脱硫与脱硝.

主要向大家介绍：脱硫政策、脱硫技术、石灰石-石膏湿法脱硫反应机理，石灰石-石膏湿法脱硫系统的主要组成及相关设备，脱硫运行维护的基础知识，故障处理和注意事项，脱硝技术简介以供大家参考学习。能源和环境是当今世界上备受瞩目的两大问题。能源是创造现代工业文明的动力。但是，从钻木取火到蒸汽机，再到火力发电，能源利用过程中的“熊熊烈火”也把数以亿吨的废气和废物排入大气中，造成一系列问题：酸雨，臭氧层空洞，温室问题，烟尘，PM2.5等一系列问题，严重破坏了地球的生态环境及人类的生存条件。一、二氧化硫排放及控制政策煤炭燃烧产生固体、气体废物：渣，尘烟气（二氧化碳，二氧化硫，氮氧化物等）中国已成为SO2的最大排放国2010年中国一次能源供应结构中煤炭占68.3%，按照中国目前的能源政策，预计到2020年，一次能源供应结构中煤炭仍然占63.1%。若不采取有效的削减措施，2020年中国SO2排放量将会达到3500万吨。削减和控制燃煤二氧化硫污染，是中国能源和环境保护部门面临的严峻挑战。全国煤炭消耗18亿吨排放SO23,000万吨NOx1,800万吨其中:火电用煤10亿吨，占56%火电排放SO21,800万吨，占60%火电总装机容量3亿千瓦已建成脱硫装置2,000万千瓦在建脱硫装置3,000万千瓦2005年十一五我国能源消费结构中52%以上为燃煤火电总装机容量5亿千瓦耗煤14亿吨新建大型煤炭基地13个生产能力25亿吨需上脱硫装置3亿千瓦“十一五”能源消费-燃煤酸雨：降水PH5.62003年487个城市中265个城市出现酸雨，占54.4%PH≤5.6上升4.7%PH≤5.0上升6.2%PH≤4.5上升2.8%PH≤4.0多个城市出现酸雨污染2005年发电装机容量约5亿千瓦火电装机容量约3.4亿千瓦耗煤约10亿吨排放SO21,800万吨燃煤二氧化硫污染防治技术政策技术政策共分六个部分（1）总则（2）能源合理利用（3）煤炭生产、加工和供应（4）煤炭燃烧（5）烟气脱硫（6）二次污染防治（1）总则2005年全国二氧化硫排放量：在2000年基础上削减10%“两控区”二氧化硫排放量减少20%电厂锅炉、大型工业锅炉和窑炉使用中、高硫份燃煤的，采用烟气脱硫技术；中小型工业锅炉和炉窑使用优质低硫煤、洗后煤等低污染燃料或其它清洁能源城市民用炉灶鼓励使用电、燃气、轻油等清洁能源和固硫型煤,禁止原煤燃烧工艺水主要用户为：除雾器冲洗水、所有浆液输送设备、输送管路、贮存箱的冲洗水。设一座工艺水箱，可满足两台炉脱硫装置正常运行1小时的最大工艺水耗量，3台工艺水泵，两运一备，并给一台工艺水泵提供了保安电源。工艺水系统：提供系统的补充用水；不定期对易于堵塞的主要管道冲洗。TAPAPPTTPL过虑槽FDL石灰石粉仓LL石灰石浆液箱至烟囱原烟气石膏仓LLTPpH吸收塔增压风机带式过虑器工艺水水箱FHLpHDDF旋流器石膏浆液罐氧化空气脱硫系统及设备的特点：1、所属系统、设备多，占地空间大。巡检与监控工作量大2、设备、部件易发故障多，维护量大。3、设备、部件的常见故障：腐蚀、磨损、堵塞。1.结垢及固体堆积4.浆液管的磨损与堵塞5.循环泵的磨损与处理6.吸收塔搅拌器磨损后的处理7.GGH的冲洗2.石膏质量差3.过多的工艺水消耗FGD常见问题与处理•脱硝装置系统运行成本比较（550MW1台脱硝效率70%的案例）比较条目单位SNCR(尿素)SNCR/SCR(尿素）液氨SCR还原剂消耗成本ReagentcostUSD/year440,910550,852405,216水消耗成本WaterCostUSD/year34,20042,750电力消耗成本PowercostUSD/year18,64849,950294,261年度运行总成本TotalannualizedoperatingcostUSD/year475,110643,552699,4776.我国烟气脱硝市场现状以及发展趋势脱硝技术于我国起步较晚仅有极少数电厂采用脱硝技术控制NOx的排放已建烟气脱硝装置已中标烟气脱硝装置待招标烟气脱硝装置漳州后石电厂(日立/中鼎)注：台湾模式宁海电厂(日立/浙江大学)台山电厂(丹麦Topsoe/浙江大学)嵩屿电厂(日本IHI/上海电气集团)阚山电厂(国家电站燃烧中心/美国FuelTech)太仓电厂(日立/江苏苏源环保)广东恒运发电厂(鲁奇/东锅)国华北京一热高井电厂乌沙山电厂中国烟气脱硝工程项目现状国内火电厂不加烟气脱硝装置的原因：我国目前NOx的排污费征收标准规定较低，为0.63元/kg火电厂大气污染物排放标准的要求也较低，在煤挥发分≥20时，NOx排放的限度值为450mg/m3一般SCR工艺脱除每公斤NOx的建造成本较高，约为1.32元/kg，别是运行成本也很高，约为1.23元/kg我国烟气脱硝市场现状序号名称单位计算式计算结果1处理烟气量Nm3/h1,736,2002锅炉出口NO2浓度：(实际O2)ppm2243脱硝效率%804脱硝装置每小时脱除NO2量Kg/h1,736,200Nm3/h×244ppm×10-6×80％÷22.42Nm3/kmol×46kg/kmol6955脱硝装置每年脱除NOx量（按年运行6,000小时计算）kg695kg/h×6,000h4,170,0006建造成本USD10,068,3887脱除每公斤NO2的建造成本（按15年设计寿命计算）10,068,388USD÷4,170,000kg÷15年0.16USD（1.32RMB）8年运行成本USD637,5039脱除每公斤NO2的运行成本637,503USD÷4,170,000kg0.15USD（1.23RMB）10脱除每公斤NO2的综合成本0.16USD+0.15USD0.31USD（2.55RMB）SCR烟气脱硝排除每公斤NO2所需成本计算实例（1×550MW）：影响我国烟气脱硝市场发展趋势的因素政策法规我国电厂机组配置现状及脱硝要求新建大型火电机组改造工业锅炉及电站锅炉煤灰影响灰量大，煤种变化，质量变化，混烧煤，对氨逃逸及SCR催化剂的适用及风险触媒的砷硫及碱性物（如钙化物）中毒减效其他元素造成的触媒中毒减效成本建造成本运行成本安全从运行安全考虑，以尿素或氨做还原剂的方式人口稠密区公众安全及生产安全考虑使用加压容器的安全催化剂选择催化剂结构适应不同压降、燃料和烟气成分要求，满足工程选择影响我国烟气脱硝市场发展趋势的因素我国烟气脱硝市场发展趋势SNCR作为最经济的脱硝方式可广泛用于旧机组改造及新上小机组SCR作为脱硝效率最高的方式，可应用于任何类型机组SNCR/SCR已经成功应用于大型燃煤机组，将是脱硝市场的一种新的发展模式在使用安全性上，尿素脱硝工艺可能最终取代氨脱硝工艺尿素与氨的比较国外脱硝还原剂选择在无水氨、氨水和尿素水溶液中进行还原剂选择，国际上，一般是从安全角度考虑。这是因为从管路、储存罐或从槽车罐的交通事故中泄漏出的氨气要比原本是尿素水溶液的危险性大很多。尽管，从历史上看，国外防范无水液氨事故技术越来越细，但由于从当局获得液氨的使用许可越来越难，安全防范要求也越来越多，相应花费的安全成本也越来越大，因此现在氨水和尿素正越来越多地作为还原剂被使用，特别是近10年，采用尿素作为还原剂的SCR比例迅速上升。世界SCR还原剂使用现状70年代～无水氨日本、韩国、台湾（90%无水氨，10%氨水、尿素）80年代～氨水欧洲（20%无水氨，50%氨水，30%尿素）90年代～尿素美国（近年来，新建SCR装置均选用尿素作为还原剂）液氨为国家重点控制监管的危险品，在电厂内设置的液氨储罐为重大危险源，尿素作为还原剂从工安角度讲是最好的选择。液氨相对尿素成本较低，而且市场占有率最高。故脱硝剂的选择应因地制宜，根据电厂的实际情况，合理选用。尿素与氨的比较１.理化特性：无水氨（AnhydrousAmmonia)，又名液氨，为GB12268-90规定之危险品，危险物编号23003无色气体,有刺激性恶臭味。分子式NH3。分子量17.03。相对密度0.7714g/l。熔点-77.7℃。沸点-33.35℃。自燃点651.11℃。蒸气密度0.6。蒸气压1013.08kPa(25.7℃),水溶液呈强碱性。氨逸散后之特性：无水氨通常储存的方式为加压液化，液态氨变气态氨时会膨胀850倍，并形成氨云，另外液氨泄入空气时，会形成液体氨滴，放出氨气，其比重比空气重，虽然它的分子量比空气小，但它会和空气中的水形成水滴的氨气，而形成云状物，所以当氨气泄漏时，氨气并不自然的往空中扩散，而会在地面滞留，带给附近民众及现场工作人员伤害。2.燃烧爆炸性及腐蚀性：蒸气与空气混合物爆炸极限16-25%(最易引燃浓度17%)，氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸,如有油类或其它可燃性物质存在,则危险性更高。与硫酸或其它强无机酸反应放热,混合物可达到沸腾。泄漏时，会对在现场工作的工人及住在附近社区的居民造成相当程度的危害。液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。不能与下列物质共存:乙醛、丙烯醛、硼、卤素、环氧乙烷、次氯酸、硝酸、汞、氯化银、硫、锑、双氧水等。3.对人体的危害性：若与氨直接接触，会刺激皮肤，灼伤眼睛，使眼睛暂时或永久失明，并导致头痛，恶心，呕吐等。严重时，会导致据悉系统积水（肺或喉部水肿），可能导致死亡。长期暴露在氨气中，会伤肺，导致产生咳嗽或呼吸急促的支气管炎。无水氨的特性尿素的特性1.理化特性：尿素分子式是NH2CONH2，分子量：60.06，含氮(N)通常大于46%，显白色或浅黄色的结晶体。它易溶于水，水溶液呈中性反应，吸湿性较强，因在尿素生产中加入石蜡等疏水物质，其吸湿性大大下降。2.危险性：与无水氨及有水氨相比，尿素是无毒、无害的化学品，无爆炸可能性，完全没有危险性。尿素在运输、储存中无需安全及危险性的考量，更不须任何的紧急程序来确保安全。使用尿素取代液氨运用于脱硝装置中可获得较佳的安全环境，因为尿素是在喷进混合燃烧室之后转化成氨，实现氧化还原反应的，因此，可以避免氨在电厂储存及管路、阀门泄露而造成的人体伤害。