脱硫技术简介

作者:太原晋魂环保工程有限公司发布日期:2020-07-27浏览次数:6

  近几年,随着科学技术的不断发展,锅炉加工领域近几年也得到了突破,为了解决尾气排放问题,相关的科技人员研发出了脱硫除尘技术,凭借着其效率高,尾气处理效果好,在很多燃煤、锅炉加工领域开始使用脱硫技术,本公司是一家主营脱硫除尘,脱硫除尘工程,山西风机,脱硫除尘,脱硫除尘设备,脱硝除尘,脱汞除尘,PM2.5治理,voc气体治理,毒气治理的厂家,经过全场新老员工的共同努力之下,我厂的设备受到市场的认可,为了让大家进一步了解脱硫技术,下面小编为大家整理了相关信息。

  我国现有烧结机约1200多台,重点钢铁企业有600多台,现有260多台烧结机拥有脱硫设备,大多数烧结机还没有脱硫装置,钢铁工业“十二五”发展规划提出的吨钢二氧化硫排放量要由2010年的1.63kg/t降低到2015年的1.63kg/t以下,“十二五”期间累计要降低39%。

  我国钢铁行业在国民经济中占有举足轻重的地位,在为国民经济发展作出重大贡献的同时,也大量地消耗着国内外资源和能源,向钢铁企业周边环境排放大量的污染物。为推动钢铁行业实施清洁生产,持续减少能源和资源的消耗,减少污染物排放就成为紧迫的任务。所以,钢铁企业需加强对烧结烟气的综合治理。

  1.烧结烟气特点

  烧结混合料被点燃后,随台车运行,抽入的空气、固体燃料、含铁料、熔剂等发生了一系列物理化学变化,产生的含尘废气被排出,即形成了烧结烟气。它与环境含尘气体有着明显区别,主要特点:

  (1)烟气量大,每生产1吨烧结矿即产生3000~5000m3的烟气。

  (2)烟气温度较低,随工艺操作状况的变化温度一般在120~180℃。

  (3)烟气携带粉尘多,一般在80~120mg/m3。

  (4)含湿量大。为提高烧结混合料的透气性和导热性,混合料在烧结前必须加适量的水,所以烟气量的含湿量较大,一般在8%~10%,露点在65~80℃。

  (5)含有以SO2为主要成分的腐蚀性气体。在点火及烧结过程中,均产生一定量的SOx、NOx、HCI、HF、H2S等,遇水后形成酸,对环境造成污染。

  (6)烟气中氧含量高。由于烧结机在负压状况下操作,除了燃烧段消耗氧气,机头和冷却段都有大量空气进入,氧气消耗较少,导致烟气中O2浓度高达12%~17%。

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  (7)SO2浓度较低,一般在1000~3000mg/m3,但由于烟气量大,排放总量大。

  2.SDA脱硫工艺原理

  SDA-Spray Drying Absorption(旋转喷雾干燥)脱硫工艺属于半干法脱硫工艺,该技术来源于丹麦Niro公司,自从2009年被引入国内冶金行业脱硫开始,至此已有20余套脱硫系统在运转或在建。

  烧结机原烟气由主抽风机出口烟道顶面垂直引出,送入旋转喷雾干燥(SDA)脱硫塔,与被雾化的石灰浆液接触,发生物理、化学反应,气体中的SO2等酸性其他被吸收净化。同时,部分与氧气发生氧化反应,使CaSO3转化为CaSO4。

  SO2被雾滴吸收:

  SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O

  部分SO2完成如下反应:

  SO2+1/2O2+Ca(OH)2→CaSO4+H2O

  与其他酸性物质(如SO3、HF、HCl)的反应:

  SO3+Ca(OH)2→CaSO4+H2O

  2HCl+Ca(OH)2→CaCl2+H2O

  2HF+Ca(OH)2→CaF2+H2O

  脱硫剂(生石灰粉)定量加入消化罐与生产水按照一定的比例混合,发生消化反应,配制成一定含固量的石灰浆液,石灰浆液经筛分装置后自流入浆液罐内贮存,石灰浆液灌中的石灰浆液根据原烟气SO2浓度由石灰浆液泵定量送入置于脱硫塔顶部的浆液顶罐,顶罐内浆液通过自流进入脱硫塔顶部雾化器,通过雾化器的高速旋转,石灰浆液被雾化成直径在30~80μm的雾滴,与进入脱硫塔内烧结烟气接触,与烟气中的SO2、SO3、HF、HCl等酸性气体发生酸碱中和反应,脱除酸性气体。由于石灰浆液为极细小的雾滴,增大了脱硫剂与SO2接触的比表面积(一般500m2/kg),反应极其迅速且有极高的脱除SO2效率。由于喷入塔内的石灰浆液是极细的雾滴,完成反应后的脱硫产物也为极细的颗粒,因此,完成反应的同时也即迅速干燥。

  脱硫并干燥的粉状颗粒随气流进入布袋除尘器进一步净化处理,通过布袋除尘器的截留将含尘烟气中的粉尘脱除,经过布袋除尘器截留下的脱硫灰产物收集在灰斗内,然后通过输灰设备输送至脱硫灰仓中中贮存,净烟气由增压风机抽引由原烟囱排入大气。除尘器除下粉尘定期外运。

  为了增加脱硫剂的利用率,增加了循环灰浆液系统,该系统是石灰制浆系统的一个补充系统,它是利用使用过的脱硫灰干粉再次进行混合制浆,制备的浆液供应至脱硫塔顶罐和新制备的消化浆液混合后进入雾化器喷雾脱硫。实践证明该系统对脱硫效率的提高和脱硫剂的循环高效利用作用巨大。贮存在脱硫灰仓内的脱硫副产物,经计量输送至循环灰浆液混合罐通过混合罐搅拌制备成一定浓度的循环灰浆液,制备好的循环灰浆液分两路通过振动筛过滤筛分后将合格浆液送至浆液储罐。浆液罐内的浆液通过浆液泵打到脱硫塔顶罐和石灰浆液制备及供给系统所制的新消化浆液进行混合后进入旋转雾化器参与喷雾脱硫反应。循环灰制浆系统可以根据每个工程的特点,综合考虑投资费用及运行成本,决定是否需要配置。

  布袋除尘器入口烟道上留有添加活性炭(或焦粉)接口,以备将来增建活性炭(或焦粉)注入装置可进一步脱除二恶英、Hg等有害物。

  3.系统工艺流程

  SDA脱硫工艺流程简单,主要有脱硫除尘系统,脱硫剂浆液制备及输送系统,脱硫灰输送、外排系统和公辅设施系统等。

  4.几种主流工艺的比较

  目前世界上已经开发出的烟气脱硫技术有200多种,主要分为湿法(石灰石-石膏法)、干法(循环流化床法)和半干法(旋转喷雾干燥法),三种不同脱硫工艺的比较。

  5.结论

  通过以上分析, SDA脱硫工艺具有对处理烟气适应能力强,能够在低负荷和满负荷之间任意运行,且适应速度快,能很好的适应和应对烧结突发状况,运行费用低、脱硫剂利用率高,占地面积小等特点,是烧结烟气脱硫一种新型脱硫工艺,适合在烧结烟气脱硫行业推广。

  本公司致力于工业锅炉烟气脱硫、烧结机烟气脱硫、回转窑烟气脱硫、多膛炉烟气脱硫及其他冶金窑炉等含硫高、成分复杂的烟气治理的技术开发。可以广泛应用于电力、石化、有色冶金、化工等行业,对高浓度二氧化硫烟气有较强的针对性且能胜任各种工况下的烟气脱硫。有占地面积小、投资省、运行费用低等特点。


关键词:

脱硝除尘行业的发展趋势是怎么样的?接下来由我们工作人员为大家详细解说。

我国除尘涉及的重点行业主要包括火电、钢铁、水泥、有色、石化、化工、垃圾焚烧等行业。电除尘器和袋式除尘器是目前我国主要的除尘设备。总体而言,我国电除尘和袋除尘均已达到**化水平。

一、行业现状

1.除尘行业

我国除尘涉及的重点行业主要包括火电、钢铁、水泥、有色、石化、化工、垃圾焚烧等行业。电除尘器和袋式除尘器是目前我国主要的除尘设备。总体而言,我国电除尘和袋除尘均已达到**化水平。

近年我国生产和使用电除尘器的数量已居于世界首位,技术水平也位居**前茅,取得了一系列先进技术和产品成果,电除尘效率也进一步提高。目前,我国的电除尘器不仅能满足国内需求,还有相当部分出口国外,我国电除尘行业已能与国外厂商抗衡。电除尘器在我国应用较广泛的行业是火电行业,且随着火电厂超低排放的推进,近年已涌现出如湿式电除尘器、低低温电除尘器、电袋复合除尘器等一批先进适用技术,且在火电行业的应用也越来越多。但我国电除尘器虽然在火电行业的应用较为广泛和成熟,但是其在水泥、冶金等其他行业的应用进展却较为缓慢,其在各行业的发展很不平衡,当然这与**政策和企业效益密切相关。

当前我国袋式除尘器水平也已达到**水平,其应用覆盖众多领域,除尘效率高、效果可靠,且具有协同控制多种污染物的能力。随着材料制造工艺的进步,近几年我国也研制出了芳纶、聚苯硫醚、聚酰亚胺和聚四氟乙烯滤料等急需材料,同时还发展了复合滤料加工工艺,使滤料性能取得跨越式发展,结束了我国高端袋除尘滤料长期依赖进口的局面,为我国袋式除尘器走出国门奠定了坚实基础。

2.脱硫脱硝行业

我国脱硫脱硝重点行业涉及火电、钢铁、水泥、玻璃、化工等行业,其中火电行业脱硫脱硝发展较为迅速,技术工艺较为成熟,这与“十二五”期间**重点推进电力环保相呼应,钢铁烧结机脱硫和水泥窑脱硝发展也有起色,相比之下,其他非电行业脱硫脱硝工作则进展缓慢。截止2015年底,我国火电脱硫脱硝装机容量比例已分别达到总装机容量的99%和92%;钢铁烧结机脱硫设施安装率达到88%;新型干法水泥生产线脱硝设施安装产能也达到16亿t。

3.火电超低排放

我国火电超低排放工作进展迅速,截止2016年1月,全国已有近2亿kW煤电机组完成了超低排放升级改造,占到总煤电机组装机容量的20%以上,而且当时正在进行升级改造的煤电机组容量也达到了8000万kW。

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二、**政策

近几年,**密集出台了一系列大气污染防治相关的政策类文件,大力推动大气污染防治工作,有力地促进了除尘脱硫脱硝行业的快速发展。

2013年2月,环保部发布《关于执行大气污染物特别排放限值的公告》,在“三区十群”的火电、钢铁、石化、水泥、有色、化工等六大行业以及燃煤锅炉项目上执行大气污染物特别排放限值。

2013年9月,《大气污染防治行动计划》明确提出截至2017年“三区十群”的颗粒物治理目标,同时还强调全面整治燃煤小锅炉、加快重点行业除尘脱硫脱硝工程建设、燃煤锅炉要实施脱硫等要求,凸显了推进燃煤锅炉及重点行业大气污染治理工作的必要性和紧迫性。

《燃煤发电机组环保电价及环保设施运行监管办法》及《关于进一步疏导环保电价矛盾的通知》对燃煤发电机组达标排放实行电价补贴。

2014年8月,《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》将废烟气脱硝催化剂(钒钛系)纳入危险废物,明确了废烟气脱硝催化剂的管理范畴,打开了废烟气脱硝催化剂处理处置的潜在市场。

2014年10月29日,《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》继火电行业大幅提高排放标准后,**针对非电行业燃煤工业锅炉的提标改造提出要求。

2014年12月27日,《关于推行环境污染第三方治理的意见》着力开始培育第三方治理市场,除尘脱硫脱硝行业的第三方治理工作也正在大力推进。

《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》(简称“计划”)规定东部地区新建煤电机组大气污染物排放基本达到超低排放限值—烟尘、SO2、Nox排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3(基准氧含量6%条件下),中部地区新建机组原则上接近或达到超低排放限值,鼓励西部地区新建机组接近或达到超低排放限值;且要稳步推进东部地区现役煤电机组的超低排放改造,鼓励其他地区现役煤电机组的超低排放改造。同时“计划”支持同步开展大气污染物联合协同脱除,控制三氧化硫、汞、砷等污染物排放。“计划”拉开了煤电机组升级超低排放的大幕,使超低排放成为未来几年煤电机组大气污染治理的焦点。

2015年12月2日,国务院常务会议决定全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造,大幅降低发电煤耗和污染排放,并提出了具体目标。2015年12月9日,《关于实行燃煤电厂超低排放电价支持政策有关问题的通知》规定对完成超低排放改造的燃煤发电企业给予上网电价补贴,增加了煤电企业升级超低排放的动力。

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》(简称“纲要”)前所未有地提出了绿色发展理念,并且规划通篇也贯穿绿色发展理念,将环境保护工作提高到了新的历史性高度。“纲要”提出加强大气污染治理、提高环境质量等任务和目标,提出对SO2和Nox继续实施总量控制,增加细颗粒物为约束性指标。“纲要”还提出燃煤锅炉脱硫脱硝除尘改造、钢铁烧结机脱硫改造、水泥窑脱硝改造等重点工程。

三、发展趋势

从上述系列政策的引导方向中不难发现,火电超低排放改造、废脱硝催化剂处理处置、燃煤工业锅炉大气污染治理、非电重点行业除尘脱硫脱硝及第三方专业化治理等方向将成为“十三五”除尘脱硫脱硝行业发展的重要趋势。结合行业现状,对“十三五”除尘脱硫脱硝行业发展趋势判断如下。

1.火电行业除尘脱硫脱硝

(1)火电超低排放改造

实现超低排放改造是未来几年火电行业的发展方向,按照近两年火电超低排放改造推进速度,我国火电厂超低排放改造工作预计将在“十三五”期间完成,随后将迎来火电行业超低排放装备不断淘汰更新的发展阶段。火电厂实现超低排放不仅能够改善我国大气环境质量,还能增强我国火电企业的**竞争力、为国内其他非电行业实现大气污染治理提供指引。

火电厂超低排放工艺路线的选择需要根据情况具体分析判断,一般为除尘脱硫脱硝等单元工艺的组合,为节省成本提高效率,对原有工艺单元进行改造升级是比较便捷的选择,当然也可引入全新工艺来达到目标。目前,烟尘超低排放一般通过增加湿式电除尘器实现,也可将电除尘器升级改造为低低温电除尘器或电袋复合除尘器,还可采用电凝并技术、高频电源技术、旋转电极式电除尘技术等提高电除尘效率;脱硝超低排放一般通过增加催化剂层数实现;脱硫超低排放则一般通过原有工艺增效(增加喷淋层、串联脱硫塔、优化气液流场反应条件等)来实现。目前,逐步成熟的超低排放工艺路线已经为超低排放的迅速推进奠定了坚实基础。

(2)脱硫废水零排放

《火力发电厂废水治理设计技术规程》规定火电厂脱硫废水必须实现零排放。但目前国内鲜有真正实现脱硫废水“零排放”的电厂,且全国90%以上的电厂采用湿法脱硫工艺,脱硫废水产生量巨大,因此未来脱硫废水“零排放”市场空间巨大,在未来几年这一市场将逐步释放,估计“十三五”期间脱硫废水处理市场在1000亿元左右。

(3)失活脱硝催化剂再生及废催化剂处置

SCR脱硝催化剂的使用年限一般为3~5年,在未来几年,将会有大量脱硝催化剂陆续达到使用年限失活。目前,2012年前安装的脱硝催化剂已达到使用年限,开始进入更新阶段,估计总量约10万m3,估计到2018年需要更新的脱硝催化剂将达到25万m3。直接采用全新脱硝催化剂更新失活脱硝催化剂成本较高,目前已有失活脱硝催化剂再生技术储备,因此可以再生失活脱硝催化剂后继续投用,直至催化剂再生效益已没有吸引力后,再将废催化剂作为危险废物进行处理处置。

失活脱硝催化剂的再生技术可使催化剂活性恢复到新鲜催化剂的90%以上,从而有效延长催化剂的使用寿命、降低更换新鲜催化剂的成本,并减少废催化剂的处置费用和给环境带来的二次污染,实现资源的可循环利用。目前在失活催化剂再生过程中,还存在SO2氧化率较高、废水处理、部分不能再生和*终废催化剂的*终处理处置等问题,需积极开发废催化剂的处理处置技术。

“十三五”期间,失活脱硝催化剂的再生和废脱硝催化剂的处理处置必然成为热点。废脱硝催化剂属于危险废物,大量废弃脱硝催化剂的产生将对我国环境质量形成巨大压力,其妥善处理处置必然稳步推进。

(4)Hg、Pb、SO3等协同控制

“十二五”期间**已经对Hg、Pb、SO3等污染物的协同控制提出了要求,随着绿色发展的推进,“十三五”期间将逐步落实Hg、Pb、SO3等污染物的协同控制。

(5)加快推进第三方治理服务

“十三五”期间环保产业仍将保持年均约20%左右的增速,市场空间巨大,涉及行业众多,实行环境污染第三方治理易于提高环保工程运维质量管理,提高环保工程的专业化运维水平。随着我国环保产业的快速发展,未来几年各行业的环境污染第三方治理将持续快速发展。

2、燃煤工业锅炉除尘脱硫脱硝

火电大气污染治理之后,燃煤工业锅炉将成为大气污染治理的主战场。我国中小型燃煤工业锅炉量大面广,广泛应用于供热、化工、冶金、造纸、印染、食品、医药等行业。污染较严重的中小型燃煤锅炉每年消耗了我国25%的煤炭,其大气污染物排放占我国燃煤污染物排放总量比例高达60%。与电力行业改造不同,由于工业锅炉往往单体容量小,在其后端加装脱硫脱硝装置需要根据具体情况确定治理工艺路线,还需考虑经济性,在这种情况下,燃煤替代也是重要路线。

3、非电行业除尘脱硫脱硝

非电行业主要包括冶金、建材、玻璃、石化、化工等行业,非电行业除尘脱硫脱硝也是完成大气污染减排、改善环境质量的重要方面。随着我国电力环保水平逐步达到**水平,大气污染治理工作的重心也将逐步向非电重点行业倾斜。“十三五”期间钢铁工业排放标准将大幅收紧,烧结机头颗粒物、炼铁颗粒、烧结机头二氧化硫等主要污染物排放标准将分别降低60%、92%、90%,预计未来钢铁行业烧结烟气净化技术会选择同时脱硫脱硝一体化技术。其他行业的除尘脱硫脱硝工作也将稳步推进。

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