【正文】 濕法煙氣脫硫技術(shù)系統(tǒng)培訓(xùn)講稿長沙理工大學(xué)能源與動力學(xué)院目 錄第一章：緒 論 31國外煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 32國內(nèi)煙氣脫硫發(fā)展及現(xiàn)狀 4第二章：燃燒前脫硫技術(shù) 61型煤的應(yīng)用 72 物理方法脫硫 93 化學(xué)方法脫硫 9第三章：燃燒過程中脫硫 10第四章：燃燒后脫硫技術(shù) 11 112濕法脫硫技術(shù)介紹 15 脫硫方法簡介 15 濕法脫硫工藝 163 濕法脫硫工藝系統(tǒng)示例 18 FGD輔助設(shè)備系統(tǒng) 25 石膏的進一步處理 284 濕法脫硫在我國的應(yīng)用 28 常用濕法脫硫技術(shù)流派介紹 29第五章 濕法煙氣脫硫存在的問題及解決 35附錄:鱗片襯里施工技術(shù) 40第一章：緒 論1國外煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀日本是世界上最早大規(guī)模應(yīng)用FGD裝置的國家。應(yīng)用的技術(shù)以濕式石灰/石灰石——石膏法為主，占75%以上。由于日本資源匱乏，因此大多采用回收流程。日本國內(nèi)所用石膏基本來自煙氣脫硫的回收產(chǎn)物。FGD裝置的應(yīng)用在日本已有近30年的歷史。60年代末開始大規(guī)模應(yīng)用FGD裝置，使其SO2污染在70年代中后期基本得到了控制。80年代以來，日本加強了對外出口，對美國、德國及發(fā)展中國家大量出口技術(shù)及設(shè)備，僅向中國就出口或援助近十套FGD裝置，占中國進口脫硫裝置的70%左右。日本的SO2排放已基本得到控制，所以開始煙氣脫硝技術(shù)的研究，對同時脫硫脫硝的技術(shù)尤為關(guān)注。如被譽為新一代FGD技術(shù)的EBA法和PPCP法，最早均由日本專家提出，并進行大規(guī)模研究，目前正在進行工業(yè)性試驗，有待商業(yè)化應(yīng)用。美國的FGD技術(shù)研究較日本略遲，自上世紀70年代初開始，特別是1978年重新修改了環(huán)境法規(guī)，否決了高煙囪排放，使FGD技術(shù)發(fā)展迅速并有了長足的進展。1973～，增長107%，而SO2的排放量卻由2890萬t減少到2120萬t，降低了27%?！^日本成為世界第一。美國采用的工藝80%是濕式石灰/石灰石——石膏法，以拋棄流程為主。新建電廠已基本安裝FGD裝置，而早期建造的1100個燃煤電廠，大多尚無脫硫設(shè)備。為此，美國EPA正著手開發(fā)廉價、易運行、效率適中，占地較小的適合現(xiàn)有電廠改造的脫硫技術(shù)。如LIMB多級噴射燃燒法，ADVACATE煙道噴射法，都取得了可喜的成果。此外，美國DOE與日本聯(lián)手，對等離子體法也進行了工業(yè)性試驗研究。歐洲的FGD技術(shù)以德國發(fā)展最為迅速，～，居世界第三位。德國20世紀70年代后期，“黑森”大面積受害，使其不得不開展SO2的防治工作。在不到20年的發(fā)展過程中，F(xiàn)GD技術(shù)迅速實用化。在引進日、美先進技術(shù)的同時，立足于本國技術(shù)的開發(fā)，于70年代末開始在電站鍋爐上安裝FGD裝置。1983年頒布環(huán)境法規(guī)后，促進了FGD裝置大規(guī)模應(yīng)用，在1983年至1989年7年間。德國主要采用的工藝也是濕式石灰/石灰石——石膏法，占90%以上。，75%的工業(yè)用石膏來自脫硫系統(tǒng)。此外，北歐各國如丹麥、芬蘭等國，對FGD技術(shù)也開展了大規(guī)模的研究，開發(fā)出許多先進工藝。如丹麥的SDA法、芬蘭的LIFAC法等，不僅在本國有許多工業(yè)裝置運行，在境外也有技術(shù)出口。英國主張燃用低硫燃料及高煙囪稀釋排方法，而法國以核電為主，因此兩國對FGD技術(shù)的研究和應(yīng)用都不多。2國內(nèi)煙氣脫硫發(fā)展及現(xiàn)狀上世紀中國的脫硫裝置和技術(shù)主要依靠進口，自主開發(fā)和研制的大多處于實驗室階段，極少能工業(yè)化更談不上產(chǎn)業(yè)化，自從上世紀末和本世紀初近10年，國家對環(huán)保的重視，提出脫硫技術(shù)國產(chǎn)化的道路，國內(nèi)煙氣脫硫技術(shù)取得了很大的進步。自上世紀七十年代以來我國煙氣脫硫試驗、研究、開發(fā)情況：1） 1974年~1976年，上海閘北電廠進行石灰石——石膏法煙氣脫硫的工程試驗，試驗規(guī)模為2500米3/時。2） 1977年，上海市南市電廠進行稀酸催化氧化法試驗，規(guī)模為500米3/時。3） 1978年，湖南300電廠進行亞硫酸鈉法試驗，規(guī)模為5000米3/時。4） 1979年，湖北松木坪電廠含碘銨肥法小試，規(guī)模為5000米3/時。5） 1982年，四川成都電廠進行磷活性碳法試驗，規(guī)模為1359米3/時。1988年，四川豆壩電廠中試，規(guī)模為5000米3/時。1994年~1996年四川豆壩電廠工程試驗，規(guī)模為8~10萬米3/時，國家重點項目，投資810890萬元。6） 1984年，四川內(nèi)江白馬電廠旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法試驗，規(guī)模為5000米3/時。1988年進行中試，規(guī)模為70000米3/時，投資1100萬元，已經(jīng)國家鑒定。原決定“八五”進行示范工程，后因故未安排。7） 四川重慶天原化工廠自備電廠2*35噸/時鍋爐進行亞硫酸鈉法試驗，投資23千萬元，運行18天，因系統(tǒng)堵塞被迫停運。8） 四川重慶珞璜電廠2*36萬千瓦機組，進口日本三菱公司石灰石——石膏法技術(shù)。設(shè)備費3600萬美元，已投運。9） 利用日本贈款試驗電廠：①山東青島黃島電廠進行旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法中試，已試運行。由日本電源開發(fā)公司投資36。5億日元（其中設(shè)備費7000萬日元），規(guī)模30萬米3/時。設(shè)備由三菱公司負責(zé)制造、安裝。②陜西太原第一熱電廠日本投資36億日元進行簡易濕式石灰石工藝工程試驗。規(guī)模30萬米3/時。③四川成都電廠日本投資1100萬美元進行電子束氨法工程試驗，規(guī)模也是30萬米3/時。10） 利用德國政府的軟貸款都是石灰石——石膏法工藝，參與電廠有北京東郊2410T/H熱電廠、杭州半山重慶220萬KW電廠。11） 深圳瑪灣電廠二期工程——西部電廠用AB公司的海水脫硫技術(shù)。規(guī)模是30萬千瓦機組，投資1570萬美元（不包括土建安裝）。12） 貴州貴陽電廠8爐5萬千瓦機組用石灰石拋棄法進行工程試驗。投資約500萬元。是“八五”的任務(wù)。13） 武漢水力電力大學(xué)開發(fā)的濕式石灰石三相流化床除塵脫硫工藝。14） 南京下關(guān)電廠以及紹興錢清熱電廠利用丹麥LAVIC爐內(nèi)噴鈣，煙道增濕的脫硫工藝。15） 15)清華大學(xué)：液柱噴射煙氣脫硫技術(shù)和干式煙氣脫硫技術(shù)第二章：燃燒前脫硫技術(shù)指在燃料進入燃燒器之前所進行的處理、加工，主要包括燃料的替換、洗選加工、形態(tài)轉(zhuǎn)換等技術(shù)。技術(shù)列表看表1。表1 燃燒前脫硫技術(shù)技術(shù)工作原理特點SO2 削減率（%）煤的替換用含硫量低的燃料替換煤無需另外處理設(shè)施，簡便易行，但受資源分布限制5080選煤物理法利用比重、表面性質(zhì)、磁力、電力或其它物理屬性的差異來分離煤中雜質(zhì)工藝較簡單，費用適度，但脫硫率底1050化學(xué)法b用化學(xué)方法去除煤中以化學(xué)鍵結(jié)合的硫分脫硫率高，但能耗和費用高，有化學(xué)處理費用問題6090生物法b用特別的菌種來去除煤中的硫分脫硫率高，費用適度，目前需尋找特別菌種90煤的加工和轉(zhuǎn)化型煤用機械方法將煤與固硫一起壓制成一定強度、形狀的煤制品有提高熱效、脫硫雙重作用，投資小，費用底，目前需尋找廉價粘結(jié)劑4060煤的氣化a在一定溫度和壓力的反應(yīng)器中將煤轉(zhuǎn)化氣體工藝較簡單，脫硫率高，但使用時有煤氣輸送及安全問題8599煤的液化b直接液化是用物化方法將煤直接液化；間接液化是先氣化，后液化脫硫率高，燃料運輸儲存方便，但費用高〉95煤液混合物a將細煤粉與加入適量添加劑的液體混合配成燃料運輸儲存方便，可節(jié)能工藝簡單，費用適度，脫硫率高〉95注：a 表示已商業(yè)化；b 表示尚在開發(fā)；g 表示商業(yè)示范1型煤的應(yīng)用工業(yè)鍋爐一般采用控制排放和改進燃燒設(shè)備來削減二氧化硫，工業(yè)用型煤的研制與推廣應(yīng)用是一個新的途徑。對量大、面廣的民用護的燃煤污染問題，靠控制排放和改進燃燒設(shè)備來解決，無論從經(jīng)濟上、技術(shù)上和監(jiān)測管理上看都是很困難的，只有采取控制燃料的措施最為有利。因此，型煤的研究工作日益受到重視。國外用煤加瀝青、石灰石制成型煤使用，不僅總固硫率達87％，煙塵排放量亦可減少80％，節(jié)煤20％一30％，而且Nox和苯并(a)氏排放亦可減少。目前我國試驗型煤后，一般煙塵可減少50％．總固硫串達50％．節(jié)煤15％一17％。 (I)型煤的固硫機理：生產(chǎn)加工固硫型煤是在原煤中添加固硫劑．因硫劑與原煤中可燃性硫起化學(xué)反應(yīng)生成硫酸鹽渣，殘留在煤灰令，起到固硫作有用，減少了二氧化硫向外排出。常用的固硫劑有堿性紙漿黑液、石灰石、大理石、電石渣等。 (2)型煤的消煙機理；煤炭燃燒是煤炭中的碳、氫等可燃物質(zhì)與空氣中的氧氣進行劇烈的化學(xué)反應(yīng)。型煤具有粘性，因而煙塵減少，而且其孔隙度比原煤大，燃燒時可有較充足的氧氣供給，由于末燃燒而散失的碳量減少，因而灰渣亦減少。 (3)粘結(jié)成型工藝技術(shù)：原煤加少量的粘結(jié)劑(同時加固硫劑)，在常溫條件下．采用成型機加工成型煤，即冷壓成型工藝，成型壓力一般為300k8／cmz。用這種工藝技術(shù)加工成的型煤，抗壓強度大，一般大于80k8人m 2。常用的粘結(jié)劑有水泥、石灰、腐殖酸、鹽頹廢液、石油瀝青、煙煤瀝青等。 (4)非粘結(jié)成型工藝技術(shù)：原煤在高溫條件下自身形成的粘結(jié)物，通過成型機的外部壓力加工成型煤，即熱壓成型工藝。為了固硫在加工時可加少量因硫劑，熱壓成型工藝的溫度一膠為400℃左右，這時煤質(zhì)軟化，自身形成的膠質(zhì)體借助于外部壓力，使軟化了的煤粉相互粒結(jié)融合在一起，g這種工藝加工成的型煤抗壓強度相對減小，最小抗壓強度為50k8／cm2。2 物理方法脫硫 物理方法選煤中以泡沫浮選技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。細煤和礦物質(zhì)的浮選是在槽中加少量藥劑，并在水和空氣存在下攪拌，藥劑幫助形成空氣泡，空氣泡聚集琉水性的煤顆粒，并將其按帶到表面上來，精煤泡沫由招上部取出，而親水性的礦物質(zhì)則被水涌濕，并作為尾煤從池底部排出。泡沫浮選的效率隨煤質(zhì)的不同變動很大，這取決于煤的固定碳分、揮發(fā)分和固有水分等。一般來說，低揮發(fā)分的煙煤比高揮發(fā)分煙煤易浮選，無煙煤較難浮選，再次是次煙煤，而褐煤的可浮選性最小。3 化學(xué)方法脫硫化學(xué)凈化就是采用選擇性去除礦物質(zhì)或有機結(jié)構(gòu)組分的化學(xué)反應(yīng)進行分選，包括微波脫硫、熱液脫硫、氧化脫硫等。成功的工藝具有如下特點：(1) 大部分礦物質(zhì)相有機硫都起化學(xué)反應(yīng)；(2) 將硫轉(zhuǎn)變?yōu)橐讖拿航Y(jié)構(gòu)中除去的形式；(3) 減少煤的能量損失，降低工藝費用。根據(jù)全硫的減少看，有效的工藝是氧化和氫氧化物處理。氧化處理用空氣、氧、氯或硫酸鐵起氧化劑作用．優(yōu)秀的氫氧化物處理工藝可使用氫氧化納、氫氧化鈣的水溶液或熔融物。據(jù)報道．最成功的工藝能將95％以上的黃鐵礦和高達50％的氧化硫轉(zhuǎn)變?yōu)橐滋幚淼男问??；瘜W(xué)法脫硫率高．缺點是耗費較大。第三章：燃燒過程中脫硫先進的燃燒技術(shù)不僅可以提高熱效率，減低燃料消耗，從而減排二氧化硫，并且大部分技術(shù)本身就采取了脫硫措施，其中多數(shù)屬燃燒中脫硫技術(shù)。 燃燒中脫硫技術(shù)是在燃燒過程中通過各種手段，將煤中的硫轉(zhuǎn)移到固體廢物中，從而減少二氧化硫向大氣的排放。技術(shù)列表看