1、 常規(guī)煤粉爐FGD燃燒技術(shù)石灰石石膏濕法煙氣脫硫海水煙氣脫硫技術(shù)半干法煙氣脫硫煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)干法煙氣脫硫技術(shù)電子束煙氣脫硫脫銷技術(shù) 循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)石灰石石灰石石膏濕法脫硫石膏濕法脫硫鍋爐煙氣凈煙氣至煙囪排出至廢水處理13141225431167891增壓風(fēng)機；2氣-氣熱交換器；3脫硫塔；4噴淋層；5除霧器；6漿液循環(huán)泵；7一級脫水裝置；8濃縮漿液箱；9二級脫水裝置；10石膏倉；11氧化風(fēng)機；12漿液泵；13漿液箱；14石灰石粉倉反應(yīng)方程式SO2(g)=SO2(aq)SO2(aq)+H2O(l)=H+HSO3-=2H+SO32-HSO3-+1/2O2(g)=SO42-+H+ 該氧

2、化反應(yīng)要求ph值小于5.5；CaCO3(s)=Ca2+ +CO32-在持液槽中，H+與部分溶解的石灰石反應(yīng)：H+SO42-+Ca2+CO32-+2H2O=CaSO4.2H2O(s)+HCO3-H+HCO3-=CO2(aq)+H2OCO2(aq)=CO2(g)總反應(yīng)如下：SO2 (g)+CaSCO3(s)+1/2O2(g)+2H2O(l)=CaSO4.2H2O(s)+CO2(g)在吸收塔底部的持液槽中，HSO3被通入的空氣強制氧化為SO42-： 氣液反應(yīng)，其脫硫過程的反應(yīng)溫度低于露點 脫硫效率95 影響脫硫效率的主要因素：漿液的ph值；液氣比；吸收劑 脫硫效率監(jiān)控：漿液的ph值海水脫硫技術(shù)海水脫

3、硫技術(shù)1煙囪；2BUF風(fēng)機；3吸收塔；4泵；5氧化空氣吹入裝置；6氧化反應(yīng)槽；7中和反應(yīng)槽 氣液反應(yīng) 脫硫效率90% 系統(tǒng)無磨損、堵塞和結(jié)垢問題，系統(tǒng)可靠性高 影響脫硫效率的因素：海水ph值；液氣比 脫硫效率監(jiān)控：海水的ph值 投資和運行費用低，通常為石灰石-石膏法的三分之一左右。海水脫硫裝置進(jìn)出海水水質(zhì)比較海水脫硫裝置進(jìn)出海水水質(zhì)比較參數(shù)進(jìn)口海水處理后的海水參數(shù)進(jìn)口海水處理后的海水溫度/2526溶解氧/(mg/L)6.76.0pH值87增量懸浮物/(mg/L)00.22溶解性硫酸/(mg/L)27002770增量可沉降固形物/(mg/L)00COD/(mg/L)02.5鹽度/%3.33.3半

4、干法煙氣脫硫半干法煙氣脫硫 噴霧干燥煙氣脫硫噴霧干燥煙氣脫硫鍋爐煙氣至煙囪排出 4156723反應(yīng)終產(chǎn)物顆粒再循環(huán)81旋轉(zhuǎn)噴霧器；2脫硫塔；3除塵器；4引風(fēng)機；5石灰倉；6消化池；7供給槽；8漿液泵反應(yīng)方程式石灰漿制備:CaO+H2O=Ca(OH)2SO2被液滴吸收：SO2+H2O=H2SO3吸收劑與SO2反應(yīng)：Ca(OH)2+H2SO3=CaSO3+2 H2O液滴中過飽和CaSO3沉淀析出：CaSO3(aq)=CaSO3(s)部分CaSO3(aq)被溶于液滴中的氧氣氧化生成硫酸鈣：CaSO3(aq)+1/2O2=CaSO4(aq)CaSO4難溶于水，便會迅速析出固態(tài)CaSO4：CaSO4(a

5、q)=CaSO4(s) 氣液反應(yīng)，生成產(chǎn)物為固態(tài) 脫硫效率70% 影響脫硫效率的主要因素：Ca/S；漿液含水量；煙氣入口溫度 脫硫效率監(jiān)控： Ca/S煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù) 532476石灰噴水鍋爐煙氣排至煙囪干渣排料1石灰倉；2輸送石灰風(fēng)機；3脫硫塔；4百葉窗分離器和靜電除塵器；5引風(fēng)機；6灰倉反應(yīng)方程式生石灰與液滴結(jié)合產(chǎn)生水合反應(yīng)：CaO+H2O=Ca(OH)2SO2被液滴吸收：SO2+H2O=H2SO3Ca(OH)2與H2SO3反應(yīng)：Ca(OH)2+H2SO3=CaSO3.1/2H2O+2/3H2O部分CaSO3.1/2H2O被煙氣中的O2氧化：CaSO3.1/2H

6、2O+1/2O2+2/3H2O=CaSO4.2H2O煙氣中的HCl和HF等酸性氣體同時也被Ca(OH)2脫除，總反應(yīng)如下：Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2OCa(OH)2+2HF=CaF2+2H2O 固液氣反應(yīng) 脫硫效率90% 沒有噴漿系統(tǒng)及漿液噴嘴，只噴入水和蒸汽 石灰利用率達(dá)99% 影響脫硫效率的因素： Ca/S；固體濃度；煙氣停留時間；床層溫度干法煙氣脫硫爐內(nèi)噴鈣；管道噴鈣；混合噴鈣爐內(nèi)噴鈣工藝爐內(nèi)噴鈣工藝爐內(nèi)噴鈣尾部煙氣增濕活化脫硫工藝爐內(nèi)噴鈣尾部煙氣增濕活化脫硫工藝 2438910576燃料排至煙囪1輸送石灰石風(fēng)機；2石灰石倉；3鍋爐；4空氣預(yù)熱器；5活化器；6底渣；7水

7、池；8空氣加熱器；9除塵器；10引風(fēng)機；11副產(chǎn)品電子束煙氣脫硫脫硝工藝電子束煙氣脫硫脫硝工藝 1鍋爐；2，7靜電除塵器；3冷卻塔；4氨儲罐；5電子加速器；6反應(yīng)器；8引風(fēng)機；9副產(chǎn)品儲罐；10煙囪清華大學(xué)液柱噴射式吸收塔脫硫技術(shù)清華大學(xué)液柱噴射式吸收塔脫硫技術(shù) 脫硫效率脫硫效率85%-96%西安交通大學(xué)的液幕床式濕法脫硫技術(shù)西安交通大學(xué)的液幕床式濕法脫硫技術(shù) 燃煤電廠脫硝技術(shù) 減少減少NOxNOx排放的措施主要分為兩大類排放的措施主要分為兩大類: :燃燒控制和燃燒后脫硝：燃燒控制和燃燒后脫硝：l燃燒控制主要采用低燃燒控制主要采用低NOxNOx燃燒器、燃料再燃燒等手段來減少燃燒器、燃料再燃燒等

8、手段來減少NOxNOx的生成；的生成；l燃燒后脫硝主要包括選擇性催化脫硝燃燒后脫硝主要包括選擇性催化脫硝(SCR)(SCR)、非選擇性催化、非選擇性催化脫硝脫硝(SNCR)(SNCR)。選擇性催化還原選擇性催化還原（SCR）煙氣脫硝技術(shù)）煙氣脫硝技術(shù) 工藝流程工藝流程 選擇性非催化還原選擇性非催化還原（SNCR）煙氣脫硝）煙氣脫硝技術(shù)工藝流程技術(shù)工藝流程1氨或尿素儲槽；2鍋爐；3空氣加熱器 循環(huán)流化床（CFB)被任務(wù)是商業(yè)化程度最好的潔凈煤燃燒技術(shù)之一，具有爐內(nèi)脫硫效率高，SO2、 NOX排放量小的優(yōu)點，同常規(guī)煤粉爐FGD潔凈煤燃燒技術(shù)相比： CFB鍋爐脫硫運行成本比FGD低50以上，而投資最

9、多與煤粉爐FGD持平。 在不需要采用任何其它技術(shù)措施的條件下，CFB的NOX排放量1%1%2.8%2.8%同上同上高硫煤高硫煤3 3級級S S3 32.8%2.8%同上同上折算硫份折算硫份S St.zst.zs* *低硫煤低硫煤1 1級級S S1 10.2%0.2%煤中全硫的測定方法（煤中全硫的測定方法（GB214-GB214-7777）中硫煤中硫煤2 2級級S S2 20.20.20.55%0.55%同上同上高硫煤高硫煤3 3級級S S3 30.55%0.55%同上同上表表2 國內(nèi)外火電廠二氧化硫排放濃度（單位：國內(nèi)外火電廠二氧化硫排放濃度（單位：mg/m3）標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)國標(biāo)國標(biāo)地標(biāo)地標(biāo)GB

10、2003標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)GB 96標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)歐盟歐盟菲律賓菲律賓英國英國美國美國印尼印尼朝朝鮮鮮在用電廠在用電廠12002100僅規(guī)定全廠僅規(guī)定全廠排放量排放量400200010904002000148015001430新建電廠新建電廠400120012002100200850760400740750770表表3 國內(nèi)外火電廠國內(nèi)外火電廠NOx排放濃度（單位：排放濃度（單位：mg/m3）標(biāo)準(zhǔn)比較）標(biāo)準(zhǔn)比較國標(biāo)國標(biāo)地標(biāo)地標(biāo)GB 2003標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)GB 96標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)歐盟歐盟菲律賓菲律賓美國美國印尼印尼朝鮮朝鮮在用電廠在用電廠6501500650130010908601700720新建電廠新建電廠4501100

11、6501000*2004001090617737850720720 對污染物都是控制其排放濃度， 對鍋爐的脫硫效率都沒有作出相應(yīng)的規(guī)定，脫硫效率不具有唯一可比性。 評判電廠污染物的排放是否達(dá)到要求，應(yīng)該看其污染物排放濃度是否滿足國家或當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn) 石灰石的煅燒分解：石灰石的煅燒分解：CaCO3 = CaO + CO2 - 183 kj/mol硫的析出和氧化：硫的析出和氧化：S + O2 = SO2 SO2 + 1/2 O2 = SO3硫酸鹽的生成硫酸鹽的生成CaO + SO2 + 1/2 O2 = CaSO4+ 486 kj/mol 比較公認(rèn)的最佳反應(yīng)溫度為比較公認(rèn)的最佳反應(yīng)溫度為850900之間

12、之間 床溫 Ca/S 在不投石灰石的情況下，S02排放與燃煤的含硫量成正比; 燃燒時燃料硫約有30%殘留于灰渣中，約70%以氣體形式逸放出來; 在Ca/S摩爾比小于2.5的范圍內(nèi)，脫硫效率隨Ca/S摩爾比的增加提高很快；當(dāng)繼續(xù)增大Ca/S摩爾比時，脫硫效率增加速度明顯減慢; 為保證脫硫效率90，較經(jīng)濟(jì)的Ca/S摩爾比為1.52.2 隨著Ca/S摩爾比增大，石灰石系統(tǒng)容量增大，帶來工程項目基建投資的增加； 為保證脫硫效果，添加的石灰石量將增加，帶來運行成本的增加。 燃煤中含硫量越高，S02排放的絕對值就越大， 為了降低S02排放量，首先希望燃用低硫煤； 當(dāng)設(shè)計煤種確定以后，則必須通過提高脫硫效率

13、來降低S02的排放量; 運行過程中，調(diào)節(jié)加入脫硫劑的量來控制S02排放指標(biāo) ; 不同的煤種有不同的元素成分，含硫量、含氮量、發(fā)熱量以及不同的灰中Ca0量(自脫硫能力)，從而使脫硫性能和效率發(fā)生變化 石灰石的活性對脫硫效率的影響很大： 具有不同的CaC03含量、晶體結(jié)構(gòu)和孔隙特性，從而影響脫硫性能； 石灰石做熱重分析（TGA），測定其反應(yīng)率指標(biāo)，從而準(zhǔn)確推算Ca/S鈣硫比; 工程設(shè)計中選擇脫硫劑品種時除考慮其化學(xué)成分外，更重要的是反應(yīng)率指標(biāo) 采用較小的脫硫劑粒度時，循環(huán)流化床鍋爐的脫硫效果較好。 循環(huán)流化床鍋爐石灰石粒徑一般采用02mm，平均為100500m； 最佳的脫硫劑粒度與CFB鍋爐設(shè)計參

14、數(shù)有關(guān)，CFB鍋爐制造廠商一般會根據(jù)自己的技術(shù)特點，推薦最適合的脫硫劑粒度要求 床溫的影響主要在于改變了脫硫劑的反應(yīng)速度、固體產(chǎn)物分布及孔隙堵塞特性，從而影響脫硫效率和脫硫劑的利用率。 理想的反應(yīng)溫度是850900，當(dāng)溫度超過950時，反應(yīng)就幾乎不發(fā)生了， 在最佳狀態(tài)下，脫硫效率可超過90%; 超出最佳溫度范圍，就必須大量增投石灰石(也就是提高Ca/S摩爾比)，才能保證S02排放值在允許或保證的范圍之內(nèi) CFB鍋爐脫硫效率高的深層次分析鍋爐脫硫效率高的深層次分析 氣固間的最佳脫硫反應(yīng)溫度（850900） 較長的SO2停留時間（按爐膛高度40m、氣流速度5m/s來計算，加上分離器，則SO2的停留

15、時間大于5s左右，這期間脫硫反應(yīng)一直發(fā)生） 氣固間的傳質(zhì)強烈 固體顆粒間的摩擦碰撞使得聚集在CaO表面的反應(yīng)產(chǎn)物CaSO4被磨掉而露出新的反應(yīng)表面 CFB鍋爐添加石灰石能保證SO2達(dá)標(biāo)排放，但添加石灰石影響到電廠的經(jīng)濟(jì)性，電廠一般不積極主動脫硫； 現(xiàn)在國內(nèi)許多CFB鍋爐沒有做到SO2長期、連續(xù)達(dá)標(biāo)排放，主要是缺少經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動、同時環(huán)保執(zhí)法力度不夠 ； 二氧化硫(SO2) 排放應(yīng)按濃度和總量控制，既體現(xiàn)了環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求的精神，又具有科學(xué)可比性。脫硫效率因與折算硫份密切相關(guān)，應(yīng)僅作為參考指標(biāo)； CFB技術(shù)控制污染物排放的難度不在于控制SO2排放的絕對水平，而在于所要求的Ca/S前提下達(dá)到很高的脫硫效

16、率，降低Ca/S是不同CFB流派技術(shù)先進(jìn)性的體現(xiàn)；CFB NOx排放遠(yuǎn)優(yōu)于國家最新的環(huán)保指標(biāo)450mg/Nm3（一般都0.5%）脫硫效率可以達(dá)到9395%，甚至更高，也只有這樣高的脫硫效率才能滿足環(huán)保濃度指標(biāo)的要求；低硫燃料（折算硫份St.zs0.2%）脫硫效率一般80%就可達(dá)到環(huán)保排放指標(biāo)要求，沒有追求90%以上脫硫效率的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)必要 ;CFB鍋爐的一氧化碳（CO）排放一般在約100 mg/Nm3，高于煤粉鍋爐，還有極少量N2O排放，但考慮到CO和N2O化學(xué)結(jié)構(gòu)不太穩(wěn)定，在大氣中將較快氧化為CO2和NO，我國環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對CO排放無明確要求，N2O低到幾乎測不出，所以CFB鍋爐清潔燃燒特性不可否認(rèn) ! 電廠及鍋爐容量煤的含硫量Ca/S脫硫效率SO2NOX （MW）Sar(%)（%)(mg/m3) (mg/m3)內(nèi)江高壩發(fā)電廠 1003.122.493.726878分宜發(fā)電廠 1000.582.381386114濟(jì)寧運河電廠 1350.762.389.3