石灰石膏法脱硫

一、石灰石-石膏法（简称FGD）脱硫系统的工艺简述石灰石-石膏法脱硫工艺有着悠久的发展历程，随着近些年不断的深入研究和改进，其技术成熟，脱硫效率高，运行稳定，对煤种变化适应性强，脱硫剂来源丰富且价格便宜，脱硫副产物便于综合利用等特点已成为国内外脱硫行业的主流。脱硫工艺过程：锅（窑）炉烟气经过引风机后，进入脱硫吸收塔反应区，与吸收塔内喷淋管组向下喷出的悬浮液滴逆流接触，发生传质与吸收反应，脱除烟气中的S02、S03及HC1、HF。脱硫后的烟气经除雾器去除烟气中夹带的液滴后，从顶部离开吸收塔，由烟囱排出。S02和S03与浆液中石灰石反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙。在吸收塔浆池中鼓入空气将生成的亚硫酸钙氧化成硫酸钙，硫酸钙结晶生成石膏(CaS04．2H20)。经过滤机脱水得副产品石膏。二、反应机理：SO2+H2O→H2SO3吸收CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O中和CaSO3+1/2O2→CaSO4氧化CaSO3+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O结晶CaSO4+2H2O→CaSO4•2H2O结晶CaSO3+H2SO3→Ca(HSO3)2pH控制三、性能保证：FGD的脱硫效率≥95％钙硫比Ca／S(摩尔比)不大于1.03烟气脱硫系统可利用率不低于98％压降：800--1200pa除雾器后烟气含湿量：小于75mg／Nm3负荷变化范围：30—130％电力消耗量：约机组容量的l.0％一l.2％

钠-钙双碱法脱硫系统

一、产品概述钠-钙双碱法[NaOH或Na2CO3/Ca(OH)2]脱硫工艺，是在石灰石-石膏法的基础上结合钠碱法发展起来的一种目前国内成熟的脱硫工艺。该脱硫系统是利用钠盐易溶于水来吸收烟气中的SO2,然后利用石灰粉再生脱硫液。由于整个反应过程是液气相之间进行,吸收速率高，液气比低，吸收剂利用率高，投资费用省，运行成本低。脱硫反应过程为烟气与脱硫吸收塔内若干层数十支喷嘴喷出的细微雾化液滴进行充分汽液混合接触，使烟气中SO2被脱硫液充分吸收、反应，达到脱尘除SO2的目的，经脱硫洗涤后的烟气再经脱硫吸收塔顶部除雾器脱水后进入烟囱排入大气；脱硫循环液经塔底管道流入沉淀池，上清液经上部溢出进入反应再生池，在池内与石灰乳液进行再生反应，再生液流入泵前循环槽补入Na2CO3，由泵打入脱硫塔顶脱除SO2循环使用。脱硫产物经氧化***终是石膏浆CaSO4。二、钠-钙双碱法脱硫工艺优点：Ø脱硫效率高：钠钙双碱法【NaOH/Ca(OH)2】采用钠碱吸收烟气中的SO2，钠碱作为强碱，活性高、反应快且充分，吸收剂利用率高，脱硫效率很容易达到90%以上；Ø技术成熟，运行可靠性高，不会因脱硫设备故障影响煅烧的安全运行；Ø操作弹性大，对煤种变化的适应性强。用碱液作为脱硫剂，工艺吸收效果好，可根据煅烧炉石油焦含硫变化，选择适当液气比等因素，以保证设计脱硫率的实现；Ø再生反应和沉淀分离在塔外，脱硫脱硫吸收塔内主要是可溶性的钠碱溶液循环，从根本上克服了用石灰作为脱硫剂造成的脱硫脱硫吸收塔和管道内的结垢问题；Ø钠碱循环利用，损耗少，运行成本低；Ø正常操作下吸收过程无废水排放；Ø灰水易沉淀分离，可大大降低水池的投资；Ø脱硫渣无毒，溶解度极小，无二次污染，可综合利用；Ø钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快，可降低液气比，从而既可降低运行费用，又可减少水池、水泵和管道的投资；Ø石灰作再生剂(实际消耗物)，廉价易得，运行成本低。三、钠-钙双碱法脱硫工艺原理钠-钙双碱法【Na2CO3/Ca(OH)2】采用纯碱启动，钠钙吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程：【脱硫过程】Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2(1)2NaOH+SO2→Na2CO3+H2O(2)Na2CO3+SO2+H2O→NaHSO3(3)(1)式为吸收启动反应式；(2)式为主要反应式，pH＞9（碱性较高时）(3)式为当碱性降低到中性甚***酸性时（5＜pH＜9）【再生过程】2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3++CaSO3↓+2H2O(4)Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO3↓(5)CaSO3+1/2O2→CaSO4(6)在石灰浆液（石灰达到饱和状况）中，中性（两性）的NaHSO3很快跟石灰反应从而释放出[Na+]，随后生成的[SO32-]又继续跟石灰反应，反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来，从而使[Na+]得到再生，吸收液恢复对SO2的吸收能力，循环使用。脱硫副产物为亚硫酸钙和硫酸钙，业主根据自己的需要，对副产品进行处理。四、性能保证★脱硫效率高，一般≥90%。★脱硫系统阻力低，△P≤800Pa。★循环液再生反应充分。★脱硫后烟气中的残余水分≤75mg/Nm3

氨法脱硫系统

一、氨法脱硫发展历史氨法脱硫技术***早由美国GE环保脱硫公司（现为玛苏莱公司）开发成功，1996年在北达科他州大平原合成燃料厂建成投产了世界***套相当于30万kW级的氨法烟气脱硫装置，***今已运行了8年之久，烟气中SO2浓度相当于含硫5%的煤燃烧后烟气中SO2浓度，高达1.2～1.3万mg/Nm3。其规模为每年脱除SO2约7.5万吨，副产硫铵15万吨。氨法脱硫效率高达95～98%，副产品硫铵可作为化肥和工业原料使用，利用价值较高，使脱硫成本大为降低，一般脱除1吨SO2扣除脱硫成本外，还可获得100～150元的效益，而且没有CO2排放、废水处理和石膏渣堆放等问题。可取得一举三得的效果，与石灰石法相比具有突出优点。加拿大利用美国玛苏莱公司技术正在建设相当于50万kW煤发电厂烟气量的氨法脱硫装置，预计今年6月建成投产。2005年2月国家发改委、中国电力企业联合会组团赴美国进行氨法烟气脱硫技术考察，认为：用氨水作为吸收剂，脱除燃煤烟气中的SO2，脱硫效率高，其副产品为硫铵肥料，生产过程中不产生废水废渣，氨法脱硫工艺，在技术上是成熟的，并经过8年多的运行证明是成功的，符合循环经济发展的要求，可以在国内推广应用。我国氨法脱硫技术开发近年来进展很快。一是华东理工大学开发的氨法烟气脱硫技术，2003年在天津碱厂2.5万kW热电站进行了工业化试验，尚未达到稳定运行工况；2006年三门峡5万kW热电厂建成氨法脱硫装置，取得较好效果。二是北京瑞可森环保科技公司开发的碳铵—氨法烟气脱硫技术，具有与前者明显不同的特点。该技术采用碳铵（NH4HCO3）和氨水作为吸收剂，脱硫效率提高到98～99%，氨逃逸率降低，吸收塔采用超强湍流技术，设备体积小，吸收效率高，投资和脱硫成本降低，是有发展前景的新技术。2005年完成了中间试验，效果十分理想。二、产品概述在充分吸收引进国内外先进技术的基础氨法脱硫工艺的上，我公司科技人员联合相关科研院所，自主研发发展起来了新型氨法脱硫产品。其突出的特点是锅炉（窑炉）的高温烟气预洗、净化、脱出二氧化硫及利用高温烟气使得脱硫副产物硫酸铵达到浓缩饱和，均在一个脱硫提浓塔内分段完成。整套脱硫装置占地面积小、脱硫反应速度快、脱除效率高，耗能低、氨逃逸率低、副产品价值高，并且具有一定得脱硝功效。三、氨法烟气脱硫的原理及化学反应过程在吸收塔的喷淋区发生氨水（或碳铵溶液）吸收SO2的反应，将喷淋浆液——饱和的硫酸铵/亚硫酸铵溶液的PH值控制在5.0～5.9范围，按下列反应式生成硫酸氢铵和亚硫酸氢铵：（1）SO2+H2O→H2SO3（2）H2SO3+(NH4)2SO4→NH4HSO4+NH4HSO3（3）H2SO3+(NH4)2SO3→2NH4HSO3在反应式（1）中，烟气中的二氧化硫（SO2）溶于水并生成亚硫酸。在反应式（2）、（3）中，亚硫酸同溶于水中的硫酸铵和亚硫酸铵起反应。氨注入吸收塔底部按下列反应中和酸性物质：（4）H2SO3+NH3=NH4SO3（5）NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3（6）NH3+NH4HSO4=(NH4)2SO4氧化空气注入吸收塔底部使亚硫酸铵被氧化成硫酸铵：（7）(NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO4由于化学反应的继续和在烟气里水的蒸发，使硫酸铵溶液得到饱和并进而析出结晶。其蒸发热由烟气残余热供给：（8）(NH4)2SO4（水溶液）+蒸发热=(NH4)2SO4（固）对于氨法脱硫工艺，二氧化硫与硫酸铵的产出比约为1：2，即每脱除1吨二氧化硫，产生2吨硫酸铵。在吸收塔里的硫酸铵不是以离子形式存在于溶液里，就是以固体结晶的形式存在于浆液里。系统里的主要成分溶解或结晶的硫酸铵已完全被氧化，因此在副产品硫铵中氮的含量很容易做到大于20.5%。四、性能保证：★脱硫效率≥95%★脱氮效率≥30%★氨逃逸≤10PPm★副产硫酸铵品质符合GB535--1995《硫酸铵》标准和DL/T808—2002《副产硫酸铵》标准。

循环流化床半干法脱硫系统

一、半干法工艺简介半干法属第二代脱硫技术，与大型湿法技术相比，除脱硫效率稍低外，其克服了大型湿法技术存在的诸多弊端，国内采用半干法脱硫技术的较大装置已达到300MW（山西榆社热电厂）。半干法技术适用范围较广，20～300MW火电机组的脱硫除尘装置均可应用，同时适用于非发电行业如：石油、化工、造纸、制铝业、冶金、食品加工等生产企业各种燃料的中小型锅炉的烟气脱硫除尘。二、产品概述循环流化床半干法脱硫工艺是我公司在德国Wullf公司的RCFB-FGD脱硫工艺的基础上自主研发的干法脱硫工艺。本工艺以Ca(OH)2作为脱硫剂，并将布袋收集器收集的脱硫灰大部分进行循环利用。从空预器出来的烟气通过预除尘器后，经布风板整流进入反应器底部文丘里装置，使得烟气被加速进入反应器。在反应器中，烟气与很细的脱硫剂颗粒充分混合，在喷雾增湿增加烟气湿度降低烟温后，SO2、SO3及其他有害气体与Ca(OH)2发生反应，生成CaSO4。反应后的固态产物呈干态随烟气进入布袋收集器。因在布袋收集器中捕集到的固态产物中含有未反应完的有效钙粒子成分，故将其回送到反应器中进行再循环，使得床内参加反应的Ca(OH)2量远远大于新投加的Ca(OH)2量，即实际反应的吸收剂与酸性气体的摩尔比远远大于表观摩尔比，从而使SO2、SO3被充分地吸收，以提高Ca的利用率和脱硫效率。三、工艺系统特点没有浆液系统，只喷入水。床料有98%参加循环，脱硫剂利用率可高达99%。烟气流速为2～6m/s，在反应塔内停留时间约为5s。对于含硫量为3%的煤，脱硫率可达90%以上。可满足锅炉负荷从50%～100%的变化。工艺过程简单，系统控制自动化程度高。基建投资相对湿法较低，运行维护量小。四、工艺过程循环流化床半干法工艺主要特点：高循环率、干燥迅速、反应器尺寸小、反应剂的利用率高。半干法工艺是利用含有石灰（氧化钙）的干燥剂或干燥的消石灰（氢氧化钙）吸收二氧化硫的，这两种吸收剂都可使用，也可以使用含适当碱性的飞灰。任何干法烟气脱硫工艺中，关键的控制参数都是反应区内，即反应器及其后的除尘器内的烟气温度。在相对湿度为40%至50%时，消石灰活性增强，能够非常有效地吸收二氧化硫。烟气的相对湿度是利用给烟气内喷水的方法提高的。在传统的干法烟气脱硫工艺中，水和石灰是以浆液的状态（不论是否循环）注入烟气的，但水分布在粉料微粒的表面，水在其中的含量仅占百分之几。这样，吸收剂的循环量比传统干法烟气脱硫要高得多。即用于蒸发的表面积非常大。进入烟气的粉料的干燥时间非常短，所以它可以采用比传统喷雾干燥技术小得多的反应器。提高了烟气的相对湿度，足以在典型的干法脱硫操作温度或高于饱和温度10℃~20℃（实践中这一温度范围是65℃~75℃）激活石灰吸收剂二氧化硫。水在增湿搅拌机中加入吸收剂，然后才注入烟气。半干法技术的独到之处是所有的循环吸收剂都要在搅拌机中增湿，这样做，可以较大限度的利用循环吸收剂。经过活化和干燥之后，烟气中干燥的循环粉料在高效的除尘器（较好是袋式除尘器）中被分离出来，进入搅拌机，补充石灰也是在这里加入的。注入搅拌机的水量要保证恒定的烟出口温度。控制系统以烟气的出入口温度为基础，以烟气量为辅助，采用前馈信号控制，并有反馈微调。出口的so2也采用类似方法进行控制：入口和出口的so2浓度加上烟气流量决定石灰的加入速率。五、产品创新点结合我公司技术人员的研究和实际经验，本产品采用了如下工艺创新点：★采用三级雾化增湿强化传质：更大限度地提高未参加反应石灰的利用率，控制烟气出口温度（即控制反应层温度）。★塔内中上部设置挡灰圈及塔顶帽形结构：改变塔内流体状态，使塔壁轴向带形成紊流，截留部分灰，增加石灰的内循环量。★烟气进口设置气体导向板：确保烟气均匀分布，改善气固两相的接触面积和反应空间；同时降低进塔气体阻力。★设置净烟气循环管道：设置净烟气循环管道，即脱硫除尘后烟气回流进口与高温烟气混合，可调节进口烟气温度，提高反应速度。★塔后除尘器采用上进风：塔后除尘器采用上进风可利用固相的自重沉降，提高除尘效率，同时达到降低除尘器安装高度和外表美观的效果。

脱硫塔

锅炉脱硫脱硝除尘器经过近十年的使用和新改造，选用了新、的材料，已经形成技术成熟性能的环保产品。立式锅炉脱硫除尘器广泛应用于城乡燃煤锅炉的除尘脱硫。具有除尘脱硫、占地面积小。运行费用低、易操作维修、耗水量小等优点，受到广大用户和环保部门的好评。锅炉脱硫脱硝除尘器采用惯性碰撞、凝聚、离心力等原理，在引风机的动力作用下，烟气从高度下落，高速冲击液面，形成水雾，大部分颗粒沉入水中，在除尘器分流器的作用下雾化气流上行，液滴进一步碰撞、凝聚、形成水灰混合物，水灰混合物通过旋风叶轮而汽水分离，从而达到其脱硫——除尘——脱水效果。该产品还同时拥有   的可调试风帽，在设备上部可任意调整以适应各种大小风量，从而控制烟气流速已其正常运转，无论在多大的引风机作用下都不会带水，腐蚀其配套设施，既降低了损耗，又减少了维护维修费用。锅炉脱硫脱硝除尘器工作原理：引风机把含尘气体从进气口引入中壳体内，干净的气体透过滤袋由文氏管进入上壳体，而由净气出口排出，而粉尘被阻留在滤袋外壁，随着时间的延长，吸附在滤袋上的粉尘越来越厚，滤袋阻力越来越大，此时，脉冲控制仪发出信号，程序自动控制各脉冲阀的开关，使高压气源经喷吹孔、文氏管向滤袋内喷射，由于高压气的作用，使滤袋发生急剧的膨胀引起冲击振动，使吸附在滤袋表面的粉尘抖落在灰斗里由输灰机构排出。吸收塔、烟囱中的应用锅炉脱硫脱硝除尘器因其脱硫率高、煤质适用面宽、工艺技术成熟、稳定运转周期长、负荷变动影响小、烟气处理能力大等特点，被广泛地应用于各大、中型火电厂，成为火电厂烟气脱硫的主导工艺技术。但该工艺同时具有介质腐蚀性强、处理烟气温度高、SO2吸收液固体含量大、磨损性强、设备区域大、施工技术质量要求高、失效维修难等特点。因此，该装置的腐蚀控制一直是影响装置长周期运行的问题之一。