燃煤工業(yè)鍋爐脫硫PPT

1、第三篇 燃煤工業(yè)鍋爐脫硫第一部分 工業(yè)鍋爐脫硫技術（教材第九章）（P121） 一、煤中硫的性質(zhì) 根據(jù)煤中硫的性質(zhì)，主要分為有機硫和無機硫兩大類 1.有機硫（1）硫醇類 RSH（2）硫醚類 RSR（3）硫蒽類 RSSR（4）硫酸類及噻吩類雜環(huán)硫化物 2.無機硫 硫鐵礦硫：FeS2（黃鐵礦）占50%以上 硫酸鹽硫：CuSO42H2O，F(xiàn)eSO47H2O，BaSO4 根據(jù)能否在空氣中燃燒分為可燃硫和不可燃硫（固定硫），如：硫酸鹽就是固定硫 二、煤炭燃燒前脫硫技術（物理法、化學法和微生物法） 1.煤炭物理脫硫技術（P122） 利用凈煤、灰分、黃鐵礦的比重不同和磁性不同，出去黃鐵礦硫。 跳汰選煤 跳汰分

2、選是各種密度、粒度和形狀的物料在不斷變化的流體作用下的運動過程。 重介質(zhì)選煤 浮選選煤 高梯度強磁的分離煤脫硫技術 2.煤炭化學脫硫技術（P124） 堿法脫硫 氣體脫硫 熱解與氫化脫硫 氧化法脫硫 3.煤炭生物脫硫技術 浸出法 表面氧化法 4.煤的轉化去硫 煤的液化優(yōu)質(zhì)汽油、噴氣燃料油； 煤的氣化煤氣、水煤氣。 三、煤炭燃燒中脫硫（P126） 煤炭燃燒中脫硫主要有：型煤固硫技術，爐內(nèi)加固硫技術和循環(huán)流化床爐內(nèi)燃燒脫硫技術。 1.型煤固硫技術（P126）固硫劑：NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、MgO、MgCO3 缺點：脫硫效率低，影響鍋爐出力。 2

3、.爐內(nèi)加鈣固硫技術（P128） 粉狀（漿狀）直接加入（噴入）鍋爐，燃燒中脫硫。 缺點：脫硫效率低 3.循環(huán)流化床爐內(nèi)燃燒脫硫技術（P129） 循環(huán)流化床鍋爐（CFBC）是指利用高溫除塵器將飛出的物料再返加爐膛內(nèi)循環(huán)利用的流化燃燒方式。 循環(huán)流化床燃燒技術是一種高效、低污染的燃燒技術。主要特點：（1）煤種適應性好；（2）節(jié)省燃料，熱效率高；（3）清潔燃燒，降低爐渣含碳量（2%），NOx排放量。 缺點：燃燒煙塵排放量大。 4.水煤漿技術 煤粉與水（7：3）均勻混合的煤水混合物，水煤漿技術具有輸送便利，燃燒效率高（98%），低污染，節(jié)能效果明顯，1.8t2.1t漿與1t燃油相當，而價格只有燃油的20

4、25% 四、燃燒后脫硫技術（末端控制） 燃煤鍋爐煙氣脫硫（FGD）主要分為濕法和干法 常用的濕法有：石灰法、石灰石法、雙堿法、氧化鎂法、氨法等； 常用的干法有：煙氣循環(huán)流化床法、噴霧干燥法。第二部分 工業(yè)鍋爐煙氣濕法脫硫技術（教材第十章） 一、濕法煙氣脫硫技術（P134）濕法煙氣脫硫方法：石灰石、石灰石法、雙堿法、氧化鎂法。（一）石灰法1.反應原理SO2溶解：SO2（氣）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.工藝

5、流程（P135） 3.工藝主要控制參數(shù) （1）PH：漿液的PH對SO2吸收影響很大。當PH4，幾乎不再吸收SO2。當PH7時，會發(fā)生吸CO2的反應，降低石灰的利用率。石灰法循環(huán)漿液的PH為56為宜。 （2）吸收溫度：吸收溫度越低，越有利于SO2的吸收。 （3）液氣比L/Q，增大液氣比，有利于SO2的吸收。 （4）粒度：一般控制在200300目。 （5）吸收液的過飽和度 為防止CaSO3、CaSO4過飽和溶液結晶引起設備或管道堵塞，必須控制溶液在飽和程度以下。 （6）亞硫酸鈣的氧化 CaSO3的氧化速度于pH，通入空氣量、空氣壓力和溫度有關。（二）雙堿法 鈉鈣雙堿采用NaOH或NaCO3（第一堿

6、）吸收煙氣中的SO2 ，再用石灰（第二堿）再生，再生后的溶液繼續(xù)使用。1.反應原理：（1） SO2吸收反應 NaOH吸收：NaOH+SO2NaSO3+H2O NaSO3吸收：NaSO3+SO2+H2ONaHSO3 （2）再生反應 Ca(OH)2+NaSO32NaOH+CaSO3 Ca(OH)2+ NaHSO3Na2SO3+CaSO31/2H2O （3）氧化反應 CaSO31/2H2O+O2+ H2OCaSO42H2O注：CaSO4的溶解度大約為CaSO3的5075倍。 2.工藝流程 3.工藝特點 （1）脫硫液基本是NaOH溶液對水泵、設備無腐蝕且不易堵塞； （2）吸收劑再生和脫硫渣沉淀在吸收塔

7、外進行，不會影響吸收塔； （3）脫硫效率高，但運行成本高。 4.工藝主要控制參數(shù) （1）PH值不宜低于5.8，否則脫硫效果下降，設備系統(tǒng)腐蝕會加大；PH不宜高于6.5，否則會引起Na2 SO3結垢。因為Na2 SO3的溶解度會隨著PH升高而下降，導致Na2SO3從吸收劑中析出，造成結垢。 （2）定期分析吸收劑中SO2-3的含量，維持在0.050.1mol/L。 （3）嚴格控制Ca(OH)2的加入量，防止鈣垢產(chǎn)生。 （三）氧化鎂法1.反應原理 2.工藝流程 3.工藝特點 （1）反應迅速吸收率高； （2）系統(tǒng)運行穩(wěn)定不易發(fā)生堵塞； （3）占地面積和投資上較少。 （四）石灰石法 1.反應原理2.工藝

8、流程 3.工藝主要控制參數(shù) （1）PH：漿液的pH是石灰石法脫硫的重要控制參數(shù)。石灰石漿液量升高，pH上升，反之下降。pH值增大，SO2的去除率隨之增大，但卻不利于石灰石的溶解。pH一般控制在4.85.9之間為宜。 （2）吸收溫度 （3）液氣比（L/Q） 液氣比是石灰石濕法下GD系統(tǒng)運行的重要參數(shù)之一，一般石灰石洗滌塔的液氣比為825L/m。規(guī)范中要求L/G10。 分析：當煙氣流量一定時，L/G增大，脫硫效率相應增大。但隨著L/G增大，出口煙氣夾帶的霧滴量增加。給后續(xù)設備和煙道帶來污染和腐蝕。（4）循環(huán)漿液固體物濃度漿液濃度（漿液密度或漿液中含固量，質(zhì)量百分數(shù)15%）它是工藝過程重要參數(shù)，通常

9、石灰石工藝漿液含固量是10%15%，也有高達20%30%。 分析：維持較高的漿液濃度有利提高脫硫效率，但過高的含固量會增加漿液泵、攪拌器、管道閥門、塔壁的磨損。 二、濕法煙氣脫硫的關鍵設備（P156） 1.吸收系統(tǒng)：脫硫塔（鋼、不銹鋼、花崗巖、玻璃鋼）漿液循環(huán)泵、漿液噴嘴、除霧器及沖洗噴嘴、氧化風機、擾動風機、攪拌器。 2.脫硫渣處理系統(tǒng)，真空過濾機、真空泵、濃縮池（罐）。 3.脫硫劑儲備系統(tǒng)：脫硫劑料倉、脫硫劑計量裝置、漿液攪拌罐。 4.煙氣系統(tǒng)：煙氣換熱器（GGH）、增壓風機、除塵器。 5.自控系統(tǒng)：DCS、PLC第三部分 煙氣干法脫硫技術（P160） 一、煙氣循環(huán)流化床法 1.煙氣干法脫

10、硫定義：無論加入的脫硫劑是干態(tài)或濕態(tài)，也無論脫硫反應是干態(tài)或濕態(tài)，只要脫硫的最終產(chǎn)物是干態(tài)的即為干法。 2.循環(huán)流化床法原理：以循環(huán)流化床（簡稱CFB）原理為基礎，通過吸收劑多次循環(huán)，延長了吸收劑與煙氣的接觸時間，使吸收劑的利用率大大提高，以達到有效除去SO2的目的。3.工藝流程 （工藝流程圖）P160，圖3-164.運行控制參數(shù) 床層溫度（6575）Ca/S，（1.31.5）脫硫劑的粒度（200250目）5.工藝特點 流程簡單、占地少、投資低、脫硫效率高（90%），煤種事宜性強，鈣的利用率高，克服濕法結垢，堵塞、腐蝕以及“石膏雨”等問題。二、噴霧干燥法脫硫技術 主要用于低硫煤的燃燒煙氣脫硫，

11、電站鍋爐和工業(yè)鍋爐都有應用。 1.基本原理： 鍋爐排出的熱煙氣與噴成霧水的石灰漿液同時進入干燥吸收塔，混合反映后生成CaSO4,，CaSO4 2.工藝特點：投資低、占地面積小、無廢水生成。第四部分 工業(yè)鍋爐煙氣脫硫設施的運行與維護（教材第十章P162） 一、工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術的特點與問題 1、煙氣凈化技術的發(fā)展 60-80年代 干法除塵，多為單筒 80-90年代 多管除塵 90年代后期 濕法麻石水膜、沖擊水浴、麻石文丘里 2000年后 逐步推廣脫硫除塵 2008年-2009年 國家出臺濕法煙氣脫硫技術規(guī)范，“十二五”提出工業(yè)鍋爐的脫硝問題 2、爐型出力小，且多為層熱爐，除塵脫硫技術分為： （

12、1）“一干濕：干法除塵后+濕法脫硫 （2）“兩濕”：濕法除塵+濕法脫硫 （3）塔體材料：鋼結構+防腐，不銹鋼、玻璃鋼、麻石 （4）脫硫劑：石灰、石灰石、雙堿、氫氧化鈉、純堿、氧化鎂 3、存在的問題 （1）工藝技術、設備不完善，易產(chǎn)生結垢、堵塞、腐蝕、積塵等問題，運行不穩(wěn)定。 （2）運行管理薄弱，機構不健全，人員素質(zhì)不齊。 （3）運行成本的負擔，導致運行不正常，設施利用率不高。 二、工業(yè)鍋爐煙氣脫硫除塵設施安全運行的保障 （一）工業(yè)鍋爐煙氣脫硫除塵設施安全運行的保障 （1）正確選用除塵、脫硫塔的類型 1）凈化效率高 2）阻力低 3）不易結垢積塵 4）耐磨抗腐蝕 （2）重視循環(huán)水水質(zhì) 關注溶液的飽

13、度和浮渣的影響。 （3）正確選用脫硫劑 1）高溶解度脫硫劑：NaOH、Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3、MgO。 2）低溶解度脫硫劑：CaCO3、CaO （4）脫水裝置必須符合要求 1）旋流板脫水器（離心） 2）折板型脫水器（慣性） 3）纖維型脫水器（過濾） （5）脫硫劑應自動、連續(xù)、計量均勻加入 （6）嚴格控制pH （7）雙循環(huán)水系統(tǒng)有利于系統(tǒng)的安全運行 （8）完善和嚴格運行管理制度 （二）運行管理 1、運行前的準備 （1）原材料、備品、備件準備 （2）技術文件準備 （3）崗前培訓 （4）裝置檢查 2、試運轉 （1）單機試車 （2）系統(tǒng)試車（水、電、氣、料、泵、機、管、閥） 3、運

14、轉操作 （1）正常啟動程序 （2）正常停車程序 案例1：經(jīng)開區(qū)某供熱中心440t/h采用雙堿法脫硫工藝，運行一個月后出現(xiàn)結垢； 案例2：東郊某企業(yè)120t/h采用雙堿法脫硫工藝，運行一個月左右，管道出現(xiàn)晶體狀結垢。 三、常見故障及維修管理 結垢、堵塞、腐蝕、磨損是鍋爐脫硫系統(tǒng)最常見的四大故障。 1、結垢 （1）結垢的形式主要有三種：灰垢、石膏垢、結晶 （2）結垢的部位：GGH、脫水器、噴嘴、管道、塔底、塔壁、塔內(nèi)支撐構件 （3）預防結垢 1）控制漿液濃度 2）控制pH值 3）保證吸收塔液充分氧化 4）定期檢查、維護及時發(fā)現(xiàn)問題 5）停運時排空漿液及時沖洗干凈 2、堵塞 （1）堵塞易發(fā)生的部位：

15、GGH、脫水器、噴嘴、管道、循環(huán)泵 （2）預防堵塞 1）把好設計關（流體流速、濃度、液氣比、材料） 2）防止GGH堵塞（設置清洗裝置、定期清除灰垢） 3）防止脫水器清垢（快速、加壓、定時清理、使用工業(yè)水） 4）防止噴嘴結垢（采用簡潔噴嘴，設置漿液過濾器） 5）防止管道堵塞（管道保持適宜傾斜度，管道末端設置可拆卸排水管） 案例1：長安區(qū)某供熱中心2100t/h脫硫塔底部積塵高達1米左右，擾動泵管和曝氣管全部堵塞，無法正常運行； 案例2：南郊某大學240t/h脫硫循環(huán)泵停運后未及時排空，造成管路堵塞，無法正常啟動。 3、腐蝕 （1）腐蝕機理：（化學腐蝕、電化學腐蝕、吸氧腐蝕） （2）腐蝕的部位：（

16、換熱器、管道、脫硫塔內(nèi)壁、風機、水泵、脫水器、煙道、煙囪、吸收塔入口、干濕界面） （3）預防腐蝕 1）防腐材料的正確選用 （橡膠內(nèi)襯、樹脂內(nèi)襯、鎳基合金鋼、不銹鋼、玻璃鋼、塑料、陶瓷、花崗巖）參見教材P330表5-50、表4-51。 2）防腐材料的正確施工技術 如塔體內(nèi)的玻璃鱗片涂層施工中，施工的環(huán)境（溫度、濕度）打磨防銹工藝控制，施工料固化時間控制、涂層厚度的控制、涂層質(zhì)量的檢驗（厚度儀、電火花檢孔儀）控制等因素直接影響玻璃鱗片的防腐效果。 案例1：高新區(qū)某供熱中心2*15t/h，吸收塔內(nèi)設置碳鋼篩板，運行2個月全部腐蝕塌落。 案例2：北郊某工廠，2*20t/h+2*35t/h，吸收塔玻璃鱗片防腐層脫硫造成塔體腐蝕，全部返工。 案例3：東郊某供熱中心，煙氣凈化后鋼煙道腐蝕嚴重，后改為玻璃鋼煙道。 案例4：東