燃煤SOx生成机理与控制技术.ppt

燃煤SOx生成机理与控制技术一、综述1综述1.1背景1.1背景1.2SOx的危害1.2SOx的危害煤中的硫一、综述2SO2生成机理2.1FeS2的氧化2.2有机硫的氧化2.3元素硫的氧化2.4SO的氧化2.5H2S的氧化2.6CS2和COS的氧化2.7小结一、综述3.1SO3的生成机理3.2影响SO2向SO3转化的因素3.3小结一、综述煤中含硫量可估算煤燃烧中SO2的生成量，原因：可燃硫占煤中硫分的90%以上在氧化性气氛中，煤在燃烧过程中其可燃硫全部会被氧化生成SO24.2灰中的金属氧化物对SO2排放浓度的影响mg/Nm34.4脱硫效率的计算公式：4004.6煤的折算含硫量在不同的排放系数下与排烟中原始SO2生成浓度及要求的脱硫效率的关系4.7小结一、综述5燃烧前脱硫5.1煤的洗选5.1.1重介质选煤5.1.2跳汰选煤5.1.3浮选选煤5.1.4干法选煤5.2煤的转化5.2.1煤的气化5.2.2煤的液化一、综述6燃烧中脱硫反应方程式：氧化性气氛还原性气氛CaS遇到氧气：在流化床内加人石灰石(或白云石)，在燃烧过程中同时脱除烟气中存在的SO2和SO3。通常，流化床运行温度在850一900℃，这正是石灰石分解以及与硫化物反应的最佳温度6.2.1脱硫机理6.2.2流化床燃烧方式的特点——为炉内燃烧脱硫提供了理想的环境6.2.3流化床对NOx排放的影响Ca/S摩尔比烟气中O2：4%Ca/S摩尔比：4脱硫剂：0.3mm石灰石脱硫率/%用白云石作脱硫剂时颗粒尺寸对脱硫率的影响较小用石灰石时，颗粒尺寸越小其脱硫率越高。（这主要是比表面积增大和扩散深度减少的缘故。）一定的气流速度下颗粒尺寸较小时，扬析量增加，因此实际的颗粒尺寸应与气流速度相配合实际运行时，固硫剂颗粒的尺寸不应太小，考虑到扬析量和除尘器负担，石灰石的平均粒径不小于100um。日本日立公司550*550试验炉上得出气流速度对脱硫剂飞逸率的影响（见图），飞逸率增大时，脱硫率下降。风速增大，脱硫率下降。美国阿岗国立研究所试验得出，速度每增0.3m/s，则脱硫率下降约5%。过量空气系数由1.0升至2.0时，折算SO2排放浓度由987mg/Nm3降至900mg/Nm3，但提高过量空气系数或烟气中氧浓度也会使S02稀释。研究表明，过量空气系数本身对SO2并无多大影响，除非它很低(或很高时)导致床温下降而使石灰石利用率降低。石灰石和白云石对比：在常压下石灰石的脱硫效率高；在增压下则是白云石的脱硫效率高，原因：由固硫剂内部的主要成分决定的。白云石：常压下，白云石内部的MgCO3很少分解，且它与SO2反应的速度很慢，而在增压下MgCO3会大量分解，放出CO2而生成MgO，MgO与SO2的反应速度较快石灰石：其内部CaCO3的分解反应在常压下比在增压下剧烈得多。脱硫效率随燃烧温度的升高，先升后降，900℃附近脱硫效率最高Ca/S摩尔比增大，脱硫率提高。但是考虑到脱硫效果和减少废渣处理量，Ca/S不必太大，实用中常取Ca/S摩尔比为2。用白云石作脱硫剂时颗粒尺寸对脱硫率的影响较小；用石灰石时，颗粒尺寸越小其脱硫率越高。考虑到扬析量和除尘器负担，石灰石的平均粒径不小于100um。气流速度增大，脱硫率下降过量空气系数本身对SO2并无多大影响在常压下石灰石的脱硫效率高；在增压下则是白云石的脱硫效率高型煤燃烧固硫就是把固硫剂,如石灰石、生石灰、电石渣、造纸废渣、赤泥、或其他工业废弃物固硫剂，加入到型煤配料中，加工成各种型煤固硫剂，燃烧型煤中生成的SOX，可直接与固硫剂发生反应，生成硫酸盐硫等存留在灰渣中，从而减少了SOX对大气的排放。固硫剂：石灰石在干态下：温度低于600℃时，它基本上不与SOx反应高温下，石灰石能比较迅速地缎烧成生石灰（实际上是生石灰与SOx进行反应）以测量烟气SOx浓度为基础的计算方法计算式为：分别为型煤中不加和加固硫剂时排烟中的SOx浓度点击添加文本每种固硫剂都存在一最佳固硫温度范围。型煤在合适的温度下，固硫效率可达80%。不同的固硫剂最佳固硫温度不同，但一般都在1000℃以下。而工业用型煤的燃烧温度多在1000℃以上，因此要开发复合型固硫剂，提高最佳固硫温度范围。Ca/S型煤固硫效率效率值增加的幅度逐渐对于每种固硫剂都存在合适的掺合量，在此值附近，固硫效率和固硫剂利用率都比较高型煤固硫效率随燃烧时间的延长而增加，当型煤燃尽时，固硫效率达到最高值。不同的固硫剂，其效率值随时间的变化规律有所不同，在型煤燃烧过程结束时，可以完成固硫反应。6.3.3.4复合固硫剂每种固硫剂都存在一最佳固硫温度范围。一般Ca/S比越大，固硫反应越完全。但综合考虑固硫效率和固硫剂利用率，Ca/S摩尔比一般在1.7一2.2之间。型煤固硫效率随燃烧时间的延长而增加。复合型固硫剂可以调高固硫效率。