常見脫硫工藝、設備及參數(shù)

1、常見脫硫工藝、設備及參數(shù)一. 脫硫方法分類脫硫是減少化石燃料（主要指煤）生成的SO2排放到大氣中的所有技術手段 的通稱，常見脫硫方法按照燃燒過程可以分為三類：燃燒前清潔技術：煤炭洗選、煤氣化、液化和水煤漿技術；燃燒中清潔技術：循環(huán)流化床燃燒、煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、型煤；燃燒后清潔技術：煙氣脫硫技術。在上述方法中，煙氣脫硫技術是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應用的脫硫 方式 ，世界各國研究開發(fā)和商業(yè)應用的煙氣脫硫技術已達 200 種之上。煙氣脫 硫技術按照反應物的狀態(tài)可以分為：濕法煙氣脫硫；干法煙氣脫硫。濕法煙氣脫硫技術 主要有石灰石 /石灰洗滌法，雙堿法、韋爾曼洛德法、 氧化鎂法和氨法。 據(jù)國際能源機

2、構煤炭研究組織調(diào)查表明， 濕式脫硫占世界安裝 煙氣脫硫的機組總容量的 85%，美、德、日等發(fā)達國家更達到 90%以上。濕發(fā) 煙氣脫硫技術特點主要有： 脫硫效率高， 適用于各種煤種； 脫硫劑利用率高； 占用場地大，一次性投資大；反應物顯液態(tài)，需進行水處理；設備易腐蝕， 結垢及堵塞。 可以看出， 在資金和場地許可的情況下， 采用濕法煙氣脫硫是較穩(wěn) 妥的方法。干式煙氣脫硫技術 主要有噴霧干燥法、 爐內(nèi)噴鈣法和循環(huán)流化床排煙脫 硫法。其特點主要有：投資費用較低；脫硫產(chǎn)物呈干態(tài)，并與飛灰相混； 無需裝設除霧器及煙氣再熱器； 設備不易腐蝕， 不易發(fā)生結垢及堵塞； 吸收 劑利用率相對較低，不適用于高硫煤（含

3、硫量 2%）脫硫；飛灰與脫硫產(chǎn)物 相混可能影響綜合利用； 對干燥過程控制要求很高。 干式煙氣脫硫技術適用于 硫含量低于 2%，場地及資金受限制的情況，通常老廠改造適用此方式。目前循環(huán)流化床排煙脫硫法（CFB）在國內(nèi)電廠的應用較廣，僅次于石灰 石濕法的應用，已投入使用的最大機組為 20 萬 KW ，且效果不理想。二. 石灰石石膏濕式脫硫裝置構成該法原則上可分為下列結構單元：漿液系統(tǒng)。由粉倉、磨機、漩流分離站、漿液箱組成。吸收系統(tǒng)。由洗滌循環(huán)系統(tǒng)、除霧器、氧化系統(tǒng)組成。煙氣系統(tǒng)。由煙道、GGH密封系統(tǒng)組成。增壓風機。石膏脫水及儲存系統(tǒng)。由水力漩流站、真空皮帶過濾機、石膏倉 組成。廢水處理系統(tǒng)。由加

4、藥系統(tǒng)、中和絮凝系統(tǒng)、濃縮系統(tǒng)組成。緊急事故系統(tǒng)。由事故漿液箱、地坑系統(tǒng)組成。三. 主要技術參數(shù)脫硫率。液氣比。（L/G）是指吸收塔內(nèi)單位時間內(nèi)吸收溶液的量 （升）與煙氣量（立方米） 的比值（l/m3）。經(jīng)驗值：8- 25 根據(jù)含硫量的不同，選取不同的值：含硫量 <1.0%含硫量 1.0-3.0%含硫量 >3.0%L/G=10-13L/G=13-20L/G=20 以上鈣硫比。 （ca/s ）是指一個較長的時段內(nèi)，參與反應的 ca 與 s 的摩爾數(shù)之比。它 反映了吸收劑（石灰石漿液）的利用率。目前濕法的鈣硫比通常 在 1.01-1.03 之間。水滴直徑 吸收劑（石灰石漿液）經(jīng)噴嘴噴出

5、后呈水霧狀，其水滴直徑多在 2.0-2.5mm 之間。水滴的直徑與吸收效率成反相關，但提高水滴 細度必然要求提高噴嘴前壓力從而增加能耗。吸收區(qū)高度。一般指煙氣入口管中心線到噴淋層中心線的距離。 吸收區(qū)高度一 方面決定了煙氣與脫硫劑的接觸時間， 另一方面也決定了接觸反 應區(qū)內(nèi)水滴的停留時間。這兩個時間均與脫硫效率有直接關系。吸收區(qū)高度一般在5- 15m之間。塔內(nèi)煙氣流速。煙氣在塔內(nèi)的流速一般為 2.5-3.8m/s （逆流式脫硫塔），目前許 多公司都提高到3.7-4.0m/s，順流塔可達4m/s。提高流速有利 于提高脫硫率， 因為一方面通過湍流過程可加強傳質(zhì)， 另一方面 在逆流塔上可將更多的水滴

6、保持在懸浮狀態(tài)（流化床效應） 。其 不利之處是煙氣阻力損失會增加，從而使能耗增加。漿液PH值。美國國家環(huán)保局實驗表明，最佳 PH值為5.8-6.2，有利于ca2+ 的析出。漿液在池循環(huán)周期。指漿液經(jīng)噴淋系統(tǒng)循環(huán)一周的時間。等于：漿池容積 /吸收塔循 環(huán)泵排量，一般按 4- 5 分鐘設計。在液氣比確定后可推算出漿 池的設計容量。漿液在池停留時間是指與漿池等容量的漿液完全反應的時間。等于：漿池容積 /石灰石漿液泵排量。一般在15-25小時之間，時間越長，石灰石 利用率越高，石膏純度越好。缺點是漿池要做大。吸收塔入口溫度。由鍋爐來的原煙氣溫度在 160C左右，經(jīng)GGH筆溫后在120C左 右。該溫度越

7、低對吸收越好，另外溫度過高會損壞塔內(nèi)的非金屬 設備和防腐層。(11) 煙囪排放溫度。目前要求在80C以上。這樣可以避免 Hcl、HF Hclo凝結腐蝕 煙囪，同時也有利于煙氣的擴散。(12) 新鮮石灰石漿液補充量。由漿池內(nèi)漿液的PH值來決定。當PH值過低時，增加補充量；PH 值過高時，減少補充量。(13) 漿池內(nèi)石膏的外排量。圍氧化風機的風量。(15)氯離子的含量。氯離子對提咼提咼脫硫效率有利，但對石膏的品質(zhì)有影響。四. 主要設備的分類及特點吸收塔按照漿液擴散的形式分為：1.噴淋塔德國斯坦米勒(國內(nèi)合作者：北京龍源)特點：塔內(nèi)噴淋層與漿液之間（吸收區(qū)）沒有其它設備德國比肖夫（國內(nèi)合作者：福建龍

8、凈、山東三融、國化荏原、東方鍋爐）特點：塔內(nèi)漿液由撓動系統(tǒng)驅(qū)動，無攪拌器美國巴威（國內(nèi)合作者：武漢凱迪、浙江天地）特點：塔內(nèi)設有托盤，以增加液氣接觸面積日本川崎（國內(nèi)合作者：博奇科技）特點：塔內(nèi)設有一隔板，煙氣側進側出其它：美國MET （廣州常凈、康瑞健生、山大華特）、美國AE （重慶遠達）、日本杜康（浙江菲達）2.液柱塔日本三菱（重慶遠達、華電環(huán)保）特點：石灰石漿液從下往上噴，增加與煙氣接觸反應的時間清華同方3.鼓泡塔日本千代田特點：煙氣由上千根支管導入吸收液中，反應速度快；沒有漿 液循環(huán)系統(tǒng)和噴淋層，整套設備占地小，投資低。缺點：煙氣阻力大，增壓風機能耗高；支管有結垢的可能，且不易維護。4.填料塔三菱特點：在漿液與噴淋層之間設有填料層，可增加液氣接觸面積缺點：填料層易結垢、腐蝕（珞璜電廠二期 FGD裝置的經(jīng)驗） 噴淋塔按照煙氣出入的方式分為：1.逆流噴淋塔2順流噴淋塔3順流/逆流噴淋塔如圖所示氣氣換熱器GGH1. 蓄熱式GGH利用原煙氣的熱量，優(yōu)點是不需要其它能耗，缺點是占地面積大，投資大。分為：回轉式GGH優(yōu)點：換熱面積大，效率高缺點：有泄漏板式GGH優(yōu)點：無泄漏缺點：換熱面積小管式GGH優(yōu)點：無泄漏缺點：需增加循環(huán)水系統(tǒng)2. 非蓄熱式通過燃燒器直接加熱或通過蒸汽間接加熱，一次性投入少，但運行