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[行业技术文章]国内烟气脱硫技术
更新时间:2013-03-13 发布:www.1024sj.com

我国今朝的经济条件和技术条件还不答理象蓬勃国家那样投进年夜量的人力和财力,而且在对二氧化硫的治理方面起步很晚,至今还处于试探阶段,国内一些电厂的烟气脱硫装配年夜部门欧洲、美国、日本引进的技术,或是实验性的,且装备处置的烟气量很小,还不成熟。不外由于近几年国家环保要求的严酷,脱硫工程是所有新建电厂必需的建设的。是以我国起头慢慢以国外的技术为根蒂根基研制适合自己国家的脱硫技术。以下是国内在用的脱硫技术中较为成熟的一些,由于资料有限只能列举其中的一些供读者阅读。
石灰石——石膏法烟气脱硫工艺
石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上运用最普遍的一种脱硫技术,日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装配约90采用此工艺。
它的工作原理是:将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵进吸收塔与烟气充实接触夹杂,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙和从塔下部鼓进的空气进行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙到达一定饱和度后,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往雾滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排进年夜气。由于吸收塔内吸收剂浆液经由过程轮回泵频频轮回与烟气接触,吸收剂哄骗率很高,钙硫比力低,脱硫效率可年夜于95。
旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺
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,消石灰乳由泵打进位于吸收塔内的雾化装配,在吸收塔内,被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气夹杂接触,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,吸收剂带进的水份迅速被蒸发而干燥,烟气温度随之下降。脱硫反应产物及未被哄骗的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔,进进除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的哄骗率,一般将部门除尘器收集物加进制浆系统进行轮回哄骗。该工艺有两种分歧的雾化形式可供选择,一种为旋转喷雾轮雾化,另外一种为气液两相流。
喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统靠得住性高等特点,脱硫率可到达85以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定运用范围(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。
磷铵肥法烟气脱硫工艺
磷铵肥法烟气脱硫技术属于收受接管法,以其副产物为磷铵而命名。该工艺进程主要由吸附(活性炭脱硫制酸)、萃取(稀硫酸分化磷矿萃取磷酸)、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,然落后进四塔并列的活性炭脱硫塔组(其中一只塔周期性切换再生),控制一级脱硫率年夜于或等于70,并制得30左右浓度的硫酸,一级脱硫后的烟气进进二级脱硫塔用磷铵浆液洗涤脱硫,净化后的烟气经分手雾沫后排放。
肥料制备系统——在常规单槽多浆萃取槽中,统一级脱硫制得的稀硫酸分化磷矿粉(P2O5含量年夜于26),过滤后获得稀磷酸(其浓度年夜于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。
炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺
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根蒂根基上在汽锅尾部增设了增湿段,以提高脱硫效率。该工艺多以石灰石粉为吸收剂,石灰石粉由气力喷进炉膛850~1150℃温度区,石灰石受热分化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,遭到传质进程的影响,反应速度较慢,吸收剂哄骗率较低。在尾部增湿活化反应器内,增湿水以雾状喷进,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,系统脱硫率可到达65~80。由于增湿水的加进使烟气温度下降,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、加拿年夜、法国等国家获得运用,采用这一脱硫技术的最年夜单机容量已达30万千瓦。
烟气轮回流化床脱硫工艺
烟气轮回流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再轮回、除尘器及控制系统等部门组成。该工艺一般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。
由汽锅排出的未经处置的烟气从吸收塔(即流化床)底部进进。吸收塔底部为一个文丘里装配,烟气流经文丘里管后速度加速,并在此与很细的吸收剂粉末相互夹杂,颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈磨擦,形成流化床,在喷进平均水雾下降烟温的条件下,吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO3和CaSO4。脱硫后携带年夜量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进进再轮回除尘器,被分手出来的颗粒经中心灰仓返回吸收塔,由于固体颗粒频频轮回达百次之多,故吸收剂哄骗率较高。
此工艺所发生的副产物呈干粉状,其化学成份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、道路根蒂根基等。
典型的烟气轮回流化床脱硫工艺,当燃煤含硫量为2左右,钙硫比不年夜于1.3时,脱硫率可达90以上,排烟温度约70℃。此工艺在国外今朝运用在10~20万千瓦品级机组。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
海水脱硫工艺是哄骗海水的碱度到达脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方式。在脱硫吸收塔内,年夜量海水喷淋洗涤进进吸收塔内的燃煤烟气,烟气中的二氧化硫被海水吸收而除往,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年夜量未脱硫的海水夹杂后,经曝气池曝气处置,使其中的SO32-被氧化成为稳定的SO42-,并使海水的PH值与COD调整到达排放尺度后排放年夜海。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比力普遍用于炼铝厂、炼油厂等工业炉窑的烟气脱硫,前后有20多套脱硫装配投进运行。近几年,海水脱硫工艺在电厂的运用取得了较快的进展。此种工艺最年夜问题是烟气脱硫后可能发生的重金属沉积和对海洋情况的影响需要长时间的观察才能得出结论,是以在情况质量比力敏感和环保要求较高的区域需慎重斟酌。
电子束法脱硫工艺
该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的充进、电子束照射和副产物捕集等工序所组成。汽锅所排出的烟气,经过除尘器的粗滤处置以后进进冷却塔,在冷却塔内喷射冷却水,将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处置的温度(约70℃)。烟气的露点凡是约为50℃,被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全获得蒸发,是以,不发生废水。经由过程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、压缩空气和软水夹杂喷进,加进氨的量取决于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心生成物硫酸(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NH4NO3的夹杂粉体)。这些粉状微粒一部门沉淀到反应器底部,经由过程输送机排出,其余被副产物除尘器所分手和捕集,经过造粒处置后被送到副产物仓库蕴藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向年夜气排放。
氨水洗涤法脱硫工艺
该脱硫工艺以氨水为吸收剂,副产硫酸铵化肥。汽锅排出的烟气经烟气换热器冷却至90~100℃,进进预洗涤器经洗涤后除往HCI和HF,洗涤后的烟气经过液滴分手器除往水滴进进前置洗涤器中。在前置洗涤器中,氨水自塔顶喷淋洗涤烟气,烟气中的SO2被洗涤吸收除往,经洗涤的烟气排出后经液滴分手器除往携带的水滴,进进脱硫洗涤器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤,经洗涤塔顶的除雾器除往雾滴,进进脱硫洗涤器。再经烟气换热器加热后经烟囱排放。洗涤工艺中发生的浓度约30的硫酸铵溶液排出洗涤塔,可以送到化肥厂进一步处置或直接作为液体氮肥出售,也能够把这类溶液进一步浓缩蒸发干燥加工成颗粒、晶体或块状化肥出售。

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