1、烟气脱硫(FGD)设备及工艺原理一、脱硫的发展与应用一、脱硫的发展与应用二、火电厂脱硫方式二、火电厂脱硫方式三、三、烟气烟气脱硫方法脱硫方法四、四、国内火电厂烟气脱硫的应用国内火电厂烟气脱硫的应用五、石灰石石膏五、石灰石石膏湿法湿法脱硫工艺流程及设备脱硫工艺流程及设备一、脱硫的发展与应用一、脱硫的发展与应用1.1.全国火电厂二氧化硫排放状况全国火电厂二氧化硫排放状况 1998年全国火电装机容量为年全国火电装机容量为20988万千瓦万千瓦，占总，占总装机容量的装机容量的75.7%。二氧化硫排放约为。二氧化硫排放约为780万吨，万吨，占占全国二氧化硫排放量的全国二氧化硫排放量的37.3%。预计。预
2、计20002000年达年达40%，2010年将达到年将达到60%。95年统计，由于酸雨和二氧化年统计，由于酸雨和二氧化硫污染造成农作物、森林和人体健康等方面的硫污染造成农作物、森林和人体健康等方面的经济经济损失约为损失约为1100多亿元多亿元，已接近当年国民生产总值的，已接近当年国民生产总值的2%，成为制约我国经济和社会发展的重要因素。，成为制约我国经济和社会发展的重要因素。2 2国家对国家对SOSO2 2的治理要求的治理要求法律的要求：法律的要求：1995年年修修订订的的中中华华人人民民共共和和国国大大气气污污染染防防治治法法提提出出：在在“两两区区”内内的的火火电电厂厂新新建建或或已已建建
3、项项目目不不能能采采用用低低硫硫煤煤的的，必必须须建建设设配配套套脱脱硫、除尘装置。硫、除尘装置。国家污染物排放标准的要求：国家污染物排放标准的要求：火火电电厂厂大大气气污污染染物物排排放放标标准准(GB13223-1996)，对对1997年年1月月1日日起起新新、扩扩、改改建建火火电电厂厂，在在实实行行全全厂厂排排放放总总量量控控制制的的基基础础上上，增增加加了了烟囱二氧化硫排放浓度限制。烟囱二氧化硫排放浓度限制。国务院对国务院对“两控区两控区”内火电厂二氧化硫控制的要求：内火电厂二氧化硫控制的要求：国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复(国函19985号)，即即要要求求“两
4、两控控区区”的的火火电电厂厂做做到到：到到2000年年底底达达标标排排放放。新新建建、改改造造燃燃煤煤含含硫硫量量大大于于1%的的电厂厂，必必须建建设脱脱硫硫设施施；现有有燃燃煤煤含含硫硫量量大大于于1%的的电厂厂，在在2010年年前前分分期期分分批批建建成成脱脱硫硫设施施或或采取其它具有相采取其它具有相应效果的减排二氧化硫措施。效果的减排二氧化硫措施。二、火电厂脱硫方式（燃烧前、中、后）二、火电厂脱硫方式（燃烧前、中、后）煤煤炭炭洗洗选选：使使用用前前脱脱硫硫。目目前前仅仅能能除除去去煤煤炭炭中中的的部部分分无无机硫，对于煤炭中的有机硫尚无经济可行的去除技术。机硫，对于煤炭中的有机硫尚无经济
5、可行的去除技术。循循环环流流化化床床锅锅炉炉(CFBC)-洁净煤燃烧技术：燃燃烧烧过过程程中中脱脱硫硫。具具有有可可燃燃用用劣劣质质煤煤、调调峰峰能能力力强强、可可掺掺烧烧石石灰灰石石脱脱硫硫、控制炉温减少氮氧化物排放等特点。控制炉温减少氮氧化物排放等特点。烟烟气气脱脱硫硫(FGD)：燃燃烧烧后后脱脱硫硫。在在锅锅炉炉尾尾部部电电除除尘尘后后至至烟烟囱囱之之间间的的烟烟道道处处加加装装脱脱硫硫设设备备,目目前前95以以上上的的燃燃煤煤锅锅炉炉采采用用此此方方式式实实施施脱脱硫硫,是是控控制制二二氧氧化化硫硫和和酸酸雨雨污污染染最最有有效效、最最主主要的技术手段。要的技术手段。目前国内外应用最广
6、泛的方法是烟气脱硫！目前国内外应用最广泛的方法是烟气脱硫！三、三、烟气脱硫方法烟气脱硫方法1 1按有无液相介入分类按有无液相介入分类 在电力界尤其是脱硫界以有无液相介入来进行分类。在电力界尤其是脱硫界以有无液相介入来进行分类。湿法湿法半干法半干法干法干法海水法海水法电子束法电子束法按按有有无无液液相相介介入入分分类类 湿湿 法：法：进入湿吸收剂；排出湿物质进入湿吸收剂；排出湿物质 湿法是利用碱性溶液为脱硫剂，应用吸收原理在气、液、湿法是利用碱性溶液为脱硫剂，应用吸收原理在气、液、固三相中进行脱硫的方法，脱硫产物和残液混合在一起，为稀固三相中进行脱硫的方法，脱硫产物和残液混合在一起，为稀糊状的流
7、体。湿法脱硫的操作温度在糊状的流体。湿法脱硫的操作温度在4455C。半干法：半干法：进入湿吸收剂；排出干物质进入湿吸收剂；排出干物质 半方法是指在有液相和气相介入脱硫方法，脱硫产物为干粉半方法是指在有液相和气相介入脱硫方法，脱硫产物为干粉状。半方法的操作温度控制在状。半方法的操作温度控制在6080C。干干 法：法：进入干吸收剂；排出干物质。进入干吸收剂；排出干物质。干法是指无液相介入完全在干燥状态下进行脱硫的方法。干法是指无液相介入完全在干燥状态下进行脱硫的方法。如向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末，即脱硫产物为粉状。如向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末，即脱硫产物为粉状。干法的操作温度在干法的操
8、作温度在8001300C。广东恒运电厂干法脱硫系统广东恒运电厂干法脱硫系统分离器石灰发生器锅炉烟气经文丘里管喷射烟气经文丘里管喷射与烟气混合吸收与烟气混合吸收 海水法：海水法：采用海水对烟气脱硫的方法采用海水对烟气脱硫的方法 此方法受地域条件限制。且有氯化物严重腐蚀设备的问此方法受地域条件限制。且有氯化物严重腐蚀设备的问题。脱硫残液题。脱硫残液PH很低，必须配置参数合理的水质恢复系统，很低，必须配置参数合理的水质恢复系统，才能达到环保要求的排放条件。才能达到环保要求的排放条件。电子束法：电子束法：是一种利用高能物理原理，采用电子束辐照是一种利用高能物理原理，采用电子束辐照烟气，或以脉冲产生电晕
9、对烟气实施脱硫的方法。烟气，或以脉冲产生电晕对烟气实施脱硫的方法。电子束法使用的脱硫剂为合成氨，目前仅限于吨位不大的燃电子束法使用的脱硫剂为合成氨，目前仅限于吨位不大的燃煤锅炉烟气脱硫。煤锅炉烟气脱硫。2按脱硫剂分类按脱硫剂分类 目前开发的多种烟气脱硫技术，尽管设备构造和工艺流目前开发的多种烟气脱硫技术，尽管设备构造和工艺流程各不相同，但基本原理都是以碱性物质作程各不相同，但基本原理都是以碱性物质作SO2的吸收剂。的吸收剂。以石灰石、生石灰为基础的钙法以石灰石、生石灰为基础的钙法以氧化镁为基础的镁法以氧化镁为基础的镁法以合成氨为基础的氨法以合成氨为基础的氨法以有机碱为基础的碱法以有机碱为基础的
10、碱法以亚硫酸钠、氢氧化钠为基础的钠法以亚硫酸钠、氢氧化钠为基础的钠法按按脱脱硫硫剂剂分分类类钙法：以石灰石、生石灰为基础。钙法：以石灰石、生石灰为基础。镁法：以氧化镁为基础的镁法：以氧化镁为基础的氨法：以合成氨为基础氨法：以合成氨为基础双碱法双碱法FGD工艺工艺（1 1）脱硫过程）脱硫过程Na2CO3SO2Na2SO3CO22NaOHSO2Na2SO3H2ONa2SO3SO2H2O2NaHSO3（2 2）再生过程（用石灰乳）再生过程（用石灰乳）2NaHSO3Ca（OH）2Na2SO3CaSO3Na2SO3Ca（OH）22NaOHCaSO3钠法：以亚硫酸钠、氢氧化钠为基础。钠法：以亚硫酸钠、氢氧
11、化钠为基础。3、常用的脱硫技术、常用的脱硫技术 近年来，世界各发达国家在烟气脱硫近年来，世界各发达国家在烟气脱硫(FGD)方面均取得了很大的进方面均取得了很大的进展，美国、德国、日本等发达工业国家计划在展，美国、德国、日本等发达工业国家计划在2000年前完成年前完成200 610 MW的的FGD处理容量。处理容量。目前国际上已实现工业应用的燃煤电厂烟气脱硫技术主要有：目前国际上已实现工业应用的燃煤电厂烟气脱硫技术主要有：(1)湿法脱硫技术，占湿法脱硫技术，占85%左右，其中石灰左右，其中石灰-石膏法约占石膏法约占36.7%，其它湿法脱硫技术约占其它湿法脱硫技术约占48.3%；(2)喷雾干燥脱硫
12、技术，约占喷雾干燥脱硫技术，约占8.4%；(3)吸收剂再生脱硫法，约占吸收剂再生脱硫法，约占3.4%；(4)炉内喷射吸收剂炉内喷射吸收剂/增温活化脱硫法，约占增温活化脱硫法，约占1.9%；(5)海水脱硫技术；海水脱硫技术；(6)电子束脱硫技术；电子束脱硫技术；(7)脉冲等离子体脱硫技术；脉冲等离子体脱硫技术；(8)烟气循环流化床脱硫技术等。烟气循环流化床脱硫技术等。以湿法脱硫为主的国家有：日本以湿法脱硫为主的国家有：日本(约占约占98%)、美国美国(约占约占92%)和德国和德国(约占约占90%)等。等。炉内喷钙炉内喷钙+尾部增湿法尾部增湿法 介介于于炉炉内内脱脱硫硫和和烟烟气气脱脱硫硫两两者者
13、之之间间，在在炉炉膛膛内内喷喷石石灰灰石石粉粉，排排出的烟气进入尾部烟气增湿塔活化反应，两次脱硫。出的烟气进入尾部烟气增湿塔活化反应，两次脱硫。炉内炉内CaCOCaCO3 3 CaO CaO COCO2 2CaOCaO+SO+SO2 2+1/2 O2 CaSO+1/2 O2 CaSO4 4CaOCaOSOSO3 3 CaSOCaSO4 4活化活化CaOCaO H H2 2O Ca(OH)O Ca(OH)2 2Ca(OH)Ca(OH)2 2 SOSO2 2 CaSO CaSO3 3 H H2 2O OCaSOCaSO3 3 1/2 O1/2 O2 2 CaSO CaSO4 4四、国内火电厂烟气脱
14、硫的应用四、国内火电厂烟气脱硫的应用国际最新国际最新5种主流烟气脱硫技术种主流烟气脱硫技术1、石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术2、镁法-烟气脱硫技术3、钠法-烟气脱硫技术4、氨法-烟气脱硫技术5、海水法-烟气脱硫技术 设备、安装（包括土建）费用 运行费用 五、石灰石石膏五、石灰石石膏湿法湿法脱硫工艺流程及设备脱硫工艺流程及设备工艺流程工艺流程:石灰石经过破碎、研磨、制成浆液后输送到吸收塔。石灰石经过破碎、研磨、制成浆液后输送到吸收塔。吸收塔内浆液经循环泵送到喷淋装置喷淋。吸收塔内浆液经循环泵送到喷淋装置喷淋。烟气从烟道引出后经增压风机增压，进入烟气从烟道引出后经增压风机增压，进入GGH烟气加烟气加
15、热器冷却后进入吸收塔。烟气在吸收塔中与喷淋的石灰石热器冷却后进入吸收塔。烟气在吸收塔中与喷淋的石灰石浆液接触，除掉烟气中的浆液接触，除掉烟气中的SO2，洁净烟气从吸收塔排出后洁净烟气从吸收塔排出后经经GGH烟气加热器加热后排入烟道。烟气加热器加热后排入烟道。吸收塔内吸收吸收塔内吸收SO2后生成的亚硫酸钙，经氧化处理生后生成的亚硫酸钙，经氧化处理生成硫酸钙，从吸收塔内排出的硫酸钙经旋流分离（浓缩）、成硫酸钙，从吸收塔内排出的硫酸钙经旋流分离（浓缩）、真空脱水后回收利用。真空脱水后回收利用。湿法石灰石湿法石灰石(石灰石灰)/石膏法烟气脱硫技术系统图石膏法烟气脱硫技术系统图 大港改建工程2台1080
16、t/h锅炉配套湿法烟气脱硫装置。湿式脱硫装置：湿式脱硫装置：吸收塔吸收塔、GGHGGH烟气加热器烟气加热器、增压风机增压风机、烟烟道道等为每台锅炉各自独立设备，其他系统共用。等为每台锅炉各自独立设备，其他系统共用。湿法烟气脱硫主要工艺流程湿法烟气脱硫主要工艺流程为：锅炉排出的烟气经引风机为：锅炉排出的烟气经引风机送入混凝土公用烟道，再从砼烟道引出经过升压风机升压、送入混凝土公用烟道，再从砼烟道引出经过升压风机升压、冷却后，进入吸收塔，在吸收塔中与石灰石浆液综合反应冷却后，进入吸收塔，在吸收塔中与石灰石浆液综合反应吸收，烟气中的二氧化硫与石灰石浆液反应生成石膏，由吸收，烟气中的二氧化硫与石灰石浆液反应生成石膏，由吸收塔排出经脱水处理后，固体石膏再利用。吸收塔排出吸收塔排出经脱水处理后，固体石膏再利用。吸收塔排出的净烟气，经加热后回到混凝土公用烟道，经烟囱排向大的净烟气，经加热后回到混凝土公用烟道，经烟囱排向大气。气。大大港港技技改改工工程程脱脱硫硫装装置置主主要要设设备备表表序号序号设备名称设备名称数量数量设备规格设备规格1烟道烟道392t2挡板密封风机挡板密封风机2Q=10000m3/
