第一篇：關(guān)于燃煤機組濕法和干法脫硫工藝比較分析

關(guān)于燃煤機組濕法和干法脫硫工藝比較分析

[摘 要]目前在國內(nèi)外300MW機組有運行實例，且脫硫效率達到90%及以上的脫硫工藝有石灰石-石膏濕法、循環(huán)流化床干法脫硫（CFB-FGD）工藝、海水脫硫、氨法四種。而其中，只有石灰石-石膏濕法脫硫和循環(huán)流化床干法脫硫兩種脫硫工藝對廠址條件、反應(yīng)劑和產(chǎn)物等條件要求較低，適用于各種情況下的燃煤電廠煙氣脫硫。因此，本文主要針對循環(huán)流化床干法脫硫和石灰石-石膏濕法脫硫這兩種工藝進行比較。

[關(guān)鍵詞]燃煤機組；循環(huán)流化床干法脫硫；石灰石-石膏濕法脫硫；

中圖分類號：S336 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）26-0359-01

循環(huán)流化床干法脫硫和石灰石-石膏濕法脫硫是當前300MW級火力發(fā)電機組常用的兩種脫硫工藝，本文簡單介紹了兩種脫硫方法的工藝原理和流程，并以新建2×300MW機組為例，對兩種脫硫工藝的技術(shù)特點和投資運行費用進行比較。

一、石灰石-石膏濕法脫硫工藝

石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)特點石灰石-石膏脫硫工藝采用Ca（OH）2或者CaCO3粉末的料漿來除去SO2，因為這種方法脫硫效率高、穩(wěn)定性好、投資也比較低。為了改進其工藝對SO2的吸附效果，許多學(xué)者對鈣基吸附劑進行改性，從而對其吸附效果進行了改進。Lee等把硫酸鈣、氧化鈣和粉煤灰通過水合作用合成活性比較高的煙氣脫硫吸附劑。通過兩種人工智能算法（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳運算法則），給出了吸附劑合成的完整模型和最優(yōu)化方法，使其吸附劑的吸附容量達到62.2m2/g。Lee等采用鈣基的吸附劑，使其在不同實驗條件下進行煙氣脫硫?qū)嶒?，并說明了煙氣中氮氧化物和氧氣在煙氣脫硫過程中所產(chǎn)生的協(xié)同作用。Dahlan等采用RHA將CaO改性，并研究了采用RHA改性后的吸附劑對脫硫活性的影響因素。研究結(jié)果表明，在吸附劑的制備過程中，RHA的量、CaO的量、兩者量的比及水合階段是影響吸附劑脫硫活性的關(guān)鍵因素。除此之外，吸附劑的物理性質(zhì)如孔徑分布和表面形態(tài)也是影響脫硫活性的重要因素。IrvanDahlan等分別采用NaOH、CaCl2、LiCl、NaHCO3、NaBr、BaCl2、KOH、K2HPO4、FeCl3和MgCl2作為RHA/CaO吸附劑的填加劑，來提高RHA/CaO對SO2的吸附量，實驗結(jié)果表明，大多數(shù)的填加劑都可以提高RHA/CaO吸附劑的吸附效率，其中以NaOH處理后的吸附劑的吸附容量最大。石灰石-石膏濕法的原理脫硫系統(tǒng)中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)是：

吸附劑：SO2+H2O→H2SO3

CaCO3+2H2SO3→Ca（HSO3）2+CO2（g）+H2O

反應(yīng)器：Ca（HCO3）2+O2+2H2O→CaSO4?2H2O（s）+H2SO4

CaCO3+H2SO4+H2O→CaSO4+2H2O+CO2（g）

脫硫后的煙氣依次經(jīng)過除霧器除去霧滴，加熱器加熱后排放。脫硫石膏漿經(jīng)脫水裝置脫水后回收。由于吸收漿的循環(huán)利用，脫硫吸收劑的利用率高。此法Ca/S低（一般不超過1.03），脫硫效率高（可達到95%以上），適用于任何煤種的煙氣脫硫。脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)品為二水硫酸鈣（石膏），能作為水泥緩凝劑，亦可用于生產(chǎn)紙面石膏板，粉刷石膏，石膏砌塊等。根據(jù)300MW級機組特點及目前濕法脫硫發(fā)展趨勢，濕法脫硫系統(tǒng)按取消增壓風(fēng)機和GGH考慮，其工藝系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、制漿系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)及脫水系統(tǒng)等組成。

二、循環(huán)流化床干法脫硫（CFB-FGD）工藝

循環(huán)流化床脫硫工藝采用干態(tài)的消石灰作為吸收劑，通過二氧化硫與粉狀消石灰氫氧化鈣在Turbosorp反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，去除煙氣中的SO2，通過吸收劑的多次再循環(huán)，延長吸收劑與煙氣的接觸時間，提高煙氣脫硫效率。鍋爐爐膛燃燒后的煙氣通過空氣預(yù)熱器出口，進入靜電除塵器ESP預(yù)除塵。經(jīng)過靜電除塵預(yù)除塵之后，煙氣從鍋爐引風(fēng)機后的主煙道上引出從底部進入Turbo反應(yīng)器并從上部離開。煙氣和氫氧化鈣以及返回產(chǎn)品氣流，在通過反應(yīng)器下部文丘里管時，受到氣流的加速而懸浮起來，形成流化床，煙氣和顆粒之間不斷摩擦、碰撞，強化了氣固之間的傳熱、傳質(zhì)反應(yīng)。通過向反應(yīng)器內(nèi)噴水，使煙氣溫度冷卻并控制在70℃左右，達到最佳的反應(yīng)溫度與脫硫效率。與煙氣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)剩下的煙塵和煙氣一起離開反應(yīng)器并進入下游的布袋除塵器。經(jīng)過布袋除塵器凈化后的煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機和出口擋板門后排入210m高度煙囪。國內(nèi)干法脫硫工藝多運用在脫硫效率不超過95%的300MW及以下容量機組上。

三、投資及運行費用比較

近幾年來，濕法脫硫工藝得到快速發(fā)展，工藝流程簡化，設(shè)備不斷國產(chǎn)化，價格大大降低。目前濕法脫硫設(shè)備投資費用與干法脫硫已基本持平，甚至還略低于干法脫硫。有關(guān)資料顯示，循環(huán)流化床干法脫硫，投資總額約為13020萬元；石灰石-石膏濕法脫硫，投資總額約為13480萬元。運行費用比較：循環(huán)流化床干法脫硫，年運行成本為1058.2萬元；石灰石-石膏濕法脫硫，投資總額1358.3萬元。但若將與脫硫工藝相關(guān)的設(shè)備（引風(fēng)機和煙囪）費用計入，干法脫硫可比濕法脫硫節(jié)省投資約為460萬元，運行費用干法脫硫比濕法脫硫每年可節(jié)省約300萬元。

四、工藝參數(shù)和技術(shù)特點比較

以某電廠新建2×300MW級機組為例，方案一采用循環(huán)流化床干法脫硫，吸收劑采用生石灰消化制得；方案二采用石灰石-石膏濕法脫硫，吸收劑采用石灰石粉，不設(shè)增加風(fēng)機和GGH。脫硫效率均為90%，脫硫裝置的煙氣處理能力為相應(yīng)鍋爐BMCR工況時的100%煙氣量，采用一爐一塔。除塵器入口主要煙氣參數(shù)如下：（1）煙氣溫度：123.7℃；（2）煙氣量：1205927Nm3/h（標態(tài)，干基，α=1.403）；（3）煙氣SO2濃度：1110mg/Nm3。濕法脫硫約占電廠脫硫裝機總?cè)萘康?0%以上，由于其工藝成熟，脫硫效率高，運行可靠，吸收劑易獲得，副?a品石膏綜合利用好，對電廠燃煤含硫量變化具有良好的適應(yīng)性。干法脫硫系統(tǒng)簡單，無脫硫廢水產(chǎn)生，適用于缺水或取水受限制地區(qū)，但吸收劑要求較高，較難獲得，副產(chǎn)品脫硫灰難以得到綜合利用。

五、結(jié)論

第一，新建2×300MW機組，干法脫硫可比濕法脫硫節(jié)省投資約460萬元，干法脫硫比濕法脫硫每年可節(jié)省運行費用約300萬元。

第二，濕法脫硫工藝技術(shù)成熟，脫硫效率高，運行可靠，吸收劑易獲得，副產(chǎn)品石膏綜合利用好，對電廠燃煤含硫量變化具有良好的適應(yīng)性，適合大、中、小各類機組的煙氣脫硫治理，尤其適合大容量、大機組的煙氣脫硫治理。

第三，干法脫硫系統(tǒng)簡單，無脫硫廢水產(chǎn)生，適用于缺水或取水受限制地區(qū)，但吸收劑要求較高，較難獲得，副產(chǎn)品脫硫灰難以得到綜合利用，適合中低硫煤、300MW及以下機組、老機組脫硫改造。

第四，在滿足環(huán)保要求的前提下，濕法脫硫和干法脫硫均為可行的300MW級燃煤機組煙氣脫硫方案，各電廠可根據(jù)自身的實際狀況和條件，從實際出發(fā)，因地制宜地進行治理，將總投資、運行費用、占地面積、脫硫率、副產(chǎn)物的處置和可利用性等方面進行綜合和全面考慮。

參考文獻

[1] 宋海民.對于循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的應(yīng)用推廣的探討[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（04）.[2] 彭皓等，《循環(huán)流化床干法煙氣脫硫技術(shù)在臨沂電廠的應(yīng)用》，能源工程，2008（1）.

第二篇：干法、半干法與濕法脫硫技術(shù)的綜合比較

干法、半干法與濕法脫硫技術(shù)的綜合比較

摘要：大氣SO2污染狀況日益嚴重，治理技術(shù)亟待解決，其中煙氣脫硫技術(shù)是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式。比較成熟的煙氣脫硫技術(shù)主要有濕法、干法、半干法煙氣脫硫技術(shù)。本文主要綜述了脫除煙氣中SO2的一些主要技術(shù)，包括干法、半干法、濕法煙氣脫硫的原理、反應(yīng)系統(tǒng)、技術(shù)比較以及它們的優(yōu)缺點，其中濕法煙氣脫硫應(yīng)用最為廣泛，干法、半干法煙氣脫硫技術(shù)也有了較多的應(yīng)用。

關(guān)鍵字：煙氣脫硫，濕法，干法，半干法

引言

煤炭在我國的能源結(jié)構(gòu)占主導(dǎo)地位的狀況已持續(xù)了幾十年，近年來隨著石油天然氣和水能開發(fā)量的增加，煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的比例有所減少，但其主導(dǎo)地位仍未改變，其消費量占一次能源總消費量的70%左右，這種局面在今后相當長時間內(nèi)不會改變，目前燃煤SO2排放量占SO2總排放量的90%以上，我國超過美國成為世界SO2排放第一大國。煙氣中的SO2是大氣污染的主要成份，也是形成酸雨的主要物質(zhì)。酸雨不僅嚴重腐蝕建筑物和公共設(shè)施，而且毀壞大面積的森林和農(nóng)作物。如何經(jīng)濟有效地控制燃煤中SO2的排放是我國乃至世界能源和環(huán)保領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵性問題。

從世界上煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展來看主要經(jīng)歷了以下3個階段： a)20世紀70年代，以石灰石濕法為代表第一代煙氣脫硫。

b)20世紀80年代，以干法、半干法為代表的第二代煙氣脫硫。主要有噴霧干燥法、爐內(nèi)噴鈣加爐后增濕活化(LIFAC)、煙氣循環(huán)流化床(CFB)、循環(huán)半干法脫硫工藝(NID)等。這些脫硫技術(shù)基本上都采用鈣基吸收劑，如石灰或消石灰等。隨著對工藝的不斷改良和發(fā)展，設(shè)備可靠性提高，系統(tǒng)可用率達到97%，脫硫率一般為70%～95%，適合燃用中低硫煤的中小型鍋爐。c)20世紀90年代，以濕法、半干法和干法脫硫工藝同步發(fā)展的第三代煙氣脫硫。

2.1 濕法脫硫技術(shù)

濕法煙氣脫硫(WFGD)技術(shù)是使用液體堿性吸收劑洗滌煙氣以除去二氧化硫。該技術(shù)的特點是整個脫硫系統(tǒng)位于燃煤鍋爐的除塵系統(tǒng)之后、煙囪之前，脫硫過程在溶液中進行，脫硫劑和脫硫生成物均為濕態(tài)，其脫硫過程的反應(yīng)溫度低于露點，反應(yīng)速度快,脫硫效率高，技術(shù)比較成熟，生產(chǎn)運行安全可靠，因此在眾多的脫硫技術(shù)中，始終占據(jù)主導(dǎo)地位。但該工藝系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備龐大、耗水量大、一次性投資高，一般適用于大型電廠。運用比較廣泛的工藝有：石灰石—石膏法、氧化鎂法、氨法、海水法、鈉堿法、雙堿法等。

以石灰石-石膏法來說明其技術(shù)原理：

濕法石灰石一煙氣脫硫技術(shù)采用石灰石漿液作脫硫吸收劑，將石灰石破碎后與水混合，磨細成粉狀制成吸收漿液。在吸收塔內(nèi)煙氣中的SO2與漿液中的CaCO3以及鼓入的氧化空氣進行化學(xué)反應(yīng)生成二水石膏，從而除去煙氣中的SO2。主要工藝流程為：煙氣經(jīng)除塵器除去粉塵后進入吸收塔，從塔底向上流動，石灰石或石灰漿液從塔頂向下噴淋，煙氣中SO2與吸收劑充分接觸反應(yīng)，生成亞硫酸鈣和硫酸鈣沉淀物，落入沉淀池。干凈煙氣通過換熱器加熱后經(jīng)煙囪向排入大氣。主耍的化反應(yīng)機理為：

SO2+CaCO3+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O+CO2

這種半水亞硫酸鈣含水率40%-50%，不易脫水且難濟于水，但易引起板結(jié)。其中部分亞硫酸鈣與煙氣中的氧反應(yīng)生成石膏。這種亞硫酸鈣與硫酸鈣組成的副產(chǎn)物無法利用，只有拋棄。為使脫硫副產(chǎn)品能夠回收利川，大多采用強制氧化方式，即向吸收塔下部循環(huán)氧化槽內(nèi)鼓入空氣，使亞硫酸鈣充分氧化生成石膏，氧化率高達99%。這樣得到的脫硫副產(chǎn)品是石膏，可以回收利用。這種脫硫工藝的優(yōu)點是：技術(shù)成熟、脫硫效率高可以應(yīng)用于大容量機組，對煤種的適應(yīng)性強，設(shè)備性能可靠，脫硫吸收劑資源豐富、價格低廉，副產(chǎn)品容易回收利用。但這種脫硫工藝也有明顯的缺點：初始投資大，運行費用較高，耗水量大，占地面積比其它工藝大，需要較大的脫硫場地，如果電廠沒有預(yù)留脫硫場地，釆用這種工藝有一定的困難。2.2 半干法脫硫技術(shù)

半干法脫硫技術(shù)是把石灰漿液直接噴入煙氣，或把石灰粉和煙塵增濕混合后噴入煙道，生成亞硫酸鈣、硫酸鈣干粉和煙塵的混合物。該技術(shù)運用較廣泛的工藝有：旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法(SDA)、循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)(CFB、RCFB)、增濕灰循環(huán)脫硫技術(shù)(NID)等。半干法脫硫技術(shù)是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法，其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數(shù)也介于兩者之間，該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。這種技術(shù)的特點是：投資少、運行費用低，脫硫率雖低于濕法脫硫技術(shù)，但仍可達到70%，并且腐蝕性小、占地面積少，工藝可靠，具有很好的發(fā)展前景。

半干法煙氣脫硫機理：

固定和脫除煙氣中SO2的基本原理是最簡單的酸堿反應(yīng)。采用在濕狀態(tài)下脫硫，是因為干燥條件下堿性吸收劑幾乎不與SO2發(fā)生反應(yīng)，必須有水的存在脫硫反應(yīng)才能進行。而干狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物主要是在酸堿反應(yīng)進行的同時利用煙氣自身的熱量蒸發(fā)吸收液的水分，使最終產(chǎn)物呈現(xiàn)為“干態(tài)”。半干法煙氣脫硫的過程是一個包括了傳質(zhì)、傳熱以及化學(xué)反應(yīng)的綜合過程，主要由以下幾步組成：

(1)SO2由氣相向吸收劑顆粒表面的擴散；

(2)SO2在吸收劑顆粒表面的吸附、溶解及離解反應(yīng)；

SO2（g）→SO2(aq)SO2(aq)+ H2O→H2SO3 H2SO3→HSO3-+H+→SO32-+2 H+

(3)堿性吸收劑顆粒在液相中溶解：

Ca(OH)2→Ca2++2OH-(4)酸堿反應(yīng)中以固定和脫除硫離子： Ca2++ SO32-+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O(5)脫硫產(chǎn)物水分蒸發(fā)，最終以“干態(tài)”形式排出。一般說來脫硫反應(yīng)總的化學(xué)表達式可表示為：

SO2+ Ca(OH)2→CaSO3·1/2H2O+ 1/2H2O 產(chǎn)物CaSO3·1/2H2O又有可能被水汽中的O氧化，生成CaSO4·2H2O反應(yīng)式為

CaSO3·1/2H2O+1/2O2+3/2H2O→CaSO4·2H2O 出現(xiàn)較早(20世紀70年代)且有代表性的半干法脫硫工藝是噴霧干燥法。該工藝將石灰漿液通過高速旋轉(zhuǎn)的噴霧裝置霧化成很細的液滴，在吸收塔內(nèi)與煙氣進行混合與反應(yīng)，同時霧化后的石灰漿液受熱蒸發(fā)，形成干粉狀脫硫產(chǎn)物與氣體一起排出該方法的優(yōu)點是脫硫劑液滴細小均勻、霧化增濕效果均勻，脫硫動力學(xué)條件好，但由于脫硫劑在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間短，脫硫效率和脫硫劑的利用率均難以提高。為了提高脫硫率和脫硫劑的利用率，后來出現(xiàn)了基于循環(huán)技術(shù)的CFB工藝。二者的共同特點是在反應(yīng)器的喉部安裝一個固體物料的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，可將部分脫硫產(chǎn)物與新添加的脫硫劑一起循環(huán)返回到反應(yīng)器內(nèi)，使產(chǎn)物中未充分反應(yīng)的脫硫劑再次與煙氣接觸，大大延長了煙氣與脫硫劑的反應(yīng)時間，提高了脫硫劑的利用率。2.3 干法脫硫技術(shù)

干法脫硫技術(shù)是將脫硫劑(如石灰石、白云石或消石灰)直接噴入爐內(nèi)。無論加入的脫硫劑是干態(tài)的還是濕態(tài)的，脫硫的最終反應(yīng)物都是干態(tài)的。比較成熟的干法脫硫工藝有：爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法(LIFAC)、電子束法(EBA)、脈沖電暈法等。這些技術(shù)具有系統(tǒng)簡單、投資省、占地面積小、運行費用低等優(yōu)點。但干法脫硫工藝吸收劑的利用率低，脫硫效率較低，飛灰與脫硫產(chǎn)物相混，嚴重影響著副產(chǎn)物的綜合利用,并且對干燥過程自動控制要求很高。

以CFB干法脫硫工藝來說明：

含塵煙氣從鍋爐尾部空氣預(yù)熱器出來后先通過一級電除塵器除去95%左右的飛灰,然后從底部進入脫硫塔。在脫硫塔內(nèi)高溫煙氣與加入的吸收劑、循環(huán)灰充分混合進行脫硫反應(yīng),去除煙氣中SO2。脫硫后的含塵煙氣從脫硫塔頂部側(cè)向排出，進入脫硫后除塵器進行氣固分離，其中凈煙氣通過引風(fēng)機排入煙囪。經(jīng)除塵器捕集下來的含有吸收劑的固體顆粒，通過除塵器下的脫硫灰再循環(huán)系統(tǒng),返回脫硫塔繼續(xù)參加反應(yīng)。多余的脫硫灰渣通過氣力輸送至脫硫灰?guī)靸?nèi)，再通過罐車或二級輸送設(shè)備外排。

工藝原理是：在CFB脫硫塔中，高溫煙氣在底部先與吸收劑、循環(huán)脫硫灰充分預(yù)混合，進行初步的脫硫反應(yīng)，主要完成吸收劑與HCl、HF的反應(yīng)。隨后通過脫硫塔下部的文丘里管向上加速，進入CFB床體。在CFB內(nèi)氣、固兩相由于氣流的作用產(chǎn)生激烈的湍動與混合充分接觸。脫硫劑顆粒在煙氣攜帶上升的過程中由氣、固二相物形成的絮狀物在床內(nèi)氣流激烈湍動中不斷形成，又不斷解體固體顆粒在床內(nèi)下落、提升過程隨時發(fā)生使得氣、固間的滑移速度大大提高。脫硫塔頂部結(jié)構(gòu)進一步強化了絮狀物的返回，從而提高了塔內(nèi)床層顆粒的密度和延長吸收劑的反應(yīng)時間。在床內(nèi)的鈣硫比高達50以上，使SO2充分反應(yīng)。這種CFB內(nèi)氣、固兩相流機制，極大地強化了氣、固間的傳質(zhì)與傳熱,為實現(xiàn)高脫硫率提供了根本的保證。其主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

Ca(OH)2+SO2→CaSO3·1/2 H2O+1/2 H2O Ca(OH)2+SO3→CaSO4·1/2 H2O+1/2 H2O CaSO3·1/2 H2O+1/2O2→CaSO4·1/2 H2O Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O Ca(OH)2+2HCl →CaCl2·2H2O 2Ca(OH)2+2HCl →CaCl2·Ca(OH)2·2H2O(>120℃)Ca(OH)2+2HF→ CaF2+2H2O SO2與Ca(OH)2的顆粒在CFB中的反應(yīng)過程是一個外擴散控制的反應(yīng)過程。其反應(yīng)速度主要取決于SO2在Ca(OH)2顆粒表面的擴散阻力，或者說是Ca(OH)2表面氣膜厚度。當脫硫劑顆粒與含SO2煙氣之間的滑移速度或顆粒的雷諾數(shù)增加時，Ca(OH)2顆粒表面的氣膜厚度減小，SO2進入Ca(OH)2的傳質(zhì)阻力減小，傳質(zhì)速率加快從而加快SO2與Ca(OH)2顆粒的反應(yīng)。

系統(tǒng)組成：

典型的干法脫硫除塵系統(tǒng)主要是由預(yù)靜電除塵器、脫硫塔系統(tǒng)、脫硫后除塵器、脫硫灰循環(huán)系統(tǒng)、吸收劑制備及供應(yīng)系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、流化風(fēng)系統(tǒng)等組成。脫硫塔是脫硫系統(tǒng)的核心設(shè)備，主要由進口段、下部方圓節(jié)、文丘里段、錐形段、直管段、上部方圓節(jié)、頂部方形段和出口擴大段組成，塔內(nèi)沒有任何運動部件和支撐桿件。由于流化床中氣、固間良好的傳熱、傳質(zhì)效果，SO3全部得以去除。加上排煙溫度通過設(shè)置在文丘里段上部的噴水裝置始終控制在高于露點溫度20℃以上，因此不需煙氣加熱，更無須任何的防腐處理。脫硫后除塵器不僅需要除去煙氣中的飛灰，而且還需要實現(xiàn)脫硫粉塵的收集分類及脫硫灰的循環(huán)，因此除塵器對脫硫最終效率有著重要的影響?；已h(huán)的目的是建立穩(wěn)定的流化床、床料層，反復(fù)利用未能充分進行反應(yīng)而被煙氣帶出流化床的脫硫劑顆粒，降低吸收劑消耗量。結(jié)論：

濕式石灰石石膏法脫硫技術(shù)在工業(yè)上應(yīng)用較早，具有技術(shù)成熟，運行可靠，脫硫效率高，適用煤種廣等優(yōu)點，特別適用于大型機組和脫硫效率要求高的脫硫，是我國目前應(yīng)用最多的脫硫技術(shù)。但該法多為重復(fù)引進的國外技術(shù)，設(shè)備國產(chǎn)化低。產(chǎn)生的副產(chǎn)物石膏銷路不暢、系統(tǒng)復(fù)雜、投資多、占地面積大、運行費用高等問題日益顯現(xiàn)。

干法煙氣脫硫技術(shù)具有工藝流程簡單，占地面積小，投資和運行費用較低等優(yōu)點，在脫硫市場上占有一定份額。缺點是脫硫效率較低，鈣硫比高，副產(chǎn)物不能商品化，且需增加除塵負荷等，在某些場合限制了其應(yīng)用。

半干法工藝脫硫效率較高，建設(shè)投資較省，占地面積較少，在能滿足高品位石灰供應(yīng)并妥善處理脫硫灰的條件下，具有較好的發(fā)展前景，主要適用于中小機組和老機組的脫硫改造。

第三篇：濕法煙氣脫硫工藝設(shè)計常見問題分析

石灰石石膏法煙氣脫硫工藝設(shè)計常見問題

分析

內(nèi)容摘要 本文針對石灰石石膏法煙氣脫硫工藝設(shè)計中常見問題作了具體分析，對WFGD裝置的設(shè)計者提供了相應(yīng)的建議，認為各系統(tǒng)合理的設(shè)備選型及設(shè)計是WFGD正常調(diào)試運行的可靠保證。

關(guān) 鍵 詞 石灰石石膏 脫硫

工藝設(shè)計 1前言

煙氣脫硫是控制火電廠SO2污染的重要措施，隨著近年來我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電力供應(yīng)不足的矛盾日益突出，國家在積極建設(shè)電廠的同時充分注意火電廠煙氣排放帶來的嚴重環(huán)境污染問題，相繼制訂了火電廠相關(guān)政策法規(guī)、積極推動火電廠安裝煙氣脫硫設(shè)施，如2000年9月1日開始實施的新《中華人民共和國大氣污染防治法》第30條規(guī)定：“新建或擴建排放二氧化硫的火電廠和其他大中型企業(yè)超過規(guī)定的污染物排放標準或者總量控制指標的，必須建設(shè)配套脫硫。除塵裝置或者采取其他控制二氧化硫排放、除塵的措施。在酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)內(nèi)，屬于已建企業(yè)超過規(guī)定的污染物排放標準排放大氣污染物的，依照本法第四十八條的規(guī)定限期治理?！?/p>

據(jù)相關(guān)研究表明[1]在目前國內(nèi)外開發(fā)出的上百種脫硫技術(shù)中，石灰石石膏法煙氣脫硫是我國火電廠大中型機組煙氣脫硫改造的首選方案。隨著重慶珞璜電廠引進日本三菱重工的兩套濕式石灰石石膏法煙氣脫硫技術(shù)和設(shè)備，國華北京熱電廠﹑半山電廠和太原第一熱電廠等都相繼采用了石灰石石膏法脫硫。該法脫硫率高，運行工況穩(wěn)定，為當?shù)貛砹肆己玫沫h(huán)境經(jīng)濟效應(yīng)。在這些運行經(jīng)驗基礎(chǔ)上其它火電廠也加快了脫硫工程改造步伐，石灰石石膏法脫硫工藝往往成了大多數(shù)電廠的脫硫首選方案。

石灰石石膏法煙氣脫硫工藝系統(tǒng)盡管優(yōu)點多，但系統(tǒng)復(fù)雜，在系統(tǒng)設(shè)計方面要充分進行優(yōu)化選擇，考慮設(shè)計參數(shù)寬裕度以及對鍋爐本體影響等問題，往往由于設(shè)計不完善為后期系統(tǒng)的調(diào)試運行加大難度或達不到設(shè)計效果。本文就是針對在石灰石石膏脫硫系統(tǒng)設(shè)計中常見問題進行分析，為脫硫系統(tǒng)的設(shè)計人員提供一定的技術(shù)參考。

2.石灰石－石膏法脫硫工藝中常見問題以及相應(yīng)措施 2.1石灰石－石膏法脫硫工藝簡介 圖１給出了石灰石石膏法脫硫流程示意圖。主要包括原料輸送系統(tǒng)、吸收劑漿液配制系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、石膏脫水及貯存和石膏拋棄系統(tǒng)。從鍋爐引風(fēng)機引出的煙氣全部進入FGD系統(tǒng)，首先通過氣氣熱交換器(MGGH)對未脫硫煙氣進行降溫，再進入吸收塔進行脫硫反應(yīng)，完成脫硫后的凈化煙氣經(jīng)溢流槽及兩級除霧后，再通過MGGH熱交換器的煙氣吸熱側(cè)，被重新加熱到88℃以上經(jīng)煙囪排出。

2.2常見問題分析

2.2.1 吸收系統(tǒng)

吸收系統(tǒng)是脫硫工藝的核心部分。由于設(shè)計人員要綜合考慮脫硫效率和脫硫系統(tǒng)經(jīng)濟性能以及運行維護量的問題，吸收塔的選擇成了設(shè)計的核心問題。目前該脫硫系統(tǒng)吸收塔的型式主要有四種，結(jié)構(gòu)型式見圖2～5。

不同的吸收塔有不同的吸收區(qū)設(shè)計，其中柵格式吸收塔由于系統(tǒng)阻力大﹑柵格宜堵和宜結(jié)垢等問題逐漸被淘汰；鼓泡式吸收塔也由于系統(tǒng)阻力大﹑脫硫率相對偏低等問題應(yīng)用較少；噴淋式吸收塔由于脫硫效率能達到95％以上，系統(tǒng)阻力小，目前應(yīng)用較多，但該塔噴嘴磨損大且宜堵塞，需要定期檢修，為系統(tǒng)的正常運行帶來一定的影響，目前設(shè)計人員對噴嘴進行了技術(shù)改進，系統(tǒng)維護量相對降低；對于液柱塔由于其脫硫率高，系統(tǒng)阻力小，能有效防止噴嘴堵塞、結(jié)垢問題，應(yīng)用前景廣闊。因此在吸收塔的設(shè)計選擇上應(yīng)綜合考慮廠方的要求和經(jīng)濟性，液柱塔是首選方案，其次是噴淋塔。

目前國內(nèi)電廠在脫硫系統(tǒng)中核心設(shè)備上均采用進口設(shè)備，特別是吸收塔，由于技術(shù)含量比較高，因此基本上都采用進口設(shè)備。因此設(shè)計人員主要的工作要重點把握吸裝置的技術(shù)指標和相應(yīng)要求的技術(shù)參數(shù)。如：珞璜電廠于1988年引進了日本三菱重工濕式石灰石石膏法煙氣脫硫裝置，配360MW凝汽式發(fā)電機組[2]。

表1 日本三菱重工濕式石灰石－石膏FGD裝置技術(shù)指標

參數(shù) 煤種 含硫量 脫硫率

鈣硫比 進口煙溫 出口煙溫 水霧含量

吸收塔 煙氣流速

停留時間 指標 ＜5% ≥95% 1.1～1.2 142℃ 90℃

≤30mg/m3 9.3m/s

＞3.3s

2.2.2 煙氣及再熱器系統(tǒng)

煙氣再熱器系統(tǒng)在脫硫工藝中占很重要的位置，在煙氣系統(tǒng)和再熱器系統(tǒng)設(shè)計上存在的常見問題較多，據(jù)經(jīng)驗表明設(shè)計中應(yīng)注意的主要問題總結(jié)如下：（1）FGD入口SO2濃度。很多進行脫硫改造的電廠往往都會對來煤品質(zhì)進行一定的調(diào)整，有些電廠會采用低硫份煤和高硫份煤摻燒的方案，由于混煤不均勻，入爐硫含量變化快，鍋爐燃燒排放出的SO2濃度波動較大，在FGD入口SO2濃度變化頻率大而FGD運行慣性大，一旦系統(tǒng)進入自動運行狀態(tài)，系統(tǒng)脫硫率波動大；同時由于SO2濃度變化大，在一定的工況周期內(nèi)吸收塔內(nèi)PH值不能滿足要求（一般要求為5.5～6.5），系統(tǒng)脫硫率達不到設(shè)計要求。因此在脫硫系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)對電廠提出保證混煤均勻的要求或方案。

（2）FGD入口煙塵濃度。為了脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，在FGD入口應(yīng)設(shè)計安裝煙塵濃度檢測裝置。主要原因是考慮到除塵器在達不到設(shè)計效率時，往往煙塵濃度過高，會嚴重影響到脫硫系統(tǒng)的正常運行。因此設(shè)計時人員應(yīng)對廠家提出該投資建議。

（3）旁路擋板和進出口擋板的設(shè)計。FGD系統(tǒng)啟﹑停時煙氣在旁路和主煙道間切換，在實際煙道設(shè)計時一般兩路煙道阻力不同，此時對鍋爐的負壓會產(chǎn)生一定的影響。如果兩路阻力壓力相差懸殊，在FGD系統(tǒng)啟﹑停時鍋爐的負壓會出現(xiàn)較大的波動。如果燃用劣質(zhì)煤，在較短的時間內(nèi)鍋爐運行人員難以迅速調(diào)整，有可能造成熄火。因此在旁路擋板的設(shè)計應(yīng)充分考慮擋板切換的時間值。設(shè)計的關(guān)鍵在于選擇合適的彈簧，一般經(jīng)驗值旁路擋板通過預(yù)拉彈簧打開時間應(yīng)大于2.5ｓ。另外在進出口擋板設(shè)計上要考慮FGD系統(tǒng)停運時由于擋板有間隙存在，加上進出口煙道阻力不同，在一般設(shè)計中停運采用集中供應(yīng)密封風(fēng)，往往造成煙氣滲透，有可能出現(xiàn)熱煙氣漏入FGD系統(tǒng)，造成系統(tǒng)腐蝕，影響系統(tǒng)壽命。所以設(shè)計停運密封風(fēng)時應(yīng)對進出口擋板單獨配備一臺風(fēng)機。

（4）煙氣換熱器GGH選擇。

脫硫系統(tǒng)中，設(shè)置GGH的目的：一是降低進入脫硫塔的煙氣溫度到100℃以下，保護塔及塔內(nèi)防腐內(nèi)襯；二是使脫硫塔出口煙氣溫度升至80℃以上，減少煙氣對煙道及煙囪的腐蝕。經(jīng)驗表明脫硫系統(tǒng)自動時出口煙溫一般都達不到實際的出口煙溫，為了減小因出口煙溫低對下游的腐蝕，因此在設(shè)計出口煙溫時應(yīng)考慮5～10℃的寬裕度。

在考慮是否設(shè)置GGH存在兩種觀點：一種認為不上GGH能節(jié)約初投資，可以從腐蝕材料上解決腐蝕問題；一種認為不上GGH節(jié)約的初投資，不足以補償為解決防腐問題而花在防腐上的投資。不裝GGH，低溫排放的優(yōu)點是簡化系統(tǒng)，減少GGH所需投資；缺點是吸收塔后至煙囪出口均要處于嚴重腐蝕區(qū)域內(nèi)，煙道與煙囪內(nèi)襯投資很高；與此同時，煙囪出口熱升力減小，常冒白煙，不裝GGH，部分煙氣（15～50%）不進吸收塔，通過旁路煙道與處理后的煙氣混合，從而使其排[3]煙溫度上升，這僅適用于要求脫硫效率不高的工程如黃島、珞璜二期等工程。因此對于要求高脫硫率的工程一般都設(shè)GGH。

目前脫硫裝置煙氣再熱系統(tǒng)一般采用回轉(zhuǎn)式、管式、蒸汽加熱等幾種方式。

采用蒸汽加熱器投資省但能耗大，運行費用很高，采用此方式需作慎重考慮，目前在國內(nèi)應(yīng)用較少。國外脫硫裝置中回轉(zhuǎn)式換熱器應(yīng)用較多，這是因為國外回轉(zhuǎn)式投資比管式低，在國內(nèi)，運用于脫硫裝置的回轉(zhuǎn)式換熱器生產(chǎn)廠較少，且均使用國外專利商技術(shù)，所以回轉(zhuǎn)式價格比管式略高?；剞D(zhuǎn)式換熱器有3%左右的泄露率，即有3%的未脫硫煙氣泄露到已脫硫的煙氣中，這將要求更高的吸收脫硫效率，使整個系統(tǒng)運行費用提高。管式換熱則器設(shè)備龐大，電耗大。

因此在脫硫系統(tǒng)設(shè)計過程中應(yīng)根據(jù)設(shè)計脫硫率﹑鍋爐尾部煙氣量﹑尾部煙道材料以及脫硫預(yù)留場地等情況進行方案，選出最合理的方案。2.2.3 吸收劑漿液配制系統(tǒng)

在脫硫工藝方案選擇時一般對石灰石來源和品質(zhì)都應(yīng)做過調(diào)查，石灰石來源應(yīng)充足，能保證脫系統(tǒng)長期運行的供應(yīng)量，一般考慮15年左右的設(shè)計年限，設(shè)計人員可根據(jù)電廠的實際情況進行調(diào)整。但石灰石品質(zhì)一定要能達到品質(zhì)要求（見表2）。石灰石品質(zhì)不高，雜質(zhì)較多，會經(jīng)常造成閥門堵塞和損壞，嚴重時會造成脫硫塔的管道堵塞，特別易造成噴嘴堵塞損壞，影響脫硫系統(tǒng)的正常運行。

在制漿系統(tǒng)石灰石粉送入前應(yīng)保證得到良好的空氣干燥，以防送粉管道堵塞，同時對整個送粉管道應(yīng)設(shè)計流暢，減少閥門和連接部件，特別是漿液管的溢流管應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計良好的密封風(fēng)以防止石灰石的外漏，對制漿車間和廠區(qū)造成二次污染。

表2 石灰石質(zhì)量指標

參數(shù) 指標 CaO >52%

MgO ≤2%

細度要求R325

≤5%

酸不溶物 ≤1%

鐵鋁氧化物 ≤2%

2.2.4 石膏脫水及貯存和石膏拋棄系統(tǒng)

該系統(tǒng)中最大的問題主要是由于石膏的黏性附著，經(jīng)常使水力旋轉(zhuǎn)器漏斗堵塞，導(dǎo)致脫水系統(tǒng)停運。因此在漏斗底部可以設(shè)計工藝水供應(yīng)管道周期進行清洗，或者提出方案建議工作人員定期進行人工清洗。

煙氣脫硫后的石膏一部分通過拋棄泵將石膏漿液輸送到電廠的灰渣池內(nèi)，設(shè)計輸送管道時應(yīng)充分考慮石膏的特性，盡量考慮輸送管道縮短或者在管道中設(shè)計易拆卸法蘭為今后的檢修帶來方便。

有的電廠如湘潭電廠由于脫硫副產(chǎn)品有很好的銷售市場，能帶來一定的經(jīng)濟效應(yīng)。因此應(yīng)考慮合理的方案提高石膏的品質(zhì)。一般提高石膏品質(zhì)途徑包括：提高石灰石的品質(zhì)；提高脫硫率；提高除塵器的除塵效率；強化氧化系統(tǒng)以及定期清洗。

相關(guān)研究表明[3]，石膏的生成速率將隨著脫硫效率的提高而增大，并且其質(zhì)量也將隨著脫硫效率的提高而得到改善。

在對SO2的吸收過程中，吸收塔的設(shè)計、煙氣溫度的合理選取、脫硫劑的選用及用量等因素都將影響脫硫效率，從而影響到石膏的質(zhì)量。吸收塔的合理設(shè)計應(yīng)當能夠提供合理的液氣比、減小液滴直徑，增加傳質(zhì)表面積，延長煙氣與脫硫劑的接觸時間，有利于脫硫效率的提高，有利于脫硫反應(yīng)的完全。較高的煙氣溫度，不僅能提高脫硫效率，而且能使?jié){池內(nèi)溫度升高，提高亞硫酸鈣的氧化速率。吸收劑的化學(xué)當量對脫硫過程有直接的影響，吸收時所用石灰石濃度與數(shù)量影響到反應(yīng)速度，有資料表明，在考慮到經(jīng)濟性問題以及化學(xué)當量與脫硫的關(guān)系等因素后，一般使用化學(xué)當量為1.2的吸收劑[5]。

脫硫劑將很大程度上決定生成石膏的質(zhì)量。當石灰石質(zhì)量不高、粒度不合理時，生成石膏中的雜質(zhì)也將隨之增多，從而影響石膏的質(zhì)量和使用。有資料表明，石灰石中的惰性成分如石英砂會造成磨損，陶土礦物質(zhì)會影響石膏漿的脫水性能[5]。另外，石灰石在酸內(nèi)溶解后會殘留一種不溶解的礦渣，其對石膏的質(zhì)量有不利的影響。因此，應(yīng)當盡可能提高石灰石的純度并采用合理的粉細度。

煙氣中的雜質(zhì)，如飛灰、粉焦、煙怠、焦碳等，雖然經(jīng)過脫硫裝置的洗滌后，會有一部分沉淀下來，但還會有一部分進入漿池內(nèi)，影響到石膏的質(zhì)量。而且，這些雜質(zhì)的存在也會對脫硫裝置本身的安全運行帶來一定危害。因此，應(yīng)當努力提高除塵裝置的除塵效果，當煙氣內(nèi)雜質(zhì)過高，對脫硫裝置產(chǎn)生危害時，應(yīng)果斷地旁路脫硫裝置。

定期清洗脫硫塔底部、漿池及管道，避免殘存的雜質(zhì)對石膏質(zhì)量的影響。對石膏脫水設(shè)備（如離心式分離器及帶式脫水機等）也應(yīng)進行定期的清洗，保證設(shè)備的安全運行和效率。

Hjuler和Dam-Johansen在1994年曾有試驗報道發(fā)現(xiàn)在亞硫酸鹽的氧化過程中會有SO2放出[4],同時在反應(yīng)過程中會出現(xiàn)未完全氧化的亞硫酸氫鈣。為了保證生成石膏過程中實現(xiàn)充分反應(yīng)，驅(qū)逐反應(yīng)生成的SO2，并將未完全反應(yīng)的亞硫酸氫鈣氧化為硫酸鈣，須增設(shè)一套氧化系統(tǒng)，一般可采用漿池中鼓風(fēng)的措施。2.2.5 供水系統(tǒng)

脫硫系統(tǒng)的工藝供水一般有兩種方案，一種工藝供水來源于鍋爐機組的工業(yè)水。由于脫硫系統(tǒng)供水成周期性，會使機組設(shè)備的冷卻水壓力降低和波動，造成送引風(fēng)機、排粉風(fēng)機、磨煤機等設(shè)備的軸承冷卻效果變差，并引起電廠工業(yè)用水緊張。因此該種供水方案前提是鍋爐機組工業(yè)水的寬裕度較大。另一種方案脫硫工藝設(shè)計單獨的供水系統(tǒng)，一般在新電廠脫硫系統(tǒng)的設(shè)計中應(yīng)用較多，對于老廠改造應(yīng)根據(jù)實際情況進行優(yōu)化設(shè)計。2.2.6 其它

腐蝕問題是濕法脫硫中常見問題。石灰石石膏法脫硫系統(tǒng)中造成腐蝕的因素主要有煙氣中硫化物﹑氯化物﹑煙溫以及由于石灰漿黏性附著對管道的堵塞等。因此在設(shè)計中應(yīng)考慮防腐措施。煙氣脫硫系統(tǒng)的防腐措施很多，如用合金材料制造設(shè)備和管道、使用襯里材料、用玻璃纖維增強熱固性能樹脂、采用旁路熱煙氣調(diào)節(jié)等，究竟采取什么措施，需依燃煤成分、所采用的煙氣脫硫系統(tǒng)類型及經(jīng)濟狀況而定。

結(jié)垢和堵塞是濕法脫硫工藝中最嚴重的問題，可造成吸收塔、氧化槽、管道、噴嘴、除霧器甚至換熱器結(jié)石膏垢。嚴重的結(jié)垢將會造成壓損增大，設(shè)備堵塞，因此結(jié)垢是目前造成設(shè)備停運的重要原因之一。結(jié)垢主要包括以下幾種類型：碳酸鹽結(jié)垢、亞硫酸鹽結(jié)垢、硫酸鹽結(jié)垢。大量運行經(jīng)驗表明[3]，前兩種結(jié)垢通常可以通過將pH值保持在9以下而得到很好的控制。在實際運行中，由于pH值較低，且在漿液到達反應(yīng)槽過程中亞硫酸鹽達到一個較高的過飽和度，從而在石灰石/石灰系統(tǒng)中亞硫酸鹽結(jié)晶現(xiàn)象難以發(fā)生，因此很少發(fā)生亞硫酸鹽的結(jié)垢現(xiàn)象。然而對于硫酸鹽而言，其結(jié)垢現(xiàn)象是難以得到有效控制的。防止硫酸鹽結(jié)垢的方法是使大量的石膏進行反復(fù)循環(huán)從而使得沉積發(fā)生在晶體表面而不是在塔內(nèi)表面上。5%的石膏濃度就足以達到這個目的。為達到所需的5%石膏濃度其中一個辦法就是采取控制氧化措施。當氧化率為15%~95%，鈣的利用率低于80%范圍時硫酸鈣易結(jié)垢。控制氧化就是采用抑止或強制氧化方式將氧化率控制在<15%或>95%。抑止氧化通過在洗滌液中添加抑止化物質(zhì)（扣硫乳劑），控制氧化率低于15%。使?jié){液SO42-濃度遠低于飽和濃度，生成的少量硫酸鈣與亞硫酸鈣一起沉淀。強制氧化則是通過向洗滌液鼓入空氣，使氧化反應(yīng)趨于完全，氧化率高于95%，保證漿液有足夠的石膏品種用于晶體成長。

3.結(jié)束語

在石灰石石膏脫硫系統(tǒng)設(shè)計中在對設(shè)備進行優(yōu)化選擇的同時綜合考慮諸如防腐﹑防堵等一些常見問題，不僅能達到良好的設(shè)計效果而且能使工藝得到進一步完善，為系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行提供可靠保證。

[參考文獻] [1] 王書肖等，火電廠煙氣脫硫技術(shù)的模糊綜合評價，中國電力，2001,Vol.34(12).[2] 孫雅珍, 濕式石灰石－石膏法排煙脫硫技術(shù)應(yīng)用, 長春大學(xué)學(xué)報:自科版, 1994, 2: 46-49.[3] 孔華，石灰石濕法煙氣脫硫技術(shù)的試驗和理論研究 浙江大學(xué)博士學(xué)位論文,2001.[4] Hjuler K, Dam-Johansen K.Wet oxidation of residual product from spray absorption of sulphur dioxide.Chem Eng Sci, 1994, 49:4515~4521 [5] 駱文波等，改善濕法石灰石－石膏法脫硫產(chǎn)物石膏質(zhì)量的分析 華中電力

2002 15(2)57～58

第四篇：第三節(jié) 干法和半干法脫硫工藝

第三節(jié) 干法和半干法脫硫工藝 噴霧干燥法脫硫工藝

噴霧干燥法脫硫工藝以石灰為脫硫吸收劑，石灰經(jīng)消化并加水制成消石灰乳，由泵打入位于吸收塔內(nèi)的霧化裝置，在吸收塔內(nèi)，被霧化成細小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸，與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CaS03，煙氣中的SO2被脫除。與此同時，吸收劑帶入的水分迅速被蒸發(fā)而干燥，煙氣溫度隨之降低。脫硫反應(yīng)產(chǎn)物及未被利用的吸收劑呈干燥顆粒狀，隨煙氣帶出吸收塔，進入除塵器被收集。脫硫后的煙氣經(jīng)除塵器除塵后排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率，一般將部分除塵器收集物加入制漿系統(tǒng)進行循環(huán)利用。該工藝有兩種不同的霧化形式可供選擇，一種為旋轉(zhuǎn)噴霧輪霧化，另一種為氣液兩相流。

噴霧干燥法脫硫工藝具有技術(shù)成熟、工藝流程較為簡單、系統(tǒng)可靠性高等特點，脫硫率可達到85%以上。該工藝在美國及西歐一些國家有一定應(yīng)用范圍（8%)。脫硫灰渣可用作制磚、筑路，但多為拋棄至灰場或回填廢舊礦坑[9]。煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝

該工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、除塵器及控制系統(tǒng)等部分組成。一般采用干態(tài)的消石灰粉作為吸收劑，也可采用其它對SO2有吸收反應(yīng)能力的干粉或漿液作為吸收劑。

未經(jīng)處理的煙氣從吸收塔(即流化床)底部進入。吸收塔底部為一個文丘里裝置，煙氣流經(jīng)文丘里管后速度加快，并在此與很細的的吸收劑粉末互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床，在噴人均勻水霧降低煙溫的條件下，吸收劑與煙氣中的SO2反應(yīng)生成CaSO3和CaSO4。

脫硫后攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進人再循環(huán)除塵器，被分離出來的顆粒經(jīng)中間灰倉返回吸收塔，由于固體顆粒反復(fù)循環(huán)達百次之多，故吸收劑利用率較高。

此工藝的副產(chǎn)物呈干粉狀，其化學(xué)成分與噴霧干燥法脫硫工藝類似，主要由飛灰、CaS03、CaSO4和未反應(yīng)完的吸收劑Ca(OH)2等組成，適合作廢礦井回填、道路基礎(chǔ)等。典型的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝，當燃煤含硫量為2%左右，鈣硫比不大于1.3時，脫硫率可達90%以上，排煙溫度約70℃。此工藝在國外目前應(yīng)用在100-200 MW等級機組。由于其占地面積少，投資省，尤其適合于老機組煙氣脫硫。

爐內(nèi)噴鈣脫硫技術(shù)

爐內(nèi)噴鈣、尾部增濕脫硫工藝主要有LIFAC、LIMB和LIDS三種。

LIFAC脫硫技術(shù)（爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫技術(shù)）是由芬蘭的Tempella公司和IVO公司首先開發(fā)成功并投人商業(yè)應(yīng)用的，該技術(shù)是將石灰石于鍋爐的850-1150℃部位噴入起到部分固硫作用[10]。在尾部煙道的適當部位(一般在空氣預(yù)熱器和除塵器之間)裝設(shè)增濕活化反應(yīng)器，使爐內(nèi)未反應(yīng)的CaO和水反應(yīng)生成Ca(OH)2，進一步吸收二氧化硫，提高脫硫率。

LIFAC工藝主要包括以下三步:(1)爐內(nèi)噴鈣系統(tǒng)

將磨細到325目左右的石灰石粉用氣流輸送方法噴射到爐膛上部溫度為900-1150℃的區(qū)域，CaC03立即分解并與煙氣中SO2和少量S03反應(yīng)生成CaSO3和CaS04?？墒範t內(nèi)噴鈣的脫硫率達到75 %，投資占整個脫硫系統(tǒng)投資的10%左右。

(2)爐后增濕活化

在安裝于鍋爐與電除塵器之間的增濕活化器中完成，在活化器內(nèi)，爐膛中未反應(yīng)的Ca0與噴人的水反應(yīng)生成Ca(OH)2, SO2與生成的新鮮Ca(OH)2快速反應(yīng)生成CaS03，接著又部分被氧化為CaS04。煙氣經(jīng)過加水增濕活化，可使系統(tǒng)的總脫硫率達到75%以上，而其投資約占整個系統(tǒng)投資的85 %。

(3)灰漿或干灰再循環(huán)

將電除塵器捕集的部分物料加水制成灰漿噴入活化器增濕活化，可使系統(tǒng)總脫硫率提高到85 %，占整個系統(tǒng)投資的5%[11]。

電子束法脫硫工藝

該工藝流程有排煙預(yù)除塵、煙氣冷卻、氨的噴入、電子束照射和輻產(chǎn)品捕集等工序所組成。鍋爐所排出的煙氣，經(jīng)過除塵器的粗濾處理后進人冷卻塔，在冷卻塔內(nèi)噴射冷卻水，將煙氣冷卻到適合于脫硫、脫硝處理的溫度(約70 ℃)。煙氣的露點通常約為50℃，被噴射呈霧狀的冷卻水在冷卻塔內(nèi)完全得到蒸發(fā)，因此，不產(chǎn)生廢水。通過冷卻塔后的煙氣流進反應(yīng)器，在反應(yīng)器進口處將氨水、壓縮空氣和軟水混合噴人，加氨量取決于SOX和NOX濃度，經(jīng)過電子束照射后，SOX和NOX在自由基作用下生成中間生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然后硫酸和硝酸與共存的氨進行中和反應(yīng)，生成粉狀微粒(硫酸氨與硝酸氨的混合粉體)。這些粉狀微粒一部分沉淀到反應(yīng)器底部，通過輸送機排出，其余被副產(chǎn)品除塵器所分離和捕集，經(jīng)過造粒處理被送到副產(chǎn)品倉庫儲藏。凈化后的煙氣經(jīng)脫硫風(fēng)機由煙囪向大氣排放。

活性炭吸附法

活性炭具有較大的表面積、良好的孔結(jié)構(gòu)、豐富的表面基團、高效的原位脫氧能力，同時有負載性能和還原性能，所以既可作載體制得高分散的催化體系，又可作還原劑參與反應(yīng)提供一個還原環(huán)境，降低反應(yīng)溫度。SO2、O2與H2O被吸附劑吸附，發(fā)生下述總反應(yīng):

2SO2+2O2+2H2O→2H2SO4

活性炭吸收SO2和NOX后生成的物質(zhì)存在于活性炭表面的微孔中，降低了活性炭的吸附能力，因此對吸附SO2后表面上生成硫酸的活性炭要定期再生，先用水洗，得到稀硫酸溶液，然后對活性炭進行十燥。對吸附SO2的活性炭加熱，硫酸在炭的作用下還原為SO2得到富集，可用于生產(chǎn)硫酸或硫磺，但要消耗一部分活性炭[12]。氣相催化氧化法

氣相催化氧化法煙氣脫硫是在催化劑接觸表面上，煙氣中的SO2直接氧化為SO3的干式煙氣脫硫方法。常用的催化劑為V2O5，廣泛用于處理硫酸尾氣，處理電廠鍋爐氣及煉油廠尾氣技術(shù)尚未成熟。反應(yīng)機理簡單，在釩催化劑表面上，SO2氧化為SO3，須根據(jù)既要有較高的轉(zhuǎn)化率，又要有較快的反應(yīng)速度的原則來選擇適宜的反應(yīng)溫度，美國孟山都等公司聯(lián)合研究發(fā)展的孟山都催化氧化法（Monsanto Cat-OX）是氣相催化氧化法的典型工藝。經(jīng)高溫電除塵器凈化的煙氣進入置有若干層釩催化劑的轉(zhuǎn)化器，使煙氣中80～90%的SO2氧化為SO3，經(jīng)轉(zhuǎn)化器的煙氣再經(jīng)省煤器、空氣預(yù)熱器冷卻后，在一臺填充塔內(nèi)用冷硫酸洗滌除去SO3，可得濃度為80%的硫酸。煙氣中殘余的飛灰沉積在催化劑表面，使轉(zhuǎn)化器阻力增加，需定期取出催化劑清理。

第五篇：干法脫硫工藝技術(shù)分析

干法脫硫工藝技術(shù)分析

摘 要：火電廠排放的二氧化硫形成的酸雨已嚴重危害人類的生存環(huán)境，國家強制要求火電廠必須安裝煙氣脫硫裝置。但是，受技術(shù)和經(jīng)濟等條件的限制，必須發(fā)展脫硫率高、系統(tǒng)可利用率高、流程簡化、系統(tǒng)電耗低、投資和運行費用低的脫硫技術(shù)和工藝。在這種形勢下，干法脫硫工藝應(yīng)運而生。為此，結(jié)合國內(nèi)外目前比較成熟、大型商業(yè)化運行的幾種干法、半干法脫硫工藝，分析了干法、半干法脫硫工藝在大型化發(fā)展、控制調(diào)節(jié)、預(yù)除塵器和脫硫除塵器設(shè)置的技術(shù)要點，最后指出干法脫硫工藝具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：煙氣脫硫；干法脫硫工藝;技術(shù)要點；前景

1煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀

世界上煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了以下3個階段：

a)20世紀70年代，以石灰石濕法為代表第一代煙氣脫硫。

b)20世紀80年代，以干法、半干法為代表的第二代煙氣脫硫。主要有噴霧干燥法、爐內(nèi)噴鈣加爐后增濕活化（LIFAC）、煙氣循環(huán)流化床（CFB）、循環(huán)半干法脫硫工藝（NID）等。這些脫硫技術(shù)基本上都采用鈣基吸收劑，如石灰或消石灰等。隨著對工藝的不斷改良和發(fā)展，設(shè)備可靠性提高，系統(tǒng)可用率達到97%，脫硫率一般為70%～95%，適合燃用中低硫煤的中小型鍋爐

c)20世紀90年代，以濕法、半干法和干法脫硫工藝同步發(fā)展的第三代煙氣脫硫。

由于技術(shù)和經(jīng)濟上的原因，一些煙氣脫硫工藝已被淘汰，而主流工藝，如石灰石-石膏濕法、煙氣循環(huán)流化床、爐內(nèi)噴鈣加爐后增濕活化、噴霧干燥法、氣體懸浮吸收脫硫工藝（GSA）以及改進后的NID卻得到了進一步的發(fā)展，并趨于成熟。這些煙氣脫硫工藝的優(yōu)點是：脫硫率高(可達95%以上)；系統(tǒng)可利用率高；工藝流程簡化；系統(tǒng)電耗低；投資和運行費用低。從20世紀90年代開始，中國先后從國外引進了各種類型的脫硫技術(shù)，建成了6個示范工程項目，涉及濕法、半干法和干法煙氣脫硫技術(shù)，見表1。



本文根據(jù)幾種干法、半干法脫硫工藝的基本原理，對干法工藝的幾個重要方面進行分析。

2脫硫塔大型化的要點

2.1盡量使用單塔脫硫

隨著機組容量的增大，脫硫塔的直徑也隨著增大。在能使用單塔的情況下，盡量不要使用雙塔和多塔，因為單一吸收塔技術(shù)提高了系統(tǒng)的可靠性和脫硫率，而且初期投資費可降低30%～50%。脫硫副產(chǎn)品回收利用的研究開發(fā)，也拓寬了其商業(yè)應(yīng)用的途徑。

2.2脫硫塔大型化的主要問題

脫硫塔大型化最主要的問題是要保證塔內(nèi)流場中溫度的均勻性和調(diào)節(jié)的靈敏性。

a)塔內(nèi)流場中溫度均勻性的要求

在塔的高度方向的各個斷面上，各點的溫度趨于一致，不能有高、低溫差異太大的情況出現(xiàn)。因為高溫處的SO2吸收反應(yīng)效果較差，高溫時吸收劑的活性較小，反應(yīng)溫度與煙氣露點溫度的差值較大（AST），反應(yīng)率就低；而低溫處，尤其出現(xiàn)低于露點溫度，即AST＜0時，容易出現(xiàn)局部的結(jié)露、粘連和筒壁腐蝕，這就是為什么有些脫硫工藝需要在反應(yīng)塔內(nèi)加裝內(nèi)襯的原因，其實，這種情況的危害性較大，反應(yīng)塔可以通過內(nèi)襯防腐，但煙氣下游的設(shè)備和煙氣管道卻難以防腐，且花費較大。

b)脫硫塔調(diào)節(jié)的靈敏性要求

隨著負荷、工況的變化，各參數(shù)的負荷應(yīng)變時間短，較少滯后，使脫硫效率隨著工況的變化而變化，從而保證各種工況下脫硫率穩(wěn)定。 2.3循環(huán)流化床煙氣脫硫塔

為保證脫硫反應(yīng)塔溫度的均勻性和調(diào)節(jié)靈敏性，要求塔內(nèi)有良好的傳質(zhì)特性。物料的傳質(zhì)往往比傳熱更重要，而且能更快達到更好的效果，單純的傳熱速度較慢，而且熱力場有熱力梯度，很難使各點的溫度在短時間內(nèi)很均勻，利用循環(huán)流化床的原理而設(shè)計的脫硫塔，在這一方面比較能夠達到這一要求，它使反應(yīng)塔內(nèi)的傳熱傳質(zhì)非常強烈。 2.3.1循環(huán)流化床脫硫塔的特點

根據(jù)循環(huán)流化床原理而設(shè)計制造的脫硫反應(yīng)塔，其煙氣進入反應(yīng)塔底部時，塔內(nèi)文丘里的加速，將噴入塔內(nèi)的吸收劑和循環(huán)回流的物料吹起，形成沸騰床體，氣體和物料無論處于流化床的過渡段還是穩(wěn)定段，都處于強烈的紊流狀態(tài)，物料之間的碰撞、摩擦、反應(yīng)、傳熱等物理化學(xué)過程非常強烈，任何工況變化所引起的波動都會在這個強烈的傳熱傳質(zhì)狀態(tài)下迅速達到新的平衡。這樣，布置在塔頂?shù)臏囟葴y點產(chǎn)生假信號或幾個測點的溫度信號不一致而使控制系統(tǒng)無法及時進行各種物料的調(diào)節(jié)的可能性大為減少，同時也使脫硫設(shè)備出現(xiàn)低溫、結(jié)露、腐蝕的概率大為減少。

2.3.2回流式循環(huán)流化床煙氣脫硫塔的特點

尤其是德國WULFF公司的回流式煙氣循環(huán)流化床（RCFB），其獨特的流場和塔頂結(jié)構(gòu)設(shè)計，在RCFB吸收塔中，煙氣和吸收劑顆粒的向上運動中會有一部分因回流（Reflux）而從塔頂向下返回塔中。這股向下的回流固體與煙氣的方向相反，而且，它是一股很強的內(nèi)部湍流，從而增強了煙氣與吸收劑的接觸時間。實際上可以認為這是一種與外部再循環(huán)相似的內(nèi)部再循環(huán)。在內(nèi)部再循環(huán)的作用下，RCFB工藝的脫硫效率得到了優(yōu)化。也許很多脫硫工藝都很難避免腐蝕情況的出現(xiàn)，但這種概率和趨向則可以把握。 2.4脫硫塔內(nèi)煙氣濕度的控制

溫度的控制，實質(zhì)上是對煙氣濕度的控制。脫硫工藝中，煙氣的濕度對脫硫效率的影響很大。例如爐內(nèi)噴鈣尾部增濕工藝，其爐內(nèi)噴鈣脫硫效率為25%～35%，尾部增濕效率為40%～50%，總效率為75%左右，這說明了煙氣濕度對脫硫效率的影響。在相對濕度為40%～50%時，消石灰活性增強，能夠非常有效地吸收SO2，煙氣的相對濕度是利用向爐內(nèi)給煙氣噴水的方法來提高。半干法煙氣脫硫工藝中，水和石灰以漿液的狀態(tài)注入煙氣，漿液中固態(tài)物的質(zhì)量分數(shù)為35%～50%，而干法脫硫工藝，如RCFB和NID，加入的水量相同，但水分布在粉料微粒的表面，用于蒸發(fā)的表面積很大。煙氣濕度的提高，可以使煙氣脫硫操作溫度接近或高于露點溫度10～20 ℃(實踐中，這一溫度范圍為65～75 ℃)，激活消石灰吸收SO2。SO2是煙氣中反應(yīng)較慢的成分，保持床溫接近露點溫度（即較高的相對濕度），可以保持微粒表面的濕膜有較長的停留時間，促進SO2和Ca2化學(xué)成分之間的反應(yīng)，使吸收的程度和石灰的利用率達到最佳。SO3和鹵化酸類（HCl、HF等）的酸性比SO2強，所以SO3，HCL，HF成分在裝置中的去除率達99%，因其活性強，幾乎能全部與SO2同時被吸收，適量的鹵化酸類因鈣的吸濕性、因霧滴在濕潤環(huán)境中的干燥時間較長，有助脫除SO2，這也是采用接近露點溫度的另一好處。

3干法脫硫工藝的運行調(diào)節(jié)

干法脫硫工藝的系統(tǒng)控制和調(diào)節(jié)主要取以下3個信號，用以前饋或反饋到各個調(diào)節(jié)回路，相互配合，達到脫硫的最佳工況條件，保證脫硫的效果。3.1控制好脫硫塔內(nèi)的溫度及高度重視塔內(nèi)的加水方式

a)監(jiān)測脫硫塔內(nèi)的溫度，以此來調(diào)節(jié)噴水系統(tǒng)的開度和噴水量的大小，保持適當?shù)腁ST值，使床溫在各種負荷和工況條件下，煙氣的酸露點溫度始終保持在較高處，這樣，吸收劑的活性最佳，能夠較好地捕捉SO2，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，提高脫硫率。

在大型化商業(yè)運行的脫硫塔中，溫度的控制是比較困難的，它是制約脫硫裝置大型化發(fā)展的主要因素之一。當脫硫塔直徑越來越大時，要各個大面積截面上的溫度保持均勻性，需采取大量的有效措施，目前，干法、半干法脫硫裝置還沒有在較大容量機組上使用的業(yè)績，與此有很大關(guān)系。較為成熟的脫硫技術(shù)，如旋轉(zhuǎn)噴霧法，GSA法，其單塔容量一般都在100 MW機組以下，單塔直徑4 500 mm以下，而NID法則做得更小一些。各國公司都在圍繞干法、半干法脫硫裝置大型化發(fā)展進行開發(fā)和研究，德國WULFF公司利用流化床和帶內(nèi)回流的循環(huán)流化床技術(shù)（RCFB），在解決傳熱傳質(zhì)這一問題上，取得了一定的成績，效果明顯。目前，RCFB單塔用于奧地利1臺300 MW機組煙氣脫硫并獲得成功。

b)給脫硫塔內(nèi)加水的方式頗為講究。在旋轉(zhuǎn)噴霧，GSA半干法中，由于吸收劑以漿液形式噴入時帶有水，運行時又需加調(diào)節(jié)，造成由溫度信號而引起的水路調(diào)節(jié)變得復(fù)雜化，因為在噴漿工藝中，所加入的水與吸收劑的量有比例關(guān)系，使噴水調(diào)節(jié)受其它因素影響。NID法的水完全與吸收劑、再循環(huán)料一道加入反應(yīng)塔（視垂直煙道為反應(yīng)塔）。RCFB法吸收劑直接以干粉形態(tài)噴入，水路另外單獨噴入，就噴水調(diào)溫而言，RCFB法顯然要更方便一些。 3.2監(jiān)測SO2排放量

監(jiān)測SO2排放量信號，用于調(diào)節(jié)脫硫劑的加入量。當SO2排放量較大時，就應(yīng)加入更多的吸收劑去吸收更多的SO2；當SO2的排放量較小時，就應(yīng)減少吸收劑的使用，使系統(tǒng)運行經(jīng)濟合理，降低成本。3.3監(jiān)測吸收塔的壓降

監(jiān)測吸收塔的壓降，用于調(diào)節(jié)再循環(huán)量的大小，使脫硫渣的循環(huán)量和循環(huán)次數(shù)控制在設(shè)計范圍之內(nèi)，這樣既可控制下游脫硫除塵器的入口灰塵的質(zhì)量濃度和煙囪煙塵質(zhì)量濃度的排放，又可提高吸收劑的利用率，降低堿酸比。

控制這三個監(jiān)測量及其相關(guān)的信號去調(diào)節(jié)各運行回路，使脫硫系統(tǒng)的運行達到最優(yōu)化，這是干法、半干法脫硫工藝控制系統(tǒng)的基本要求。就控制的靈敏性、可靠性而言，如果三個控制回路能完全獨立，各行其是，互不影響則最理想，而RCFB技術(shù)的控制原理最能符合這一要求，由于其吸收劑、水和脫硫渣的再循環(huán)是獨立加入到脫硫塔的，這樣就避免了其它工藝三者的互相牽連，避免了增加脫硫劑時附加了水而使溫度下降或加水降溫時附加了脫硫劑，從而增加再循環(huán)量而增大堿酸比的情況。當然，以上三個參數(shù)總是相互影響、協(xié)同調(diào)節(jié)的，但三路系統(tǒng)的參數(shù)分別調(diào)節(jié)，會更方便靈活一些。

4預(yù)除塵器設(shè)置的探討

對于是否使用預(yù)除塵器，很多文獻或資料并沒有詳細說明。據(jù)國外一些資料指出，一般干法或半干法都設(shè)有預(yù)除塵器，但國內(nèi)很多電廠沒有設(shè)預(yù)除塵器。不設(shè)預(yù)除塵器，筆者認為起碼會影響以下2方面。 4.1不利于燃料灰和脫硫灰的再循環(huán)

根據(jù)計算，鍋爐燃煤產(chǎn)生的燃料灰的量比較多，而用于脫硫產(chǎn)生的脫硫灰的量比較少，通常前者是后者的三倍左右。以200 MW機組為例，耗煤量約95 t/h，產(chǎn)生的燃料灰約22 t（灰分的質(zhì)量分數(shù)以25%計），而脫硫灰量（硫的質(zhì)量分數(shù)以0.85%計）約7 t；以300 MW機組為例，耗煤量約140 t/h，產(chǎn)生的燃料灰約32 t，而脫硫灰量約11 t。這就是說，如果沒有預(yù)除塵器，當脫硫灰和燃料灰混在一起再循環(huán)時，將有75%的再循環(huán)物是燃料灰，而這些大量的燃燒灰對提高脫硫率和降低堿酸比值并沒有幫助，還會減少吸收劑、脫硫灰與SO2的接觸，消耗動力，增大反應(yīng)塔容量；由于再循環(huán)量變大，還會提高煙氣噴射的初始速度以達到同樣的流化狀態(tài)，這一初始速度的提高，還會帶來以下2個問題：

a)減小煙氣在塔內(nèi)的停留時間，使氣體很快通過吸收塔，降低了塔內(nèi)的反應(yīng)率，將部分脫硫反應(yīng)留在了下游設(shè)備中。

b)一般燃料灰比脫硫灰要粗一些，燃料灰的平均粒徑大致為15μm±5μm，脫硫灰的平均粒徑大致為10μm±5μm；燃料灰的體積質(zhì)量一般為700～1 000 kg/m3，而脫硫灰的體積質(zhì)量一般為500～1 000 kg/m3，煙氣流速的加大，將大量的細微粒帶出了反應(yīng)塔，不利于吸收劑的有效利用，影響了堿酸比。 4.2影響脫硫塔下游的脫硫除塵器

是否設(shè)置預(yù)除塵器，對脫硫塔下游的脫硫除塵器會產(chǎn)生較大的影響。如果沒有預(yù)除塵，大量燃煤灰混在脫硫灰中一起循環(huán)，使得循環(huán)量變大，脫硫除塵器的入口質(zhì)量濃度也隨之增大，在除塵器排放指標一定的情況下，脫硫除塵器的入口質(zhì)量濃度是有限度的，太高的入口粉塵質(zhì)量濃度也會使除塵器的造價上升，這樣勢必減少循環(huán)次數(shù)，降低吸收劑利用率，使堿酸比值變大。如果有預(yù)除塵器，這一情況將得到改善。這就可以解釋GSA，NID脫硫工藝，在沒有預(yù)除塵器時，循環(huán)次數(shù)只有30～50次；而CFB，RCFB脫硫工藝，由于設(shè)置了預(yù)除塵器，循環(huán)次數(shù)就可以達到100～150次。

5脫硫除塵器的設(shè)置

干法、半干法脫硫用的除塵器有別于火力發(fā)電廠的常規(guī)除塵器，大型火力發(fā)電廠一般1臺爐配2臺除塵器，而脫硫裝置如果是配單塔脫硫，則通常只配一臺除塵器。除了設(shè)備數(shù)量的不同使得脫硫除塵器變大外，其差別還主要在于除塵器入口質(zhì)量濃度的不同。火力發(fā)電廠所配除塵器的入口質(zhì)量濃度通常在35 g/m3左

3右（標準狀態(tài)），若煙塵排放標準以200 mg/m計（標準狀態(tài)），則效率通常為99.4%左右，而脫硫除塵器的入口質(zhì)量濃度由于脫硫渣的多次再循環(huán)而變得很大，3通常達到0.6～1 kg/m（標準狀態(tài)）。要達到相同的排放質(zhì)量濃度，除塵效率通常要求達到99.97%以上。如使用RCFB技術(shù)的廣州恒運集團公司的以大代小1×210 MW機組的煙氣脫硫系統(tǒng)，脫硫除塵器的入口質(zhì)量濃度為800 g/m3（標準狀態(tài)），除塵效率要求達99.975%；使用NID技術(shù)的浙江巨化股份有限公司的230 t/h煙

3氣脫硫用除塵器的入口質(zhì)量濃度為1 kg/m（標準狀態(tài)），除塵效率要求達99.98%。凡利用循環(huán)技術(shù)進行干法、半干法脫硫的工藝，其脫硫除塵器的入口質(zhì)量濃度都很高。如GSA，NID等工藝，由于循環(huán)量較大，一般循環(huán)次數(shù)為30～40次時，脫

3硫除塵器的入口質(zhì)量濃度便達到了1 kg/m（標準狀態(tài)）。如采用預(yù)除塵器，由于再循環(huán)量減少了大約70%，其循環(huán)次數(shù)在100～150次左右時，脫硫除塵器的3入口質(zhì)量濃度可達到600～800 g/m（標準狀態(tài)），如RCFB工藝。對于高粉塵質(zhì)量濃度的除塵器，國外有用布袋式的，也有用靜電式的。由于布袋除塵價格較高，檢修強度較大，更換頻率快，且系統(tǒng)壓降較大，廠用電高，我國趨向于使用靜電除塵器。靜電除塵器處理高質(zhì)量濃度粉塵在結(jié)構(gòu)上有其特殊的地方，各種工藝所采取的辦法也不盡相同，如GSA工藝，在煙氣進靜電除塵器之前，先通過旋風(fēng)分離器進行機械預(yù)除塵；NID脫硫工藝，在靜電除塵器上加一段機械預(yù)除塵和小灰斗；lurgi公司采用上進氣方式，通過煙氣回轉(zhuǎn)折流預(yù)除塵；德國WULFF公司在進口及第一電場采取預(yù)除塵措施的同時，又在振打清灰，改善放電極線形式，加大放電強度，提高放電電流強度，防止二次飛揚等方面做工作，并取得了較好的效果，獲得了很高的除塵效率。盡管脫硫除塵器的入口質(zhì)量濃度很高，但由于脫硫灰分的組成主要是鈣的化合物，不會有燃煤灰中的Al2O3和游離SiO2等難以捕捉的物質(zhì)，且脫硫灰的粉塵較細、比電阻較小，含濕量相對高一些、溫度較低等因素，還是對除塵有利。但是，脫硫除塵器是干法、半干法脫硫工藝一個非常主要的設(shè)備。因為不僅有部分脫硫反應(yīng)在除塵器中完成，而且除塵器還與脫硫塔的再循環(huán)聯(lián)系在一起。嚴格意義上講，脫硫除塵器是干法、半干法脫硫工藝的一個組成部分，與脫硫塔密不可分，實際上，國外所講的干法脫硫工藝系統(tǒng)，就包括了脫硫除塵器。

6結(jié)論

由于干法脫硫工藝在占地、造價、操作、調(diào)節(jié)、維護、副產(chǎn)品無二次污染等方面的優(yōu)點，這種工藝越來越受到業(yè)主方的廣泛青睞。現(xiàn)在各國都在積極研究干法脫硫技術(shù)，并使之逐步向設(shè)備大型化、系統(tǒng)簡單化、控制自動化發(fā)展，所以國內(nèi)干法、半干法應(yīng)用的比例也在逐步提高。隨著對干法脫硫工藝的深入認識、研究和改進以及對脫硫灰綜合利用的開發(fā)，干法脫硫工藝將會有更加廣闊的應(yīng)用前景。

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