您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 行业资料 > 能源与动力工程 > 第7章--发电厂的除尘、脱硫脱硝和除灰渣系统-11模板
第七章发电厂的除尘、脱硫脱硝和除灰渣系统描述:锅炉排出的灰渣主要是由炉膛底部排出的炉渣、省煤器灰斗的落灰、空气预热器灰斗的落灰、除尘器收集的粉尘以及中速磨煤机系统排出的石子煤组成。第一节火电厂的除尘设备应用:大型燃煤电厂的除灰除渣系统主要有水力除灰和气力除灰两种型式。其原理就是以水或空气作为输送介质,通过输送设备、管道(沟)等将灰渣输送到指定地点。采用何种型式要根据客观实际、自然条件、环保要求等来确定。。一个1000MW的燃煤电厂,年排出的灰渣总量已达70~80万t。一、水力除灰系统水力除灰系统按其所输送的灰渣的不同,又分为灰渣混除和灰渣分除两种方式。灰渣混除系统流程是:锅炉底部冷灰斗排出的炉渣与除尘器灰斗排出的干灰分别经捞渣机(碎渣机)和冲灰器进入灰渣沟,然后被送往灰渣浆池,混合后的灰渣浆通过灰渣泵经振动筛送往浓缩池,然后被输往贮灰场。在灰渣分除系统中,捞渣机捞出渣通过输送机被送往贮渣仓,经脱水后由汽车运往贮渣场或综合利用场所。水力除灰系统由厂内、厂外两部分组成。厂内部分主要由排灰排渣设施、输送设备以及管道(沟)等组成;厂外部分主要由长距离输灰(渣)管道、贮灰场以及灰场灰水回收设施等组成,距离过远时还包括中继灰渣浆泵房等。(一)混除系统(1)低浓度灰渣混除输送系统(2)高浓度灰渣混除输送系统中心传动装置提耙装置入口管溢流管浓缩装置旋转刮灰耙底流出口管(二)分除系统(1)刮板捞渣机除渣系统。(2)水力喷射—脱水仓除渣系统。(3)水力除灰系统渣仓直径8米,带仓壁振动器和析水元件。二、气力除灰系统根据输送系统压力的不同,气力除灰系统分为负压式和正压式两大类。负压式系统是靠系统内的负压将空气和灰一起吸入管道内;物料的整个输送过程是在低于大气压力下进行的。正压式系统则是用高于大气压力的压缩空气来推动物料进行输送的。气力除灰系统是以空气为输送介质和动力,将锅炉各集灰斗的干灰输送到指定地点的一种输送装置。正压气力除灰系统(1)仓式泵系统(2)输灰器系统第二节脱硫脱硝1绪论2燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势3燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势4总结1.12000-2004年全国大气质量05101520253035404520002001200220032004年份达标三级劣三级1.绪论所占比例(%)1995年全国酸雨分布酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东和四川盆地,影响国土面积1/3左右酸雨、二氧化硫污染控制区占国土面积11.4%pH5.6为酸雨江西萍乡地区pH值最低,达3.67酸雨污染依然突出2004年全国酸雨分布1.2全国近年废气中主要污染物排放量05001000150020002500199520002001200220032004年份二氧化硫烟尘工业粉尘排放量(万吨)2254.919481.3工业锅炉现状国内共有50余万台工业锅炉消耗的燃煤总量占国内燃煤总量的1/3左右排放的SO2量占国内SO2排放总量的30%左右燃料燃烧过程排放的NOx中近一半是来源于发电厂和工业锅炉烟尘排放量也占了相当大的比例2.1国内外脱硫技术现状2.燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及发展趋势石灰/石灰石-石膏法喷雾干燥法双碱法氧化镁法氨法炉内喷钙/尾部增湿活化法电子束法2.1国内外烟气脱硫技术现状-国内自主研究开发技术旋转喷雾干燥法(LSDP)磷铵肥法(PAFP)旋流板塔烟气脱硫法脉冲电晕等离子法(PPCP)2.2燃煤工业锅炉烟气脱硫应用双碱法烟气脱硫优点减少塔内结垢机会较小的液气比达到较高的脱硫率脱硫除尘一体化中可提高石灰利用率美国脱硫工程应用所涉及的装机容量仅次于石灰石/石灰法双碱法工艺烟气脱硫示范工程和应用实例序号地点业主规模t/h炉型烟气量万m3/h脱硫效率%1浙江嘉兴中华化工有限公司2×35链条炉10×2≥85%2山西太原煤气化集团3×75循环流化床17×3≥85%3江苏阳光集团3×130煤粉炉26×3≥90%4江苏邳州地方电力公司220煤粉炉43.1875江苏仪征联众热电有限公司2×150煤粉炉27.5×2≥906江苏苏州惠龙热电有限公司3×170煤粉炉28.5×3≥92半干半湿法脱硫工艺建设陈塘热电有限公司2×220t/h半干半湿法烟气脱硫除尘示范工程,在100%的锅炉工况条件下,脱硫效率可达94%氧化镁法脱硫工艺胶南热电厂3×35t/h、3×75t/h锅炉烟气脱硫,脱硫效率可达90%-98%碱性废物法脱硫工艺型号项目SHG-35SHG-75SHG-110筒体直径及个数(mm)3100×13100×23600×2处理风量(m3/h)9.5×10418×10426×104除尘效率(%)97-9997-9997-99脱硫效率(%)88-9388-9388-93设备阻力(Pa)1100110011002.3脱硫渣的资源化应用脱硫渣利用的必要性脱硫渣中可能含有汞等有害物质脱硫渣不被利用,即成为固体废弃物利用后将减少对矿石的开采,减轻对环境的影响国外脱硫渣利用情况日本:占日本国内石膏总消耗量的20~25%,是日本石膏工业的重要来源;德国:在建筑工业领域应用,约占石膏需求总量的50%;美国:水泥工业,对缺乏硒元素的土壤进行改良。我国脱硫渣领域脱硫石膏作为建筑材料脱硫石膏作为胶结材料,部分代替水泥作为水泥的辅料路基回填材料农业应用改善酸性的土壤作为农业肥料改造苏打盐碱地减少土壤中的磷向水传递。脱硫石膏需要改善的性能增大石膏粒径减少针状/碎屑状的颗粒减少自由水的含量增加接触面的光滑程度现有的脱硫石膏生产工艺Knauf工艺优点:脱硫石膏的分离和浓缩十分容易缺点:投资、运行和维护成本高日本吴羽式生产工艺工艺特点:使用媒晶剂节省了能源可以用天然二水石膏为原料引进国外脱硫石膏应用技术和经验太原第一热电厂脱硫石膏综合利用工程(气流干燥工艺)重庆珞璜电厂(锤式烘干机与气流干燥管相结合的工艺)根据我国国情对引进技术进行消化和吸收,开发适合我国国情的新技术和新工艺我国脱硫渣利用的发展趋势国内自主开发技术研究现状:上海建材学院•液相蒸压法浙江大学环境工程研究所•脱硫石膏在常压盐溶液下制作α-半水石膏重庆建筑大学材料科学与工程系•研究粉煤灰对脱硫石膏的改性•研究脱硫石膏做水泥缓凝剂南方冶金学院环境与建筑工程分院•粉煤灰对脱硫石膏的改性制作全尾砂胶结材料代替水泥国内自主开发技术研究现状:上海建材学院•液相蒸压法浙江大学环境工程研究所•脱硫石膏在常压盐溶液下制作α-半水石膏重庆建筑大学材料科学与工程系•研究粉煤灰对脱硫石膏的改性•研究脱硫石膏做水泥缓凝剂南方冶金学院环境与建筑工程分院•粉煤灰对脱硫石膏的改性制作全尾砂胶结材料代替水泥脱硫石膏应用需进一步解决的问题:不断开发脱硫石膏的应用领域不断引进和开发新的技术和设备政策、法律、观念等方面的完善•完善相应的法规和政策•制定相应的标准•提高公民脱硫石膏资源化再利用意识2.4脱硫废水的综合治理控制循环吸收液中F-、Cl-和重金属离子浓度,避免累积减少亚硫酸钙的氧化保证脱硫效率保证系统的稳定运行脱硫废水治理的目的:弱酸性,pH6.0;SS高,粒径小;F-、Cl-浓度高;重金属离子种类多,浓度高。脱硫废水性质:中和法硫化物法吸附/絮凝法生物絮凝法脱硫废水处理方法3.1国内外脱硝技术现状SCR法温度较低、催化剂不含贵金属、寿命长造价比较高、易造成二次污染、操作及存储困难液相络合吸收NO能富集回收吸收液难以循环利用SNCR法不用催化剂设备运行费用省脱硝效率较低高能辐射-化学法同时脱硫和脱硝3.燃煤工业锅炉烟气脱硝技术及发展趋势3.2选择性催化还原法(SCR)SCR技术由日本于70年代后期完成商业运行,至80年代中期欧洲也成功地实现了SCR的商业运行。SCR技术是还原剂(NH3)在催化剂的作用下,将烟气中NOx还原为氮气和水。“选择性”指氨有选择地将NOx进行还原的反应。催化反应温度在320℃~400℃,SCR装置设置在锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间。该技术无副产品,脱硝效率能达80~90%以上。a)高灰SCR系统(首选)b)烟道尾部SCR系统选择性催化还原法(SCR)常规系统布置方式3.31选择性非催化还原法(SNCR)80年代中期SNCR技术在国外研发成功。其原理是在炉内喷射氨,尿素等化学还原剂使之与烟气中的NOx反应,将其转化成氨(N2)及水(H2O)。有效反应温度范围已可达900℃~1100℃之间。由于SNCR反应的温度范围较窄,锅炉变负荷时将调整还原剂的喷射位置。SNCR脱硝效率对大型燃煤机组在25-40%;无副产品。3.4SCR脱硝原理•4NO+4NH3+O2--4N2+6H2O•6NO2+8NH3+O2--7N2+12H2OSCRCatalystNOxNOxNOxNH3NH3NH3N2N2N2H2OH2OH2O净烟气原烟气NH33.41国内SCR脱硝常规布置方式锅炉负载信号省煤器混合器液氨蒸发槽液氨储槽液氨缓冲槽氮氧化物监视器烟囱脱硫DeSOxFIC空预器电除尘锅炉脱硝DeNOx稀释风机FDF无水氨储罐氨蒸发器烟气出口稀释空气氨喷射栅格SCR反应器空预器锅炉烟气省煤器NOX信号锅炉负荷信号FIC氨的流量分配3.42选择性催化还原法(SCR)系统工艺流程SCR工艺流程系统主要组成:SCR反应器SCR催化剂SCR烟道系统氨的储备供应系统氨/烟气的混合(AIG)控制系统3.43SCR工艺系统设计要点:-省煤器旁路-反应器旁路(建议不设)-防止积灰3.43SCR工艺-优缺点优点:反应温度较低催化剂不含贵金属寿命长等缺点对管路设备的要求高,造价比较高NH3易造成二次污染在发达工业国家得到普遍应用现有的SCR公司美国•Babcock&Wilcox公司•Alstom公司•BabcockPower公司德国•Argilloon公司日本•BHK公司高温高尘工艺3.44SCR工艺-工艺类型•催化温度最适宜,但催化剂易中毒•工程应用较多•主要费用来自于更换催化剂高温低尘工艺•去除灰分并有较适宜的催化温度•少有工业应用低温低尘工艺•催化剂不易中毒•需加热烟气,消耗热能•几乎没有工业应用•如开发低温催化剂,则极有应用前景引进国外技术进行烟气脱硝开发自主产权技术,实现SCR脱硝的国产化•研制高效能的催化剂•改变现在应用的工艺3.5SCR工艺-国内SCR脱硝发展趋势由上表可知,SCR技术对烟气NOx的控制效果十分显著,它具有占地面积小,技术成熟可靠,易于操作,脱硝效率高等优点,是目前世界唯一大规模投入商业应用并能满足日益严峻环保要求的控制措施,可作为我国燃煤电厂控制NOx污染的主要手段之一。SCR具体优势有以下几点:1.工作温度低。SNCR法工作温度在850℃-1100℃间,而SCR法的工作温度范围为:280℃~420℃。2.脱硝效率高。SNCR法脱硝率仅为30%-50℃,而SCR工艺可高达95%。3.反应产物是氮气和水,不会出现二次污染。4.具有多种布置方式:高温高含尘布置方式(省煤器后、空预器前)、中温低含尘方式(除尘器后,烟囱前)、低温低含尘布置方式(湿法脱硫后,烟囱前)5.提供尿素、氨水和纯氨等三种还原剂供应方式6.出口氨气逃逸率3ppm(ppm—mL/m3),不会引起二次污染;7.SO2氧化率1%。SCR化学反应机理催化剂层烟气进口烟气出口DXNDXNDXNDXNDXNHCLHCLHCLHCLCO2CO2CO2CO2CO2CO2CO24NO+4NH3+O2→4N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O催化剂层烟气进口烟气出口DXNDXNDXNDXNDXNHCLHCLHCLHCLCO2CO2CO2CO2CO2CO2CO2C12H4O2Cl4+11O2→12CO2+4HClC12H4O2Cl4+23/2O2→12CO2+4HCl通过催化剂层同时可使二噁英(DXNs)分解SCR烟气脱硝催化剂及反应塔的
本文标题:第7章--发电厂的除尘、脱硫脱硝和除灰渣系统-11模板
链接地址:https://www.777doc.com/doc-5079115 .html