第一篇：常用煙氣脫硫技術(shù)原理與工藝

技術(shù)講課內(nèi)容：幻燈片內(nèi)容摘錄

2013.5.22 第一部分

概述

為什么要脫硫

脫硫的必要性

隨著國民經(jīng)濟的增長，能源消耗急劇增加，由此而引起的環(huán)境污染日益嚴重。我國是一個煤儲量豐富的國家，煤炭占一次能源的75%，能源消費結(jié)構(gòu)對煤的過分依賴導(dǎo)致了環(huán)境污染的加劇，煤炭燃燒所排出SO2占排放總量的93.9%，我國1995年SO2排放達2370萬噸，己居世界第一位。

? 據(jù)《1998年中國環(huán)境狀況公報》數(shù)據(jù)顯示1998年，中國大氣環(huán)境主要污染物SO2的排放量達2090萬噸，由此導(dǎo)致酸雨的覆蓋面積約占國土面積的30%，造成的經(jīng)濟損失達1100億元。1998年，全國降水年均pH值范圍在4.13-7.79之間，降水年均pH值低于5.6的城市占統(tǒng)計城市數(shù)的52.8%，尤其在南方降水pH值低于5.6的城市約占73.03%。SO2的排放不僅對人體有害，還會引起酸雨。SO2目前己成為我國空氣最主要污染物之一。

? 酸雨控制和二氧化硫污染控制區(qū)簡稱兩控區(qū)

? 大氣中SO2可以導(dǎo)致多種呼吸器官疾病和更多誘發(fā)心血管疾病，而目SO2在環(huán)境中形成的酸沉降會引起江河湖泊的酸化，對植物和農(nóng)作物造成損害。

環(huán)境污染突出的“三廢” 處理的最基本的原則，就是找到一種合適的，將污染物轉(zhuǎn)化為一種長期穩(wěn)定、不對周邊環(huán)境造成二次污染的方式。

? “工業(yè)三廢”是指工業(yè)生產(chǎn)所排放的“廢水、廢氣、固體廢棄物

? “工業(yè)三廢”中含有多種有毒、有害物質(zhì)，若不經(jīng)妥善處理，如未達到規(guī)定的排放標準而排放到環(huán)境（大氣、水域、土壤）中，超過環(huán)境自凈能力的容許量，就對環(huán)境產(chǎn)生了污染，破壞生態(tài)平衡和自然資源，影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民健康，污染物在環(huán)境中發(fā)生物理的和化學(xué)的變化后就又產(chǎn)生了新的物質(zhì)。好多都是對人的健康有危害的。這些物質(zhì)通過不同的途徑（呼吸道、消化道、皮膚）進入人的體內(nèi)，有的直接產(chǎn)生危害，有的還有蓄積作用，會更加嚴重的危害人的健康。不同物質(zhì)會有不同影響。

一、什么是“煙氣脫硫技術(shù)”？

用簡單、通俗的說法，就是：一種將煙氣中SOx進行分離，轉(zhuǎn)化為一種長期穩(wěn)定、不對周邊環(huán)境造成二次污染的物質(zhì)的方法。這是我們最基本的需求。

這種終產(chǎn)物的綜合利用，也是我們選擇何種煙氣脫硫技術(shù)路線綜合考量因素之一。

? 第二部分

? 石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)

? FGD——（flue gas desulfurization)煙氣脫硫，即在煙道上加脫硫裝置，它目前是世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方法，是控制酸雨和SO2污染的最有效和主要的技術(shù)手段。

? 目前徐塘四臺機均采用此脫硫技術(shù)

? 脫硫術(shù)語

? 1脫硫島：

? 指脫硫裝置及為脫硫服務(wù)的建筑物。?

2、吸收劑： ? ? ? ? ? ? 指脫硫工藝中用于脫出二氧化硫等有害物質(zhì)的反應(yīng)劑。石灰石----石膏法脫硫工藝使用的吸收劑為石灰石（CaCO3）或石灰（CaO）? 3吸收塔：

? 脫硫工藝中脫除SO2等有害物質(zhì)的反應(yīng)裝置。? 4副產(chǎn)品：

? 在脫硫工藝中吸收劑與煙氣中的SO2等反應(yīng)后生成的物質(zhì)。? 5裝置可用率：

? 指脫硫裝置每年正常運行時間與發(fā)電機組每年總運行時間的百分比。

可用率=（A-B）/A ×100% ? 6脫硫效率：

? 脫硫裝置脫除的SO2量與未經(jīng)脫硫前煙氣中所含SO2量的百分比，按公式：∩=(C1-C2)/C1×100% ? 7增壓風(fēng)機：

? 為克服脫硫裝置產(chǎn)生的煙氣阻力新增加的風(fēng)機。目前4、5號脫硫裝置的增壓風(fēng)機已拆除；

6、7號脫硫裝置的增壓風(fēng)機也即將拆除。? 8煙氣換熱器：GGH（6、7號）

? 為調(diào)節(jié)脫硫前后的煙氣溫度設(shè)置的換熱裝作（GGH）。一般進130℃降至88℃出，至吸收塔出50℃，至GGH加熱到80℃以上排至煙囪。

（一）脫硫原理

石灰石—石膏濕法煙氣脫硫采用石灰石漿液做為反應(yīng)劑，與煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鈣（CaSO3），亞硫酸鈣CaSO3與氧氣進一步反應(yīng)生成硫酸鈣（CaSO4）。其脫硫效率和運行可靠性高，是應(yīng)用最廣的脫硫技術(shù)。

? 石灰石濕法脫硫系統(tǒng)的組成

? 煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、公用系統(tǒng)（工藝水系統(tǒng)、、壓縮空氣系統(tǒng)等）、廢水系統(tǒng)。

?

1、煙氣系統(tǒng)（煙道擋板、煙氣再熱器、增壓風(fēng)機等）； ?

2、吸收系統(tǒng)（吸收塔、循環(huán)泵、氧化風(fēng)機、除霧器等）；吸收塔系統(tǒng)一般包括石灰石漿液再循環(huán)系統(tǒng)、氧化空氣系統(tǒng)、除霧器沖洗系統(tǒng)、石灰石漿液供給系統(tǒng)、吸收塔溢流密封系統(tǒng)、吸收塔排水坑及事故漿池系統(tǒng)。主要設(shè)備有吸收塔、再循環(huán)泵、除霧器、攪拌器、氧化風(fēng)機、吸收塔排水坑、事故漿液池、吸收塔排水坑、事故漿液池泵及相關(guān)的管路及閥門等。

?

3、吸收劑制備系統(tǒng)（石灰石粉倉、磨石機、石灰石漿罐、漿液泵等）?

4、石膏脫水及儲存系統(tǒng)（石膏漿液泵、水力旋流器、真空脫水機等）?

5、公用系統(tǒng)（工藝水、壓縮空氣、熱工及電氣等系統(tǒng)）

? 工藝水系統(tǒng)作用：主要用來補充廢水系統(tǒng)帶走、在吸收塔內(nèi)蒸發(fā)、及石膏帶走的水分；冷卻氧化空氣、沖洗GGH、沖洗漿液管道、沖洗石膏濾餅濾布等。

? 更主要的作用是4、5號FGD漿液循環(huán)泵的機封冷卻水，今天上午就能看出工藝水的作用。機封水壓力一般在0.3mpa左右。

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6、廢水廢渣處理系統(tǒng)

（二）典型工藝流程

煙氣系統(tǒng)DCS運行畫面

增壓風(fēng)機又稱脫硫風(fēng)機，用以克服脫硫系統(tǒng)的阻力。脫硫風(fēng)機主要有三種：動葉可調(diào)軸流風(fēng)機、靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機以及離心風(fēng)機。

常用大型電站煙氣脫硫 增壓風(fēng)機外形圖

1.3 主要設(shè)備之三：煙氣換熱器（6、7號）

由鍋爐來的煙氣溫度130℃，進入GGH放熱溫度降至88℃左右，進入吸收塔，煙氣在吸收塔內(nèi)被循泵出口的漿液吸收、降溫從吸收塔排出，溫度大概50℃，再經(jīng)GGH加熱，溫度升高到80℃，進入煙囪排入大氣。由吸收塔出來的煙氣，溫度已經(jīng)降至45～55℃，已低于酸露點，尾部煙道內(nèi)壁溫度較低，容易結(jié)露腐蝕，所以通常安裝了煙氣再熱器，其目的是降低吸收塔入口煙溫、提高吸收塔出口煙溫。煙氣再熱器有多種方式，一般分為蓄熱式和非蓄熱式。蓄熱式主要有：回轉(zhuǎn)式煙氣換熱器(RGGH)、管式煙氣換熱(MGGH)器等。

大型電站煙氣脫硫 回轉(zhuǎn)式煙氣換熱器(RGGH)外形圖

2、SO2吸收系統(tǒng)及主要設(shè)備

2.1 吸收塔

按照工作原理來分類，吸收塔主要有噴淋塔、液柱塔、填料塔、噴射鼓泡塔等。

（1）噴淋塔

噴淋塔是典型的空塔型吸收塔，循環(huán)漿液經(jīng)過多層噴淋層將漿液由吸收塔上部從上向下噴射，形成細小的液滴與從下向上逆流的煙氣接觸，完成SOx的吸收。煤的含硫量從小到大決定，對應(yīng)噴淋層的層數(shù)為3～5層不等，對于特高硫煤，噴淋塔有一定的局限性。

噴淋塔采用單元制漿液循環(huán)系統(tǒng)，每臺循環(huán)泵對應(yīng)一層噴淋層，無在線備用。每臺泵流量相同，揚程不同。每臺泵、電機互換性較差，不利于備品備件的準備。噴淋塔一旦建成，煤的實際含硫量超過設(shè)計值需要改造的工程量較大。

噴淋塔其具有塔內(nèi)部件少，結(jié)垢可能性小，阻力低等優(yōu)點。適合國內(nèi)大部分地區(qū)的中低硫煤鍋爐的煙氣脫硫，是目前國內(nèi)使用最多的塔型。

? 1）吸收塔噴淋層

噴嘴是噴淋塔的關(guān)鍵設(shè)備之一，脫硫噴嘴的作用是將漿液噴射為細小的液滴，增加吸收塔內(nèi)漿液與煙氣的接觸面積。

目前常用的脫硫噴嘴有螺旋噴嘴和偏心噴嘴兩種，根據(jù)每個噴嘴流量選擇。

? 2）除霧器

除霧器是利用折流板改變通過的煙氣流道，使經(jīng)過噴漿脫出SO2后的煙氣夾帶的液滴和水霧分離下來, 以控制和防止亞硫酸鹽在除霧器后塔壁、煙道產(chǎn)生結(jié)垢。除霧器一般的設(shè)計要求是液滴含量不超過100mg/Nm3。

? 除霧器

3）攪拌器

為使?jié){液在漿池內(nèi)不致沉淀結(jié)垢, 保證漿液在漿池內(nèi)與空氣中氧充分氧化，吸收塔底部通常設(shè)置側(cè)進式攪拌器。

? 吸收塔噴漿管和噴嘴

（3）噴射鼓泡塔（4）填料塔

填料的特點：

（1）填料塔具有生產(chǎn)能力大，脫硫效率高，漿液量小，傳質(zhì)效率高，操作彈性大等優(yōu)點。

（2）吸收塔造價高；當漿液負荷較小時傳質(zhì)效率降低；

（3）一般不直接用于有懸浮物或容易聚合產(chǎn)生結(jié)垢的脫硫劑。主要適用于溶解性的脫硫劑的脫硫技術(shù)。（5）帶托盤的噴淋塔

根據(jù)石灰石的磨制方式是干磨或濕磨，可將石灰石漿液制備分為干式制漿系統(tǒng)和濕式制漿系統(tǒng)。

3.1 干式制漿系統(tǒng)

主要包括石灰石接收、輸送和貯存、石灰石粉制備和輸送、石灰石粉貯存。3.2 濕式制漿系統(tǒng)

主要包括石灰石貯存和輸送系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)。

主要由吸收塔排出泵系統(tǒng)、旋流器站(一級脫水系統(tǒng))、真空皮帶過濾機(二級脫水系統(tǒng))、廢水旋流站等組成。

旋流器站(一級脫水系統(tǒng))

? 石膏二級脫水系統(tǒng)圖 ? 石膏二級脫水布置圖 ? 1)工藝水系統(tǒng)

?

FGD裝置配置有工藝水泵和事故沖洗水泵。

? 2)壓縮空氣系統(tǒng) ? 3)事故漿液排放系統(tǒng) ?

事故漿液池、泵、坑 ? 4)廢水處理系統(tǒng)

? 采用中和、混凝、澄清、脫水處理。

? 設(shè)有反應(yīng)箱、澄清池、壓濾機、加藥設(shè)備等。? 處理出水達到排放標準。

第二篇：煙氣海水脫硫技術(shù)原理

煙氣海水脫硫技術(shù)原理

海水煙氣脫硫是利用海水的天然堿性吸收煙氣中SO2的一種脫硫工藝。由于雨水將陸地上巖層的堿性物質(zhì)（碳酸鹽）帶到海中，天然海水通常呈堿性，PH值一般大于7，其主要成分是氯化物、硫酸鹽和一部分可溶性碳酸鹽，以重碳酸鹽（HCO3）計，自然堿度約為1.2～2.5mmol/L，這使得海水具有天然的酸堿緩沖能力及吸收SO2的能力。海水脫硫的一個基本理論依據(jù)就是自然界的硫大部分存在于海洋中，硫酸鹽是海水的主要成份之一，環(huán)境中的二氧化硫絕大部分最終以硫酸鹽的形式排入大海。

煙氣中SO2與海水接觸發(fā)生以下主要反應(yīng)： SO2(氣態(tài))+ H2O → H2SO3 → H+ + HSO3-HSO3-→ H+ + SO32-SO32-+ 1/2O2 → SO42-

上述反應(yīng)為吸收和氧化過程，海水吸收煙氣中氣態(tài)的SO2生成H2SO3，H2SO3不穩(wěn)定將分解成H與HSO3，HSO3不穩(wěn)定將繼續(xù)分解成H 與 SO3。SO3與水中的溶解氧結(jié)合可氧化成SO4。但是水中的溶解氧非常少，一般在7～8mg/l左右，遠遠不能將由于吸收SO2產(chǎn)生的SO32-氧化成SO42-。

吸收SO2后的海水中H+濃度增加，使得海水酸性增強，PH值一般在3左右，呈強酸性，需要新鮮的堿性海水與之中和提高PH值，脫硫后海水中的H+與新鮮海水中的碳酸鹽發(fā)生以下反應(yīng)：

HCO3-+ H+ → H2CO3 → CO2↑ + H2O 在進行上述中和反應(yīng)的同時，要在海水中鼓入大量空氣進行曝氣，其作用主要有：（1）將SO32-氧化成為SO42-；（2）利用其機械力將中和反應(yīng)中產(chǎn)生的大量CO2趕出水面；（3）提高脫硫海水的溶解氧，達標排放。

從上述反應(yīng)中可以看出，海水脫硫除海水和空氣外不添加任何化學(xué)脫硫劑，海水經(jīng)恢復(fù)后主要增加了SO42-，但海水鹽分的主要成分是氯化鈉和硫酸鹽，天然海水中硫酸鹽含量一般為2700mg/l,脫硫增加的硫酸鹽約70－80 mg/l，屬于天然海水的正常波動范圍。硫酸鹽不僅是海水的天然成分，還是海洋生物不可缺少的成分，因此海水脫硫不破壞海水的天然組分，也沒有副產(chǎn)品需要處理。2-+--+

2-2--從自然界元素循環(huán)的角度來分析海水脫硫，硫元素循環(huán)路徑下圖所示?？梢姡Ｋ摿蚬に噷嵸|(zhì)上截斷工業(yè)排放的硫進入大氣造成污染和破壞的渠道，同時將硫以硫酸鹽的形式排入大海，使硫經(jīng)過循環(huán)后又回到了它的原始形態(tài)。

硫的循環(huán)路徑

煙氣海水脫硫工藝系統(tǒng)流程圖

更新時間：08-5-29 17:16

煙氣系統(tǒng)與石灰石濕法類似，設(shè)置增壓風(fēng)機以克服脫硫系統(tǒng)的阻力，并通過煙氣換熱器（GGH）加熱脫硫后的凈煙氣。原煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機升壓、煙氣換熱器冷卻后送入吸收塔。吸收塔是海水脫硫系統(tǒng)的重要組成部分，SO2的吸收以及部分亞硫酸根的氧化都是在此完成的。自下部進入的煙氣與從吸收塔上部淋下的海水接觸混合，煙氣中的SO2與海水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成SO32-和H+，海水pH值下降成為酸性海水；脫硫后的煙氣依次經(jīng)過除霧器除去霧滴、煙氣換熱器加熱升溫后由煙囪排放。海水脫硫與石灰石法脫硫相比，吸收劑溫度更低，尤其冬天，北方海水溫度較低，致使經(jīng)海水洗滌后的煙氣溫度只有30多度。為避免腐蝕，增壓風(fēng)機一般設(shè)計在原煙氣側(cè)，對GGH則要求其換熱元件表面涂搪瓷。關(guān)于吸收塔的設(shè)計，一種為填料塔，應(yīng)用業(yè)績較多，塔內(nèi)設(shè)多層填料，通過不斷改變水流方向延長海水滯留時間并促進煙氣與海水的充分結(jié)合；還有一種吸收塔為噴淋空塔，將海水通過增壓泵引至吸收塔上部的若干層噴嘴，霧狀下行的海水與逆流煙氣混合，空塔設(shè)計中有時在吸收塔下部還設(shè)計氧化空氣以增加亞硫酸根的氧化。

煙氣海水脫硫工藝流程圖

供排海水系統(tǒng)的任務(wù)是將從凝汽器排出的海水抽取一部分到吸收塔，該部分海水占全部海水的1/5左右，吸收SO2后的酸性海水通過玻璃鋼管道流到海水恢復(fù)系統(tǒng)（簡稱曝氣池）。從凝汽器排出的剩余海水自流到曝氣池，與酸性海水中和并進行曝氣處理。

為控制海水在曝氣池內(nèi)的停留時間和流速均勻，曝氣池一般設(shè)計4－5個流道，在功能上分為旁路通道、曝氣通道、混合通道，池內(nèi)反應(yīng)分為中和、曝氣、再中和，以便使海水達標排放。曝氣反應(yīng)需要通過曝氣風(fēng)機鼓入大量的空氣。曝氣管道和曝氣噴嘴均勻布置于曝氣池底部，以便對海水實施深層曝氣。進入海水的氧氣可使不穩(wěn)定的SO32-與O2反應(yīng)生成穩(wěn)定的SO42-，減少海水的化學(xué)需氧量COD，增加海水中溶解氧DO，恢復(fù)海水的特有成分。在曝氣池中鼓入的大量空氣還加速了CO2的生成釋出，并使海水的pH值恢復(fù)到允許排放的正常水平。

煙氣海水脫硫工藝排放的關(guān)鍵控制指標

更新時間：08-5-29 11:57

海水脫硫的關(guān)鍵在于不僅要將煙氣中SO2脫除，脫硫效率要達到90％以上，還要將脫硫后的海水恢復(fù)到能夠達標排放的程度，整個脫硫過程中除海水和空氣外，不添加任何別的物質(zhì)，不改變海水的天然成分。因此，海水脫硫系統(tǒng)設(shè)計時對排放的海水要重點考慮如下幾個指標：（1）保持SO4增加值在天然海水SO4濃度的正常波動范圍。漲、落潮時海水中SO42-2-2-濃度差值為40～150mg/L，顯然，海水脫硫工藝排水中SO42-濃度60～90 mg/L增量，大約是海水本底總量的3％左右，其影響將被海水的自然變幅完全掩蔽；

（2）pH值要符合當?shù)嘏欧趴诘乃|(zhì)要求。PH值是海水排放的重要指標，一類、二類海水水質(zhì)要求pH達到7.8－8.5，三類、四類海水水質(zhì)要求pH達到6.8－8.8。因此，對于海水脫硫系統(tǒng)，其排放的海水一般都要求pH大于等于6.8。

（3）溶解氧DO要適于海洋生物。氧氣是把脫硫過程中產(chǎn)生的SO32-進行還原的重要成分，脫硫后的海水DO含量非常低。氧氣是所有海洋生物生存不可缺少的物質(zhì)，缺氧會對海洋生物的活動產(chǎn)生嚴重影響。脫硫海水的曝氣可以減少COD，增加DO。

（4）SO3氧化率要保持較高水平，對海洋生物無害。脫硫海水COD的增加量可以反映脫硫過程中還原性物質(zhì)（以SO32-為主）的增加情況，COD增加越多說明SO32-氧化率越低。

另外，脫硫后排放的海水也要考慮海水溫升以及重金屬含量增加對海洋的危害。脫硫海水溫升在1－2℃左右，對海洋生物的影響微乎其微。目前大型火電廠靜電除塵器效率普遍較高，99％以上且投運正常，因此在海水脫硫工藝中，除塵器后煙氣中殘存的飛灰將溶于海水，但這些煙塵中攜帶增加的懸浮物或重金屬與海洋本底值比較十分微小，不會對海洋生物造成危害。2-

第三篇：常用的煙氣脫硫技術(shù)

常用的煙氣脫硫技術(shù)

一、濕法煙氣脫硫技術(shù)（WFGD）

吸收劑在液態(tài)下與SO2反應(yīng)，脫硫產(chǎn)物也為液態(tài)。該法脫硫效率高、運行穩(wěn)定，但投資和運行維護費用高、系統(tǒng)復(fù)雜、脫硫后產(chǎn)物較難處理、易造成二次污染。

濕法煙氣脫硫技術(shù)優(yōu)點： 濕法煙氣脫硫技術(shù)為氣液反應(yīng)，反應(yīng)速度快、脫硫效率高，一般均高于90%，技術(shù)成熟、適用面廣。濕法脫硫技術(shù)比較成熟，生產(chǎn)運行安全可靠，在眾多的脫硫技術(shù)中，始終占據(jù)主導(dǎo)地位，占脫硫總裝機容量的 80% 以上。

缺點：生成物是液體或淤渣，較難處理，設(shè)備腐蝕性嚴重，洗滌后煙氣需再熱，能耗高，占地面積大，投資和運行費用高、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。分類: 常用的濕法煙氣脫硫技術(shù)有石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。

1、石灰石/石灰-石膏法

是利用石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的 SO2，生成亞硫酸鈣，經(jīng)分離的亞硫酸鈣（CaO3S）可以拋棄，也可以氧化為硫酸鈣（CaSO4），以石膏形式回收。這是目前世界上技術(shù)最成熟、運行狀況最穩(wěn)定的脫硫工藝，脫硫效率達到 90% 以上。

2、間接石灰石-石膏法

常見的間接石灰石-石膏法有: 鈉堿雙堿法、堿性硫酸鋁法和稀硫酸吸收法等。原理: 鈉堿、堿性氧化鋁（Al2O3˙nH2O）或稀硫酸（H2SO4）吸收 SO2，生成的吸收液與石灰石反應(yīng)而得以再生，并生成石膏。該法操作簡單，二次污染少，無結(jié)垢和堵塞問題，脫硫效率高，但是生成的石膏產(chǎn)品質(zhì)量較差。

3、檸檬吸收法

原理：檸檬酸（H3C6H5O7˙H2O）溶液具有較好的緩沖性能，當 SO2氣體通過檸檬酸鹽液體時，煙氣中的 SO2與水中 H+發(fā)生反應(yīng)生成 H2SO3絡(luò)合物，SO2吸收率在 99% 以上。這種方法僅適于低濃度 SO2煙氣，而不適于高濃度 SO2氣體吸收，應(yīng)用范圍比較窄。另外，還有海水脫硫法、磷銨復(fù)肥法、液相催化法等濕法煙氣脫硫技術(shù)。

二、干法煙氣脫硫技術(shù)（DFGD）

脫硫吸收和產(chǎn)物處理均在干狀態(tài)下進行。該法系統(tǒng)簡單、無污水和廢酸排出、設(shè)備腐蝕小、運行費用低，但脫硫效率較低。

干法煙氣脫硫技術(shù)優(yōu)點：干法煙氣脫硫技術(shù)為氣同反應(yīng)，相對于濕法脫硫系統(tǒng)來說，具有設(shè)備簡單、占地面積小、投資和運行費用較低、操作方便、能耗低、生成物便于處置、無污水處理系統(tǒng)等優(yōu)點。缺點： 反應(yīng)速度慢，脫硫率低，先進的可達60～80%。但目前此種方法脫硫效率較低，吸收劑利用率低，磨損、結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴重，在設(shè)備維護方面難度較大，設(shè)備運行的穩(wěn)定性、可靠性不高，且壽命較短，限制了此種方法的應(yīng)用。

分類： 常用的干法煙氣脫硫技術(shù)有活性炭吸附法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法等。典型的干法脫硫系統(tǒng)是將脫硫劑(如石灰石、白云石或消石灰)直接噴入爐內(nèi)。以石灰石為例，在高溫下煅燒時，脫硫劑煅燒后形成多孔的氧化鈣顆粒，它和煙氣中的 SO2反應(yīng)生成硫酸鈣，達到脫硫的目的。

1、活性炭吸附法

原理：SO2被活性炭吸附并被催化氧化為三氧化硫（SO3），再與水反應(yīng)生成 H2SO4，飽和后的活性炭可通過水洗或加熱再生，同時生成稀H2SO4或高濃度SO2?？色@得副產(chǎn)品H2SO4，液態(tài)SO2和單質(zhì)S，即可以有效地控制SO2的排放，又可以回收硫資源。該技術(shù)經(jīng)西安交通大學(xué)對活性炭進行了改進，開發(fā)出成本低、選擇吸附性能強的ZL30，ZIA0，進一步完善了活性炭的工藝，使煙氣中SO2吸附率達到 95.8%，達到國家排放標準。

2、電子束輻射法

原理：用高能電子束照射煙氣，生成大量的活性物質(zhì)，將煙氣中的SO2和氮氧化物氧化為 SO3和二氧化氮（NO2），進一步生成H2SO4和硝酸（NaNO3），并被氨（NH3）或石灰石（CaCO3）吸收劑吸收。

3、荷電干式吸收劑噴射脫硫法

原理：吸收劑以高速流過噴射單元產(chǎn)生的高壓靜電電暈充電區(qū)，使吸收劑帶有靜電荷，當吸收劑被噴射到煙氣流中，吸收劑因帶同種電荷而互相排斥，表面充分暴露，使脫硫效率大幅度提高。此方法為干法處理，無設(shè)備污染及結(jié)垢現(xiàn)象，不產(chǎn)生廢工業(yè)煙氣脫硫技術(shù)研究進展水廢渣，副產(chǎn)品還可以作為肥料使用，無二次污染物產(chǎn)生，脫硫率大于90%，而且設(shè)備簡單，適應(yīng)性比較廣泛。但是此方法脫硫靠電子束加速器產(chǎn)生高能電子；對于一般的大型企業(yè)來說，需大功率的電子槍，對人體有害，故還需要防輻射屏蔽，所以運行和維護要求高。四川成都熱電廠建成一套電子脫硫裝置，煙氣中SO2的脫硫達到國家排放標準。

4、金屬氧化物脫硫法

原理：根據(jù) SO2是一種比較活潑的氣體的特性，氧化錳（MnO）、氧化鋅（ZnO）、氧化鐵（Fe3O4）、氧化銅（CuO）等氧化物對SO2具有較強的吸附性，在常溫或低溫下，金屬氧化物對 SO2起吸附作用，高溫情況下，金屬氧化物與 SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成金屬鹽。

然后對吸附物和金屬鹽通過熱分解法、洗滌法等使氧化物再生。這是一種干法脫硫方法，雖然沒有污水、廢酸，不造成污染，但是此方法也沒有得到推廣，主要是因為脫硫效率比較低，設(shè)備龐大，投資比較大，操作要求較高，成本高。該技術(shù)的關(guān)鍵是開發(fā)新的吸附劑。以上幾種 SO2煙氣治理技術(shù)目前應(yīng)用比較廣泛，雖然脫硫率比較高，但是工藝復(fù)雜，運行費用高，防污不徹底，造成二次污染等不足，與我國實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境和諧發(fā)展的大方針不相適應(yīng)，故有必要對新的脫硫技術(shù)進行探索和研究。

三、半干法煙氣脫硫技術(shù)（SDFGD）

半干法煙氣脫硫技術(shù)（SDFGD）半干法吸取了濕法和干法的優(yōu)點，脫硫劑在濕態(tài)下脫硫，脫硫產(chǎn)物以干態(tài)排出。該法既具有濕法脫硫反應(yīng)速度快、脫硫效率高的優(yōu)點，又具有干法無污水和廢酸排出、硫后產(chǎn)物易于處理的優(yōu)點。

半干法煙氣脫硫技術(shù)半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、粉末-顆粒噴動床脫硫、煙道噴射脫硫等。

1、噴霧干燥脫硫法

是利用機械或氣流的力量將吸收劑分散成極細小的霧狀液滴，霧狀液滴與煙氣形成比較大的接觸表面積，在氣液兩相之間發(fā)生的一種熱量交換、質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)的脫硫方法。一般用的吸收劑是堿液、石灰乳、石灰石漿液等，目前絕大多數(shù)裝置都使用石灰乳作為吸收劑。一般情況下，此種方法的脫硫率 65%～85%。

其優(yōu)點：脫硫是在氣、液、固三相狀態(tài)下進行，工藝設(shè)備簡單，生成物為干態(tài)的CaSO4、CaSO4，易處理，沒有嚴重的設(shè)備腐蝕和堵塞情況，耗水也比較少。

缺點：自動化要求比較高，吸收劑的用量難以控制，吸收效率不是很高。所以，選擇開發(fā)合理的吸收劑是解決此方法面臨的新難題。

2、半干半濕法

半干半濕法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%tn，并且腐蝕性小、占地面積少，工藝可靠。

工業(yè)中常用的半干半濕法脫硫系統(tǒng)與濕法脫硫系統(tǒng)相比，省去了制漿系統(tǒng)，將濕法脫硫系統(tǒng)中的噴入 Ca（OH）2：水溶液改為噴入CaO或Ca（OH）2 粉末和水霧。與干法脫硫系統(tǒng)相比，克服了爐內(nèi)噴鈣法SO2和CaO反應(yīng)效率低、反應(yīng)時間長的缺點，提高了脫硫劑的利用率，且工藝簡單，有很好的發(fā)展前景。

3、粉末-顆粒噴動床脫硫法

技術(shù)原理：含SO2的煙氣經(jīng)過預(yù)熱器進入粉粒噴動床，脫硫劑制成粉末狀預(yù)先與水混合，以漿料形式從噴動床的頂部連續(xù)噴入床內(nèi)，與噴動粒子充分混合，借助于和熱煙氣的接觸，脫硫與干燥同時進行。脫硫反應(yīng)后的產(chǎn)物以干態(tài)粉末形式從分離器中吹出。這種脫硫技術(shù)應(yīng)用石灰石或消石灰做脫硫劑。具有很高的脫硫率及脫硫劑利用率，而且對環(huán)境的影響很小。但進氣溫度、床內(nèi)相對濕度、反應(yīng)溫度之間有嚴格的要求，在漿料的含濕量和反應(yīng)溫度控制不當時，會有脫硫劑粘壁現(xiàn)象發(fā)生。

4、煙道噴射半干法

煙氣脫硫該方法利用鍋爐與除塵器之間的煙道作為反應(yīng)器進行脫硫，不需要另外加吸收容器，使工藝投資大大降低，操作簡單，需場地較小，適合于在我國開發(fā)應(yīng)用。半干法煙道噴射煙氣脫硫即往煙道中噴人吸收劑漿液，漿滴邊蒸發(fā)邊反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物以干態(tài)粉末出煙道。

四、新脫硫技術(shù)

脫硫新技術(shù)最近幾年，科技突飛猛進，環(huán)境問題已提升到法律高度。我國的科技工作者研制出了一些新的脫硫技術(shù)，但大多還處于試驗階段，有待于進一步的工業(yè)應(yīng)用驗證。

1、硫化堿脫硫法

由 Outokumpu公司開發(fā)研制的硫化堿脫硫法主要利用工業(yè)級硫化納作為原料來吸收SO2工業(yè)煙氣，產(chǎn)品以生成硫磺為目的。反應(yīng)過程相當復(fù)雜，有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物質(zhì)生成，由生成物可以看出過程耗能較高，而且副產(chǎn)品價值低，華南理工大學(xué)的石林經(jīng)過研究表明過程中的各種硫的化合物含量隨反應(yīng)條件的改變而改變，將溶液pH值控制在5.5~6.5 之間，加入少量起氧化作用的添加劑 TFS，則產(chǎn)品主要生成Na2S203，過濾、蒸發(fā)可得到附加值高的5H20˙Na2S203，而且脫硫率高達97%，反應(yīng)過程為: SO2+Na2S=Na2S203+S。此種脫硫新技術(shù)已通過中試，正在推廣應(yīng)用。

2、膜吸收法

以有機高分子膜為代表的膜分離技術(shù)是近幾年研究出的一種氣體分離新技術(shù)，已得到廣泛的應(yīng)用，尤其在水的凈化和處理方面。中科院大連物化所的金美等研究員創(chuàng)造性地利用膜來吸收脫出 SO2氣體，效果比較顯著，脫硫率達90%。過程是:他們利用聚丙烯中空纖維膜吸收器，以 NaOH 溶液為吸收液，脫除 SO2氣體，其特點是利用多孔膜將氣體SO2氣體和 NaOH吸收液分開，SO2氣體通過多孔膜中的孔道到達氣液相界面處，SO2與 NaOH 迅速反應(yīng)，達到脫硫的目的。此法是膜分離技術(shù)與吸收技術(shù)相結(jié)合的一種新技術(shù)，能耗低，操作簡單，投資少。

3、微生物脫硫技術(shù)

根據(jù)微生物參與硫循環(huán)的各個過程，并獲得能量這一特點，利用微生物進行煙氣脫硫，其機理為: 在有氧條件下，通過脫硫細菌的間接氧化作用，將煙氣中的SO2氧化成硫酸，細菌從中獲取能量。生物法脫硫與傳統(tǒng)的化學(xué)和物理脫硫相比，基本沒有高溫、高壓、催化劑等外在條件，均為常溫常壓下操作，而且工藝流程簡單，無二次污染。

國外曾以地?zé)岚l(fā)電站每天脫除5t 量的H2S為基礎(chǔ);計算微生物脫硫的總費用是常規(guī)濕法50%。無論對于有機硫還是無機硫，一經(jīng)燃燒均可生成被微生物間接利用的無機硫SO2，因此，發(fā)展微生物煙氣脫硫技術(shù)，很具有潛力。四川大學(xué)的王安等人在實驗室條件下，選用氧化亞鐵桿菌進行脫硫研究，在較低的液氣比下，脫硫率達 98%

第四篇：CFB煙氣脫硫工藝及其優(yōu)缺點【2014.3.9】

一、CFB脫硫工藝及其優(yōu)缺點 注：CFB脫硫工藝不是指CFB鍋爐的脫硫措施，而只是一種脫硫方法，可以應(yīng)用于煤粉爐尾部煙氣脫硫中去。CFB方式，屬于干法脫硫的一種。但實際上，石灰石噴嘴將石灰石粉末噴入脫硫塔的同時，為了控制空間溫度，仍然需要噴入一定的減溫水進行延期溫度平衡。

對其工藝構(gòu)成可以作如下描述：（1）從鍋爐排出的尾部煙氣首先在初級除塵器除去75%以上煙氣含塵量【一次除塵】；（2）然后進入類似于CFB鍋爐布風(fēng)板的煙氣均流板及其后的減溫水文丘里噴嘴組，實現(xiàn)煙氣均勻流場【均勻布風(fēng)】；（3）緊接著經(jīng)過擴口減速后正式進入脫硫塔的反應(yīng)室【進入反應(yīng)室】；（4）由石灰石供應(yīng)系統(tǒng)斜槽向反應(yīng)室送入1.05-1.15鈣硫摩爾比的定量石灰石粉，參與脫硫反應(yīng)【噴入脫硫劑】；（5）反應(yīng)后生成的固體顆粒粉塵一部分經(jīng)二級除塵器捕捉后，直接送到細灰倉【捕集細粉】；而另一部分則由返料斜槽送回脫硫塔底部循環(huán)反應(yīng)【粗粉循環(huán)反應(yīng)】。這樣，隨著循環(huán)與排灰的長期穩(wěn)定平衡與積累，使得脫硫塔反應(yīng)室內(nèi)實際的鈣硫摩爾比高達（30-50）:1，形成非常好的脫硫效果。從開始投運石灰石系統(tǒng)，到建立平衡關(guān)系的時間一般需要30-45h左右的時間。

這種CFB鍋爐脫硫工藝的流化速度很高，屬于氣力輸送的快速循環(huán)流化床。與其他脫硫工藝相比，CFB鍋爐脫硫技術(shù)具有以下優(yōu)勢:

（1）裝置工藝簡單；

（2）消耗的水量很?。?/p>

（3）無需煙氣冷卻和加熱；

（4）設(shè)備基本無腐蝕、無磨損、無結(jié)垢、無廢水排放；

（5）脫硫副產(chǎn)品為干態(tài)；

（6）占地面積少，節(jié)省空間，設(shè)備投資低；

（7）鈣的利用率高，運行費用較低；

（8）對煤種適應(yīng)性強，適用于不同的燃煤電廠； CFB鍋爐脫硫技術(shù)的缺點是【易阻塞】:（1）反吹掃系統(tǒng)電磁閥組（防止測量回路出現(xiàn)堵塞或測量回路不通暢影響測量結(jié)果，對測量回路定期自動進行吹掃，確保測量回路的暢通。在整個測量吹掃過程中無需人工干預(yù)）的質(zhì)量要求高，要求快速、靈活、可靠、嚴密；

（2）石灰石斜槽、循環(huán)物料返料斜槽輸送風(fēng)物理參數(shù)和安裝質(zhì)量要求高。否則很容易產(chǎn)生堵塞和泄漏，也容易出現(xiàn)進料不暢；

（3）設(shè)備阻力相對高一些，對一次除塵要求也較高，否則容易堵塞噴嘴口；

（4）對反應(yīng)室的煙溫要求相對苛刻一些，否則影響脫硫效果；（5）要求比較細微的脫硫劑粉，計量準確性要求也較高；

（6）CFB脫硫工藝需要采用較高純度和活性的石灰石作為脫硫劑，脫硫產(chǎn)物的綜合利用也受到一定的限制。

第五篇：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。”

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。回轉(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?？梢酝ㄟ^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?？刂蒲趸褪遣捎靡种够驈娭蒲趸绞綄⒀趸士刂圃?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