煙氣脫硫脫硝講解

1、.電電 廠廠 環(huán)環(huán) 保保煙氣脫硫脫硝煙氣脫硫脫硝. 第一部分第一部分 煙氣脫硫技術(shù)煙氣脫硫技術(shù).提綱一、燃煤產(chǎn)生的污染二、煙氣排放標準三、煙氣脫硫技術(shù)概況n濕法煙氣脫硫技術(shù)（WFGD技術(shù)）n半干法煙氣脫硫技術(shù)（SDFGD技術(shù)） 旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法 煙氣循環(huán)流化床法脫硫 增濕灰循環(huán)脫硫(NID)n干法煙氣脫硫技術(shù)（DFGD技術(shù)) 爐膛干粉噴射 高能電子活化氧化法(EBA) 荷電干粉噴射(CDSI).一、燃煤產(chǎn)生的污染n燃煤產(chǎn)生的煙氣污染物：燃煤產(chǎn)生的煙氣污染物：SO2、NOx、CO2、Hg等n燃煤煙氣中燃煤煙氣中SO2的量： 以燃燒以燃燒10000噸煤為例計算，產(chǎn)生的噸煤為例計算，產(chǎn)生的SO2： 1

2、0000噸噸*1%（煤含硫量）（煤含硫量）*2（SO2是是S重量的重量的2倍）倍）*80%（煤中（煤中S轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為SO2的百分率）的百分率）=160噸噸 以上是煤燃燒生成煙氣中的以上是煤燃燒生成煙氣中的SO2，現(xiàn)在對煙氣脫硫，以脫，現(xiàn)在對煙氣脫硫，以脫硫硫90%計算，則最后排放計算，則最后排放SO2： 160噸噸*10%=16噸噸.二、煙氣排放標準nGB 13223-2011最新火電廠大氣污染物排放標準，見附件一n 史上最嚴厲的排放標準: 2012年1月1日之前的鍋爐，在2014年7月1日起n SO2 200mg/m3（2012年1月1日后鍋爐：100mg/m3）n NO2 100mg/m3

3、（比美國現(xiàn)行標準低35mg/m3，甚 至只有歐洲現(xiàn)行標準的一半 ）n 煙塵 30mg/m3n排放總量控制產(chǎn)生史上最嚴厲標準.中國燃煤中國燃煤SO2污染現(xiàn)狀污染現(xiàn)狀 中國中國SO2污染經(jīng)濟損失污染經(jīng)濟損失(2005) （單位：（單位：109元人民幣）元人民幣） 中國的大氣污染屬典型的煤煙型污染，以粉塵和酸雨危害最大，酸雨問題實質(zhì)就是SO2污染問題。.三、煙氣脫硫技術(shù)概況三、煙氣脫硫技術(shù)概況 各國已經(jīng)研究發(fā)展了許多燃煤電站鍋爐控制SO2技術(shù)，并應(yīng)用于實際電站鍋爐。這些技術(shù)可分為三大類：燃燒前脫硫、燃燒中脫硫及燃燒后脫硫。 按脫硫的方式和產(chǎn)物的處理形式燃燒后脫硫一般可分為濕法、半干法和干法三大類。

4、（1）濕法煙氣脫硫技術(shù)（WFGD技術(shù)）（2） 半干法煙氣脫硫技術(shù)（SDFGD技術(shù)）（3）干法煙氣脫硫技術(shù)（DFGD技術(shù)） 燃煤機組煙氣脫硫以第一種為主。.1 、濕法煙氣脫硫技術(shù) n（1）基本原理n（2）典型工藝流程n（3）常用濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用狀況 n（4）其它濕法煙氣脫硫技術(shù).OHHOHSK12 )(222aqSOgSOOH3221)(HSOHOHaqSOSK2332SOHHSOSK 2323COCasCaCOCPK323HCOHCO322()HCOHH OCO aq22()( )CO aqCOg232412HSOOHSO244HSOHSO1223321( )2SPKCaSOCaSOH O s

5、2224422( )SPKCaSOCaSOH O s水的離解：SO2的吸收： CaCO3的溶解： 在有氧氣存在時，HSO3的氧化： CaSO3和CaSO4的結(jié)晶：（1）基本原理.（2）典型工藝流程）典型工藝流程 石灰石石灰石石膏濕法石膏濕法FGD系統(tǒng)圖系統(tǒng)圖 .典型工藝流程 .（）常用濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用情況常用濕法脫硫技術(shù):1.德國比曉夫公司 2.美國巴威公司 3.美國瑪蘇萊公司 4.美國杜康公司 5.德國費塞亞巴高克公司 6.奧地利能源及環(huán)境集團公司 7.意大利艾德瑞科公司 8.日本石川島播磨重工業(yè)株式會社（IHI） 9.日本千代田公司 10.日本三菱公司的液柱塔 11.日立公司的高速水平流F

6、GD技術(shù) 12.日本川崎噴霧塔脫硫技術(shù) 13.法國阿爾斯通 .E1 德國比曉夫公司 魯奇能捷斯比曉夫公司和魯奇能源環(huán)保公司于2002年12月合并為魯奇能源環(huán)保股份有限公司（LLB）。 技術(shù)特點：技術(shù)特點：（1）幾乎是化學(xué)理論計算值的吸收劑消耗量；（2）適于200-1000MW機組容量、低中高硫燃料的鍋爐機組，處理的SO2濃度最高達25000mg/Nm3；（3）獨特的吸收池，水平分為上下兩部分，上部氧化區(qū)在低PH值下運行，提供了很好的氧化條件，下部有新加入的吸收劑，再由泵運到噴淋層，不會產(chǎn)生上下兩層混合的問題；（4）LLB公司擁有專利技術(shù)的脈沖懸浮系統(tǒng)，沖洗吸收塔的水平池底時，無論多大尺寸的吸收

7、塔都不會發(fā)生阻塞和石膏的沉降，吸收塔不需要攪拌器，長期關(guān)機后也可無障礙啟動；.主要性能：主要性能： n（1）脫硫效率高，95；（2）吸收劑耗量低，鈣硫比1.03；（3）石膏品位高，含水率10%。系統(tǒng)流程圖 .主要設(shè)備主要設(shè)備 吸收塔 上部漿液PH值低，提高氧化效率；加入氧化空氣，增大石灰石溶解度；石膏排出點合理；特殊設(shè)計的吸收塔噴嘴，不易堵塞；采用獨特的吸收池分隔管件，將氧化區(qū)和新鮮漿液區(qū)分開，有利于SO2的充分吸收并快速生成石膏，而且生成石膏的晶粒大； 采用專利技術(shù)的脈沖懸浮攪拌系統(tǒng)；凈化的煙氣可通過冷卻塔或安裝在吸收塔頂部的煙囪排放。 脫硫反應(yīng)塔. 交錯布置的噴淋層交錯布置的噴淋層 35層

8、噴嘴；設(shè)35臺循環(huán)泵。 噴嘴 . LLB除霧器除霧器 高效兩級人字形除霧器； 設(shè)計成可更換的組件，便于維護； 除霧器布置在塔頂，節(jié)約場地。除霧器結(jié)構(gòu) 人字形除霧器 . 漿液池脈沖懸浮系統(tǒng)漿液池脈沖懸浮系統(tǒng)LLB專利技術(shù)；塔漿池采用擾動攪拌； 防止塔底漿液沉積；能耗比機械攪拌低；提高可用率和運行安全性；提高石灰石漿液利用率；便于維護。 脈沖懸浮系統(tǒng) . 石膏脫水系統(tǒng)石膏脫水系統(tǒng)-石膏旋流站石膏旋流站石膏進漿濃度8-15； 底流濃度45-60。 石膏旋流站 .E2.美國巴威公司 美國巴威公司（BW）成立于1867年。巴威公司已有40000MW以上的脫硫業(yè)績，所有項目都達到性能需要，還成功地改造了多

9、座競爭對手的脫硫塔。 美國B&W公司的吸收塔模塊以逆流設(shè)計。從噴淋層的噴嘴噴出的漿液用于洗滌逆流向上的煙氣。新鮮吸收劑的補充量通過連續(xù)監(jiān)測的pH值加以調(diào)節(jié)。.主要設(shè)備主要設(shè)備 噴嘴噴嘴 全部采用碳化硅的空心錐噴嘴，漿均勻，防磨防腐。 吸收塔攪拌吸收塔攪拌 吸收塔漿池中的漿液為了保持懸浮狀態(tài)而加以攪拌，多個側(cè)進式的攪拌器用于保證漿液的均勻混和。 除霧器除霧器 煙氣向上穿過噴淋塔帶走很多的小液滴。有效率的液滴分離是基本要求，以阻止?jié){液被帶走并且在吸收塔的下游煙沉積。在巴威的吸收塔中，在垂直的或者水平的煙氣流動方向霧氣被兩層V形除霧器脫除。吸收塔吸收塔-專利的托盤技術(shù)專利的托盤技術(shù) 在吸收塔

10、內(nèi)，噴淋層下方，布置一層多孔合金托盤，使塔風(fēng)煙氣分布均勻，并在托盤上方形成湍液，與液滴充分接觸，大大提高傳質(zhì)效果，獲得很高的脫硫率。激烈的沖刷使托盤不會結(jié)垢，還可作為檢修平臺。. BW吸收塔 . 碳化硅的空心錐噴嘴 .除霧器 多孔合金托盤 .技術(shù)特點技術(shù)特點 n（1） 煙氣分布均勻煙氣分布均勻 托盤使氣流分布均勻，吸收塔直徑越大，優(yōu)勢越明顯。 有無托盤時脫硫塔內(nèi)氣體分布模擬 .n（2）漿液分布均勻）漿液分布均勻托盤上保持一層漿液，沿小孔均勻流下，使?jié){液均勻分布。漿液分布圖 . （）（） 低吸收塔低吸收塔 良好的傳質(zhì)效果可減少噴淋層，使吸收塔的高度降低。 （）（） 節(jié)能節(jié)能 液氣比的降低，吸收塔

11、高度的降低，使得漿液循環(huán)泵的功率大大減少，足以抵消因托盤阻力導(dǎo)致的引風(fēng)機功率的增加，全系統(tǒng)高效節(jié)能。巴威公司對某巴威公司對某500MW機組的設(shè)計比較（入口機組的設(shè)計比較（入口SO2濃度濃度1800ppm，脫硫率，脫硫率95%）.n（）（） 檢修方便檢修方便 托盤可作為噴淋層和除霧器的檢修平臺，無需排空漿液，無需搭腳手架，就可以直接檢修。檢修圖.E3.美國瑪蘇萊公司 1997年瑪蘇萊公司收購美國通用電氣公司環(huán)保部（GEESI）后，即是今天的Marsulex環(huán)保集團公司。Marsulex在全球有20個國家擁有 55,974 M（2003年統(tǒng)計數(shù)據(jù)）脫硫技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)驗，在全世界向20家公司轉(zhuǎn)讓了技術(shù)

12、，部分Marsulex技術(shù)受讓方都已成為了國際著名的脫硫公司：德國L.C. Steinmueller （BBP ）、日本IHI 、奧地利AEE 、韓國Doosan、荷蘭Hoogovens (現(xiàn)在的Corus)。.技術(shù)特點技術(shù)特點 （1）系統(tǒng)有吸收劑利用率高和脫硫效率高的“雙高”特點，其中石灰石的可利用率超過98%，脫硫率可達95%以上；（2）整個系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，降低了能耗。保證了整個脫硫系統(tǒng)的耗電量小于電廠發(fā)電量的1.3%；（3）系統(tǒng)采用高氣體流速設(shè)計，改善了氣液傳質(zhì)，降低了成本；（4）吸收塔尺寸的優(yōu)化平衡了SO2脫除與壓力降，使投資和運行成本最優(yōu)化；（5）采用高速除霧裝置，改善并加強了對高速

13、煙氣中霧滴的去除率；（6）采用吸收塔液相再分配裝置（簡稱ALRD），提高效率并降低能量消耗；（7）核心工藝設(shè)備如吸收塔及塔內(nèi)部件采用專利技術(shù)的高分子材料，漿液循環(huán)泵、漿液攪拌器等設(shè)備經(jīng)過特殊防腐耐磨處理，降低成本的同時，提高了設(shè)備的防腐耐磨性能。 .E4.奧地利能源及環(huán)境集團公司 奧地利能源及環(huán)境集團公司（以下簡稱AEE）是奧地利熱電廠和環(huán)境工程系統(tǒng)供應(yīng)商。AEE公司在煙氣脫硫領(lǐng)域成功運行的裝置已有40多套。目前為止，AEE設(shè)計和制造的最大FGD系統(tǒng)是在德國NiederauBem Block K單機容量950MW的機組，脫硫率大于95%，該套裝置于2002年已投入商業(yè)運行。AEE的脫硫塔煙氣量

14、最大可達3000000Nm3/h,，SO2入口濃度可達30,000 mg/ Nm3，脫硫率可高達99%。. 空塔噴淋塔.技術(shù)特點（1）以壓力損失低，節(jié)省電耗為優(yōu)先（2）檢修維護簡單（3）優(yōu)化噴嘴布置，保證高效脫硫率（4）吸收塔攪拌系統(tǒng)確保在任何時候都不會造成塔內(nèi)石膏漿液的沉淀、結(jié)垢或堵塞。（5）吸收塔漿池氧化空氣方式（6）AEE計算機模擬設(shè)計，控制脫硫塔煙氣均勻流動技術(shù).噴嘴布置圖.E5.意大利艾德瑞科公司 n艾德瑞科公司（Idreco.S.p.A）創(chuàng)立于1976年，是國際上獨家同時具備煙氣脫硫和煙氣脫硝兩項技術(shù)的知名企業(yè)，IDRECO完全擁有一個完整的電廠空氣潔凈處理線和任一規(guī)模的城市廢物焚

15、燒爐。n2003年意大利IDRECO公司與浙大網(wǎng)新公司在中國合資成立“浙大網(wǎng)新IDRECO環(huán)境工程公司”，其中IDRECO公司為所有與浙大網(wǎng)新在中國境內(nèi)合作的煙氣脫硫項目提供技術(shù)和性能擔保，承擔所有的煙氣脫硫項目的基礎(chǔ)設(shè)計和吸收塔的詳細設(shè)計以及負責現(xiàn)場安裝調(diào)試的督導(dǎo)。.基本濕法煙氣脫硫流程圖 .E6.日本石川島播磨重工業(yè)株式會社（IHI） n日本石川島播磨重工業(yè)株式會社始建于1853年，發(fā)展到現(xiàn)在成為包括環(huán)保、船舶、工業(yè)機械、成套設(shè)備、航空航天等設(shè)計、建造的綜合性生產(chǎn)廠家，是日本最具影響力的重工業(yè)株式會社之一。IHI自1960年開始致力于煙氣脫硫技術(shù)的研發(fā)與引進，目前已擁有5種濕法煙氣脫硫技術(shù)

16、、兩種類型的脫硫塔（噴淋塔和TCA塔）和煙氣脫硝技術(shù)，共提供脫硫系統(tǒng)100多套，脫硝系統(tǒng)200多套，提出專利申請100多件，擁有專利43項。.E7.日本千代田公司 n千代田自行開發(fā)的CT-121脫硫工藝，是一種先進的濕式石灰石石膏脫硫工藝。無論是低硫煤、高硫煤還是重油等燃料，都能達到95%以上的穩(wěn)定脫硫率和10mgNm3以下的除塵性能。.技術(shù)特點技術(shù)特點（1）煙氣處理量大，設(shè)備大型化無限制(單機單塔最大業(yè)績?yōu)?000MW) ；（2）對煙氣含硫量變化適應(yīng)范圍廣；（3）具有穩(wěn)定的脫硫率和較高的除塵性能 (1的煤塵捕集率60%) ；（4）氣液接觸面積大，在0.5秒的瞬間內(nèi)完成反應(yīng)，因此無副生物，無結(jié)

17、垢； （5）石膏品質(zhì)高，平均粒徑70以上，脫水性能良好； （6）吸收塔高度低，無漿液循環(huán)泵，設(shè)備布置緊湊，建設(shè)、維護成本低； .吸收塔的構(gòu)造截面圖 .E8.日本川崎噴霧塔脫硫技術(shù) 川崎噴霧塔的特點如下：（1）吸收塔的構(gòu)造為內(nèi)部設(shè)隔板，排煙氣頂部反轉(zhuǎn)，出口內(nèi)包藏型的簡潔吸收塔；（2）通過煙氣流速的最適中化和布置合理的導(dǎo)向葉片，達到低阻力、節(jié)能的效果；（3）吸收塔出口部具有的除水滴作用可省去內(nèi)藏式除霧器；（4）出口除霧器的布置高度低，便于運行維護、檢修、保養(yǎng)；（5）吸收塔內(nèi)部只布置有噴嘴，構(gòu)造簡單且沒有結(jié)垢堵塞；（6）通過控制泵運行臺數(shù)和對噴管的切換，可以針對負荷的變化達到經(jīng)濟運行。.川崎噴嘴為陶

18、瓷的螺旋噴嘴，噴霧模式為三重環(huán)狀液膜，噴嘴的特點是：（1）低壓噴嘴需要泵的動力小，為低壓節(jié)能型；（2）所噴出的三重環(huán)狀液膜氣液接觸效率高，能達到高吸收性能、高除塵性能；（3）單個噴嘴的霧量大，需要布置的數(shù)量少；（4）耐磨蝕、耐磨損，具有半永久性的使用壽命（30年以上）；. 國內(nèi)脫硫公司技術(shù)支持方國內(nèi)脫硫公司技術(shù)支持方.不同技術(shù)市場份額分析 按裝機容量劃分，各技術(shù)在中國脫硫技術(shù)市場所占份額占前五位的國外技術(shù)分別是美國BW公司、奧地利AEE公司、德國魯奇.能捷斯.比曉夫公司、德國Fisia Babcock公司、和美國Marsulex公司，其市場份額分別為17.25、16.50、15.76、10.8

19、6和7.53。另外,以清華同方自主研發(fā)的液柱塔、江蘇蘇源環(huán)保公司開發(fā)的OII技術(shù)(即精準優(yōu)化（Optimization）、個性化（Individuation）、集成化（Integration）)等技術(shù)為代表的其它技術(shù)在國內(nèi)脫硫市場中也占有較大份額，為7.99。 .國外技術(shù)在中國脫硫市場所占份額 注：Japan為技術(shù)支持方為日本的技術(shù)，包括川崎（4.47），千代田（3.02），三菱（3.71），日立（0.45）和石川島IHI（2.08）；Others中包括Ducon技術(shù)(0.39%)、韓國Cottell技術(shù)(2.64%)和擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)(4.98%)。.關(guān)鍵設(shè)備 石灰石石膏法FGD系統(tǒng)主

20、要由煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、事故排放系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)等部分構(gòu)成。這些系統(tǒng)都有一些關(guān)鍵設(shè)備，對于這些關(guān)鍵設(shè)備的選型對于整個FGD系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的。濕法FGD的廢水處理系統(tǒng).其他濕法煙氣脫硫技術(shù)（1）海水法（2）鎂法煙氣脫硫（3） 氨法脫硫技術(shù)（4）雙堿法煙氣脫硫技術(shù)（5）磷銨肥法煙氣脫硫工藝（6）Wellmanlord工藝（7）有機酸鈉石膏工藝（8）石灰鎂煙氣脫硫工藝（9）堿式硫酸鋁工藝（10）氧化鋅法（11）氧化錳法（12）檸檬酸鈉法 .（1）海水法.（2）鎂法煙氣脫硫 .（3） 氨法脫硫技術(shù).（4）雙堿法煙氣脫硫技術(shù).（5）磷銨肥法煙氣脫硫工

21、藝 .（12）檸檬酸鈉法.2 半干法煙氣脫硫技術(shù)2.1 循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)循環(huán)流化床煙氣脫硫（CFB-FGD）工藝是20世紀80年代德國魯奇（Lurgi）公司開發(fā)的一種新的干法脫硫工藝，該類技術(shù)將循環(huán)流化床技術(shù)引入到煙氣脫硫中來。.1 ）循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝(CFB)循環(huán)流化床煙氣脫硫系統(tǒng)工藝流程循環(huán)流化床反應(yīng)器及百葉窗式分離器示意(a)循環(huán)流化床反應(yīng)器；(b)百葉窗式分離器 .2） 回流式煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝(RCFB)回流循環(huán)流化床煙氣脫硫RCFB反應(yīng)塔工作原理 .RCFB工藝設(shè)計保證值和實測值比較表工藝設(shè)計保證值和實測值比較表.3 ）氣體懸浮吸收煙氣脫硫(GSA)工藝基本原理是，

22、在工藝中首先將Ca(OH)2和水混合后，用噴嘴將石灰乳霧化噴入循環(huán)吸收室內(nèi)，石灰乳在反應(yīng)器內(nèi)干燥脫硫，并利用循環(huán)流化床技術(shù)使未完全反應(yīng)的Ca(OH)2重新回到反應(yīng)器內(nèi)充分利用，提高吸收劑的利用率。GSA采用霧化的石灰漿作為吸收劑，并將大量的脫硫灰渣回送到脫硫塔，新鮮的石灰漿通過雙流體噴嘴由吸收塔的底部噴入，與循環(huán)灰碰撞并吸附在固體物料的外表面上，調(diào)節(jié)入口煙氣流速穩(wěn)定在適當?shù)闹?，就可以保證固體顆粒處于懸浮狀態(tài)。煙氣與懸浮在脫硫塔中的表面覆蓋有新鮮石灰漿液的顆粒發(fā)生吸收反應(yīng)。另外，循環(huán)的干脫硫產(chǎn)物顆粒還能起到?jīng)_刷脫硫塔壁面的作用，從而可以防止結(jié)垢。凈化后的煙氣由吸收器的頂部進入旋風(fēng)分離器和除塵器除

23、掉大部分的固體顆粒，這些顆粒的大部分要送回脫硫塔進行灰循環(huán)。潔凈的煙氣經(jīng)煙囪排入大氣。 .它與CFB-FGD工藝思路相近，其工藝特點是：1）吸收塔出口裝旋風(fēng)分離器作預(yù)除塵，旋風(fēng)分離器的除塵效率達99%，吸收塔出口固體物濃度為500-2000g/m3，通過預(yù)除塵可降到5-20 g/m3。2）用生石灰消化制成石灰漿液噴入吸收塔底部。.FLS一GSA工藝流程 一體化除塵器脫硫工藝流程.2000年，我國云南小龍?zhí)栋l(fā)電廠在6號爐100MW機組的排煙系統(tǒng)中配置了1套設(shè)計處理煙氣量為4.87105m3/h（標準狀態(tài)下）的GSA脫硫裝置。 小龍?zhí)栋l(fā)電廠GSA脫硫裝置運行的主要問題有：1）供漿泵內(nèi)橡膠管損壞頻繁

24、，難以持續(xù)噴漿；2）脫硫副產(chǎn)品輸送不暢，由于輸送設(shè)備選型和管道配置不合理，在倉泵出口45200m處出現(xiàn)堵灰；3）脫硫塔出口煙溫長時間低于85，除塵器底部灰斗下灰管堵灰；4）脫硫系統(tǒng)壓差大于設(shè)計值，導(dǎo)致引風(fēng)機出力不夠；5）噴槍、噴嘴易堵塞。.GSA脫硫技術(shù)工藝流程（小龍?zhí)峨姀S） .一體化脫硫工藝（一體化脫硫工藝（NID）主要技術(shù)參數(shù)表）主要技術(shù)參數(shù)表.2.2 影響循環(huán)流化床排煙脫硫效率的因素1）運行參數(shù)對脫硫效率的影響Ca/S .煙氣在塔內(nèi)停留時間.絕熱飽和溫距.脫硫塔入口煙氣溫度.入口SO2濃度.2）循環(huán)對脫硫效率的影響循環(huán)倍率變化對脫硫效率和鈣利用率的影響.不同Ca/S比時循環(huán)倍率變化對脫硫

25、效率的影響.循環(huán)灰含濕量對脫硫效率的影響.3 干法脫硫技術(shù) 3.1噴霧干燥煙氣脫硫技術(shù)噴霧干燥法是20世紀70年代開發(fā)的一種FGD技術(shù)，80年代開始成功地用于燃用低硫煤的鍋爐，由于它由美國Joy公司和丹麥Niro Atomizer公司共同開發(fā)，國外多稱Joy-Niro法。據(jù)不完全統(tǒng)計，在歐洲和美國采用噴霧干燥法脫硫的共有50臺機組，其裝機容量共11930MW。由于這種方法利用噴霧干燥的原理，在濕態(tài)的吸收劑噴入吸收塔之后，一方面吸收劑與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；另一方面煙氣又將熱量傳遞給吸收劑使之不斷干燥，所以完成脫硫反應(yīng)后的廢渣以干態(tài)形式排出。.噴霧干燥煙氣脫硫工藝系統(tǒng)圖.黃島電廠噴霧干燥

26、法煙氣脫硫工藝流程圖 .噴霧干燥煙氣脫硫自運行以來，遇到的主要問題有以下幾個方面：1）容器和管道的堵塞；2）吸收塔內(nèi)固體沉積；3）噴霧器磨損和破裂；4）煙道和除塵器的腐蝕。這些問題是由石灰漿液或石灰粉末引起的，也是噴霧干燥吸收塔或處理漿液和粉末工業(yè)的常見問題。石灰具有容易吸收水氣而變成堅硬固體的特性，石灰漿會造成堵塞和磨損。.3.2 干法噴鈣類脫硫技術(shù) 4.4.2.2.1 LIFAC工藝爐內(nèi)噴鈣尾部增濕作為一種常見的干法脫硫工藝而被廣泛地應(yīng)用。LIFAC脫硫技術(shù)是芬蘭的Tempella公司和IVO公司首先開發(fā)成功并投入商業(yè)應(yīng)用的。該技術(shù)是將石灰石于鍋爐的9001150部位噴入，起到部分固硫作用

27、。在尾部煙道的適當部位裝設(shè)增濕活化反應(yīng)器，使爐內(nèi)未反應(yīng)的CaO和水反應(yīng)生成Ca(OH)2，進一步吸收二氧化硫，提高脫硫率。.LIFAC工藝主要包括兩步：1）向高溫爐膛噴射石灰石粉；2）爐后活化器中用水增濕活化。第一步，將磨細到325目左右的石灰石粉用氣流輸送方法噴射到爐膛上部溫度為900-1150的區(qū)域，CaCO3立即分解并與煙氣中SO2和少量SO3反應(yīng)生成亞硫酸鈣和硫酸鈣。爐內(nèi)噴鈣的脫硫率約為25%-35%，投資占整個脫硫系統(tǒng)投資的10%左右。第二步，在安裝于鍋爐與電除塵器之間的增濕活化器中完成，在活化器內(nèi)，爐膛中未反應(yīng)的CaO與噴入的水反應(yīng)生成Ca(OH)2，SO2與生成的新鮮Ca(OH)

28、2快速反應(yīng)生成亞硫酸鈣，然后又部分地被氧化為硫酸鈣。.LIFAC工藝流程圖 .LIFAC工藝流程總圖（立面） .工藝特點1）適用于含硫量為0.6%2.0%的煤種，在Ca/S=1.52.5時，采用干灰再循環(huán)和灰漿再循環(huán)系統(tǒng)，脫硫效率可達7075%。2）該法已有了一定的運行經(jīng)驗，按照安裝在加拿大Shand電站300MW燃煤鍋爐上的LIFAC系統(tǒng)與濕法FGD系統(tǒng)的經(jīng)濟分析比較，LIFAC的設(shè)備投資費用僅為濕法FGD系統(tǒng)的32%，運行費用為濕法FGD系統(tǒng)的78%。3）按照LIFAC系統(tǒng)中一臺活化反應(yīng)器能夠處理的煙氣流量，采用LIFAC脫硫方法的最佳鍋爐容量為50300MW。4）LIFAC系統(tǒng)占地面積較

29、小，安裝活化反應(yīng)器時對鍋爐運行的影響較少，因此它適于場地有限的老電廠改造。5）由于活化反應(yīng)器是在高于露點的溫度條件下運行，因此其固態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物是干粉，沒有泥漿或污水排放。反應(yīng)產(chǎn)物可以用作建筑和筑路材料。6）有如下缺點：鈣噴入爐膛一般不會引起結(jié)焦，對尾部受熱面磨損不大，但易引起積灰。總的熱損失約為0.4%，鍋爐效率降低約1.0%。由于鈣的噴入及再循環(huán)，使粉塵量增大，對除塵器的性能要求更高，能耗增加。.國外國外LIFAC運行情況運行情況.國內(nèi)錢清電廠LIFAC脫硫系統(tǒng).n錢清電廠是由浙江巨能電力有限工程公司總承包的1臺125MW供熱發(fā)電機組（1#機組）的脫硫工程，鍋爐為上海鍋爐廠生產(chǎn)的SG420/1

30、3.7-417A中間再熱自然循環(huán)汽包爐；汽輪機為上海汽輪機廠生產(chǎn)的N125-13.3/535/535型；發(fā)電機為上海電機廠生產(chǎn)的QFS-125-2型。該煙氣脫硫裝置是從芬蘭FORTUM公司引進的LIFAC脫硫工藝，關(guān)鍵設(shè)備采用國外設(shè)備，設(shè)計單位是浙江省電力設(shè)計院，該脫硫系統(tǒng)于2000年2月投產(chǎn)使用。. 爐內(nèi)噴鈣系統(tǒng) 1）石灰石粉輸送系統(tǒng)）石灰石粉輸送系統(tǒng)石灰石粉倉 倉泵 .2）石灰石粉噴射系統(tǒng)）石灰石粉噴射系統(tǒng) 平衡料斗 螺旋給料機 .分配器 石灰石粉噴嘴 . 爐后增濕活化系統(tǒng) n1）活化器）活化器.3）增濕水系統(tǒng)4）煙氣加熱系統(tǒng)5）脫硫灰再循環(huán)系統(tǒng)6）旁路煙道.3.2 荷電干式吸收劑噴射煙氣

31、脫硫工藝帶電吸收劑粒子對小粒徑粉塵的吸附作用（1）CDSI系統(tǒng)工作原理.（2）CDSI系統(tǒng)各工作單元燃煤鍋爐CDSI系統(tǒng)流程示意圖.國內(nèi)干法及半干法煙氣脫硫工程部分運行業(yè)績.第二部分 煙氣脫硝技術(shù)n提綱一、環(huán)境中NOX 來源二、NOX 形成機理三、NOX 的控制 技術(shù)四、NOx脫除技術(shù)SCR五. SCR裝置的影響六、液氨SCR的優(yōu)缺點.一、環(huán)境中NOX 來源.各國火電廠氮氧化物排放標準比較 單位：mg/m3.二、NOX 形成機理A. 熱力型 NOX l主要反應(yīng) N2+ONO+N N+O2NO+O N+OHNO+Hl相關(guān)因素 高溫環(huán)境 燃料與空氣的充分混合 無煙煤燃燒中，熱力型NOx可到一半以上

32、.B. 燃料型 NOX l燃料中的有機氮化合物在燃燒過程中氧化生成的氮氧化物l相關(guān)因素與燃料和空氣的混合程度密切相關(guān)與燃燒區(qū)域的溫度關(guān)系不大 煙煤燃燒中，約80的NOx為燃料型.C. 快速型 NOX l在燃燒的早期生成l形成過程氮和燃料中的碳氫化合物反應(yīng) N2CH化合物HCN化合物HCN化合物氧化生成NO HCN化合物O2NOl對于燃煤鍋爐，快速型NOx所占份額一般低于5。.三、NOX 的控制 技術(shù)n燃燒燃燒過程中過程中控制技術(shù)控制技術(shù)n 低低NOx燃燒器燃燒器n 空氣分級燃燒技術(shù)空氣分級燃燒技術(shù)n 燃料分級燃燒技術(shù)燃料分級燃燒技術(shù)n燃燒燃燒后后控制技術(shù)（煙氣脫硝技術(shù)）控制技術(shù)（煙氣脫硝技術(shù)）

33、nI. 選擇性催化還原技術(shù)（選擇性催化還原技術(shù)（SCR）nII. 選擇性非催化還原技術(shù)（選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）nIII. SNCR/SCR混合技術(shù)混合技術(shù).四、NOx脫除技術(shù)SCR1、選擇性催化還原法 (SCR)主要反應(yīng)n4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O2NO2 + 4NH3 + O2 3N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2Ol反應(yīng)溫度 230450 一般應(yīng)用溫度：320400 l轉(zhuǎn)化效率在7090%之間。.vSCR最早由日本于60-70年代后期完成商業(yè)運行，至80年代中期歐洲也成功地實現(xiàn)了SCR的商業(yè)運行。原來并非為高原來并非為高脫硝

34、率脫硝率工藝工藝。v一般高塵設(shè)置(High Dust Layout)觸媒裝置于鍋爐省煤器出口與空氣預(yù)熱器入口之間,其作用為使噴入之氨與煙氣中之NOx反應(yīng)實現(xiàn)脫硝。v在此情況時,其有效反應(yīng)之溫度范圍較SNCR低的多,約在320oC 400oC之間。v最普遍使用的化學(xué)反應(yīng)劑（還原劑)為氨,但近年來也使用近年來也使用尿素尿素。 .2 鍋爐脫硝系統(tǒng)裝置的基本流程鍋爐脫硝系統(tǒng)裝置的基本流程.鍋爐鍋爐NH3 噴注噴注脫硝反應(yīng)器脫硝反應(yīng)器空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器NH3 混合器混合器 蒸發(fā)器蒸發(fā)器NH3 液化罐液化罐靜電除塵器靜電除塵器引風(fēng)機引風(fēng)機煙囪煙囪換熱器換熱器 增壓風(fēng)機增壓風(fēng)機脫硫系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)送風(fēng)機送風(fēng)機

35、SAH蓄壓器蓄壓器.3.SCR系統(tǒng)無水氨儲罐無水氨儲罐氨蒸發(fā)器氨蒸發(fā)器煙氣出口煙氣出口稀釋空氣稀釋空氣氨噴射柵格氨噴射柵格SCRSCR反應(yīng)器反應(yīng)器空預(yù)器空預(yù)器鍋爐鍋爐煙氣煙氣省煤器省煤器NONOX X信號信號鍋爐負荷信號鍋爐負荷信號FICFIC氨的流量分配氨的流量分配.4.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備n反應(yīng)器/催化劑系統(tǒng)主要設(shè)備：反應(yīng)器 催化劑 吹灰器.4.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備n煙氣/氨的混合系統(tǒng)主要設(shè)備：稀釋風(fēng)機 靜態(tài)混合器、 氨噴射格柵（AIG） 空氣/氨混合器.5、選擇性催化還原（SCR）法工藝系統(tǒng)圖 .6 .催化劑.催化劑型式.催化劑主要的供應(yīng)商板式nArgillonnBabcock Hitach

36、i (BHK)n波紋板式nHaldor TopsoenHitachi Zosen (Hitz)蜂窩式nCormetechnArgillonnCeramnCCICn東方凱瑞特.板式和蜂窩式催化劑的比較.催化劑選型主要因素n煙氣中飛灰的含量n煙氣中飛灰顆粒尺寸n反應(yīng)器布置空間n煙氣阻力要求.SCR 催化劑設(shè)計中要考慮其它因素n催化劑的壽命nSO2 到 SO3 的轉(zhuǎn)化率n使用NH3 的煙氣最低溫度n高溫下催化劑的燒結(jié)nAs的毒化n堿土金屬（）n堿金屬（Na，K）的毒化 n鹵素（）的毒化n飛灰磨損.五. SCR裝置的影響n對空預(yù)器的影響n煙氣中部分SO2轉(zhuǎn)化成SO3n由于SO3的增加，由此酸腐蝕和酸沉

37、積堵灰程度增加nNH3+SO3+H2ONH4HSO4/(NH4)2SO4nNH4HSO4 沉積溫度150200，粘度較大，加劇對空氣預(yù)熱器換熱元件的堵塞和腐蝕n空氣預(yù)熱器熱端壓差增加，空氣預(yù)熱器漏風(fēng)略有增加.采取的措施n采用多介質(zhì)吹灰器n空氣預(yù)熱器由高中低溫段改為高低溫兩段，取消中溫段，避免空預(yù)器在NH4HSO4沉積溫度區(qū)域分段。n換熱元件選用合適的板型n在空預(yù)器冷段采用鍍搪瓷元件n嚴格控制漏氨率n采用較低的SO2到SO3的轉(zhuǎn)化率三氧化硫酸霧三氧化硫酸霧煙氣排放.六、液氨六、液氨SCR的優(yōu)缺點的優(yōu)缺點優(yōu)點優(yōu)點:脫硝率高達脫硝率高達80%缺點缺點:不安全不安全-環(huán)保工程成了環(huán)保工程成了重大危險源

38、重大危險源建設(shè)工程建設(shè)工程投資和運行費用較高投資和運行費用較高.重大危險源重大危險源A 氨溶液為危險化學(xué)品氨溶液為危險化學(xué)品n根據(jù)中國政府根據(jù)中國政府危險貨物品名表危險貨物品名表（GB12268）、）、n危險化學(xué)品名錄（危險化學(xué)品名錄（2002版）版）規(guī)定，氨水與無水氨都規(guī)定，氨水與無水氨都n屬于危險化學(xué)品。屬于危險化學(xué)品。n含氨含氨50%的氨溶液，的氨溶液， 危險貨物編號為危險貨物編號為23003；n35%含氨含氨50%的氨溶液，危險貨物編號為的氨溶液，危險貨物編號為22025；n10%含氨含氨35%的氨溶液，危險貨物編號為的氨溶液，危險貨物編號為82503 。.B. 氨溶液氨溶液使用量使用量超過超過40/50噸的為重大危險源噸的為重大危險源 根據(jù)根據(jù)重大危險源辨識重大危險源辨識（GB18218-2000）的）的規(guī)定（表四規(guī)定（表四 有毒物質(zhì)名稱及臨界量）有毒物質(zhì)名稱及臨界量）:氨的使用量若超過氨的使用量若超過40噸噸，則，則為重大危險源為重大危險源。一般情況下，一般情況下，2600MW機組氨法機組氨法SCR的氨儲存量可在的氨儲存量可在100-200噸的范