SO ,海水pH值下降变为酸性;脱硫洗涤后的烟气 依次经过吸收塔顶部的除雾器除去雾滴,换热器加热升温后,经出口挡板进入烟囱,实现脱 硫排放 J。 电厂用作冷却水的海水被部分引入到脱硫系统中, 这部分海水一部分经过海水增 压泵送至脱硫塔上部用作脱硫介质, 对烟气进行脱硫洗涤, 另一部分作为新鲜海水被送入海
3. 磷铵肥法 ( PAFP) 烟气 脱硫工艺 磷铵肥法( ) 烟气脱硫工艺 (1)工艺原理简介 工艺原理简介 工艺原理
磷铵肥法烟气脱硫技术属于回收法,以其副产品为磷铵而命名。该工艺过程主要 由吸附(活性炭脱硫制酸)、萃取(稀硫酸分解磷矿萃取磷酸)、中和(磷铵中和液 制备)、吸收( 磷铵液脱硫制肥)、氧化(亚硫酸铵氧化)、浓缩干燥(固体肥料 制备)等单元组成。它分为两个系统: 烟气脱硫系统——烟气经高效除尘器后使含尘量小于 200mg/Nm3, 用风机将烟 压升高到 7000Pa,先经文氏管喷水降温调湿,然后进入四塔并列的活性炭脱硫塔组 (其中一只塔周期性切换再生),控制一级脱硫率大于或等于 70%,并制得 30%左 右浓度的硫酸,一级脱硫后的烟气进入二级脱硫塔用磷铵浆液洗涤脱硫,净化后的烟 气经分离雾沫后排放。 肥料制备系统——在常规单槽多浆萃取槽中,同一级脱硫制得的稀硫酸分解磷矿 粉(P2O5 含量大于 26%),过滤后获得稀磷酸(其浓度大于 10%),加氨中和后 制得磷氨,作为二级脱硫剂,二级脱硫后的料浆经浓缩干燥制成磷铵复合肥料。
喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,消 石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置,在吸收塔内,被雾化成细小液滴的吸收剂 与烟气混合接触, 与烟气中的 SO2 发生化学反应生成 CaSO3,烟气中的 SO2 被脱除。 与此同时,吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥,烟气温度随之降低。脱硫反应产物 及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集下 来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了更好的提高脱硫吸收剂的利用率,一般将部分 除尘器收集物加入制浆系统来进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择, 一种为旋转喷雾轮雾化,另一种为气液两相流。 喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点, 脱硫率可达到 85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用场景范围(8%)。脱 硫灰渣可用作制砖、筑路,但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。
(1)催化脱硫制酸。将烟气中的SO2脱除下来并制成硫酸。 (2)稀硫酸分解磷矿石。用脱硫制得浓度约30%的稀硫酸分解天然磷矿粉萃取磷酸。 (3)用氨中和磷酸制磷铵。 (4)磷铵二级脱硫。 (5)肥料浆氧化。
4. 炉内喷钙尾部增湿 ( LIFAC) 烟气 脱硫工艺 炉内喷钙尾部增湿( ) 烟气脱硫工艺 (1) 工艺原理
该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的充入、电子束照射和副产品捕集等工 序所组成。锅炉所排出的烟气,经过除尘器的粗滤处理之后进入冷却塔,在冷却塔内 喷射冷却水,将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度(约 70℃)。烟气的露点 通常约为 50℃,被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发,因此,不产生废 水。通过冷却塔后的烟气流进反应器,在反应器进口处将一定的氨水、压缩空气和软 水混合喷入,加入氨的量取决于 SOx 浓度和 NOx 浓度,经过电子束照射后,SOx 和 NOx 在自由基作用下生成中间生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然后硫酸和 硝酸与共存的氨进行中和反应,生成粉状微粒(硫酸氨(NH4)2SO4 与硝酸氨 NH4NO 3 的混合粉体)。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部,通过输送机排出,其余被 副产品除尘器所分离和捕集,经过造粒处理后被送到副产品仓库储藏。净化后的烟气 经脱硫风机由烟囱向大气排放。
我国是世界第一煤炭大国, 煤炭资源相对丰富, 随其消耗量的日益增加, SO2 的排放 量也持续不断的增加, 引起酸雨, 导致土壤酸化, 破坏生态, 影响人身体健康。 因此, 控制燃煤, 消 减SO2排放量, 已成为中国当今及未来相当长时期内的主要社会问题之一。燃煤的脱硫技术 开发与研究势在必行。
从图能够准确的看出, 烟气进入冷却塔降温后,进入吸收塔,在塔内与喷出的石灰石浆液反 应去除了SO2, 随后经换热器后排放。 而脱硫产物经调节槽调节后进入氧化塔与空气反应,将 CaSO3, 氧化成CaSO4逐渐结晶析出。
2. 旋转 喷雾干燥烟气脱硫工艺 旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺 工艺原理简介 (1)工艺原理简介 工艺原理
○炉内喷钙系统。 1 将磨细到325目左右的石灰石粉用气流输送方法喷射到炉膛上部温度为900 l 150℃的区域,CaCO3立即分解并与烟气中SO2和少量SO3反应生成CaSO3和CaSO4,可使炉内 喷钙的脱硫率达到75%,投资占整个脱硫系统投资的lO%左右。 ○炉后增湿活化。 2 在安装于锅炉与电除尘器之间的增湿活化器中完成, 活化器内炉膛中未反 应的CaO与喷入的水反应生成Ca(OH)2,SO2与生成的新鲜Ca(OH)2快速反应生成CaSO3,接着 又部分被氧化为CaSO4。烟气经过加水增湿活化,可使系统的总脱硫率达到75%以上,而其 投资约占总系统投资的85%。 ○灰浆或干灰再循环。 3 将电除尘器捕集的部分物料加水制成灰浆喷入活化器增湿活化, 可使 系统总脱硫率提高到85%,占总系统投资的5%。
将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合,烟气中 的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙,硫 酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水, 使其含水量小于 10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放,脱硫后的烟气经过除雾器除 去雾滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过 循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低,脱硫效率可大于 95% 。
工艺流程可分为四个系统(如图1) ① 石灰乳液制备系统。包括石灰贮槽、预消化器、磨粉机、乳液槽、乳液泵、 高位槽。 ○ 喷雾干燥脱硫塔。由喷雾器、气流分布器和脱硫塔本组成。本塔完成 CaO 和 2 SO2 的反应生成 CaSO4 和 CaSO3。气流喷雾器使乳液雾化成撮细雾滴以和提高脱 硫效率。 ○ 除尘系统。由高效除尘器和排灰系统组成。 3 ○ 脱硫自控系统。一般应包括喷雾干燥塔出口温度控制和烟囱二氧化硫浓度控 4 制。
5. 烟气循环流化床 ( CFB) 脱硫工艺 烟气循环流化床( ) (1)工艺流程
烟气CFB脱硫工艺流程由吸收剂制备、吸收塔、吸收剂再循环、除尘器以及仪表控制管理系统 等部分所组成,流程图如下:
(2)工艺原理简介br>
烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制 系统等部分所组成。该工艺一般都会采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其它对二氧 化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。 由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入。吸收塔底部为一 个文丘里装置, 烟气流经文丘里管后速度加快, 并在此与很细的吸收剂粉末互相混合, 颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦,形成流化床,在喷入均匀水雾降低烟温的条件 下,吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成 CaSO3 和 CaSO4。脱硫后携带大量固 体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进入再循环除尘器,被分离出来的颗粒经中间灰仓 返回吸收塔,由于固体颗粒反复循环达百次之多,故吸收剂利用率较高。 此工艺所产生的副产物呈干粉状,其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似,主要 由飞灰、 CaSO3、 CaSO4 和未反应完的吸收剂 Ca(OH)2 等组成, 适合作废矿井回填、 道路基础等。 典型的烟气循环流化床脱硫工艺,当燃煤含硫量为 2%左右,钙硫比不大于 1.3 时,脱硫率可达 90%以上,排烟温度约 70℃。此工艺在国外目前应用在 10~20 万千 瓦等级机组。由于其占地面积少,投资较省,尤其适合于老机组烟气脱硫。
海水脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。在脱 硫吸收塔内,大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的燃煤烟气,烟气中的二氧化硫被海水 吸收而除去,净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。吸收二氧化硫 后的海水与大量未脱硫的海水混合后,经曝气池曝气处理,使其中的 SO32-被氧化 成为稳定的 SO4 2- ,并使海水的 PH 值与 COD 调整达到排放标准后排放大海。海水 脱硫工艺一般适用于靠海边、扩散条件较好、用海水作为冷却水、燃用低硫煤的电厂。 海水脱硫工艺在挪威较为广泛用于炼铝厂、炼油厂等工业炉窑的烟气脱硫,先后有 2 0 多套脱硫装置投入运行。近几年,海水脱硫工艺在电厂的应用取得了较快的进展。 此种工艺最严重的问题是烟气脱硫后可能会产生的重金属沉积和对海洋环境的影响需要长 时间的观察才能得出结论,因此在环境质量比较敏感和环保要求比较高的区域需慎重考 虑。
电子束烟气脱硫技术是干法排烟处理技术之一。其主要特征如下:一是干式解决方法, 无废水废渣排放,不需要废污水处理装置;二是可达到9O% 以上的脱硫率;三是系统简单, 主要设备单元为冷却塔、 反应器、 电子束发生器和副产品收集器, 操作便捷, 过程易于控翩; 四是占地面积少,投资及运行的成本均较低,脱硫成本低于常规方法。该技术实现了资源的综 合利用和自然生态循环, 能适应未来我国烟气污染治理的需要, 是符合我国国情的资源化烟 气净化技术。
水恢复系统中(曝气池), 在海水恢复系统中完成脱硫的中和反应和曝气过程。 从吸收塔出来 的酸性海水含大量不稳定的亚硫酸,在酸性条件下可能生成SO2,造成S02重新溢出,需要与 新鲜海水混合以提高pH值,防止发生可逆反应。在中和反应的同时,曝气风机往曝气池中鼓 22人大量空气,其作用是增加溶解氧,将SO3 , 氧化成为稳定的SO4 ,并使海水的pH值与化 学需氧量(COD)调整达到排放标准后排人大海。
炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫工艺是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉 尾部增设了增湿段,以提高脱硫效率。该工艺多以石灰石粉为吸收剂,石灰石粉由气 力喷入炉膛 850~1150℃温度区,石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与烟 气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行,受到传质过程的 影响,反应速度较慢,吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化反应器内,增湿水以雾状 喷入,与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进而与烟气中的二氧化硫反应。当钙硫比 控制在 2.0~2.5 时, 系统脱硫率可达到 65~80%。由于增湿水的加入使烟气温度下降, 一般控制出口烟气温度高于露点温度 10~15℃,增湿水由于烟温加热被迅速蒸发,未 反应的吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出,被除尘器收集下来。 该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到应用,采用这一脱硫技术的 最大单机容量已达 30 万千瓦。
1.石灰石 石膏法烟气脱硫工 艺 石灰石/石膏法烟气脱硫工 石灰石 石膏法烟气脱硫工艺 ( 1) 工艺简介 )
石灰石一石膏法是最早实现工业化应用的烟气脱硫技术, 到现在已有几十年的运行经 验。其最大的优点是技术成熟、运作状况稳定、原材料石灰石分布广、成本低廉、效率高, 所以成为目前脱硫工艺中应用最广的单项技术。石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应 用最广泛的一种脱硫技术,日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约 9 0%采用此工艺。