脱硫工艺比较

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1、工艺选择选择原则许多脱硫方法都能获得较高的脱硫效率，但脱硫效率的高低并不是评价脱硫方法优 劣的唯一标准，选择时不但要进行综合技术经济比较，还要根据项目所在地区条件拟定 工艺系统，总的来说，要从以下几方面考虑：(1)脱硫效率满足环保要求，且在电厂整 个运行周期内适应出现内外环境保护要求变化；(2) 选择技术成熟，运行可靠，可用率在95%以上，有大型工业化业绩的工艺系统；(3) 脱硫设施运行不影响机组正常运行，能在锅炉不同负荷工况下运行，脱硫变化速度 适应锅炉负荷变化率；(4) 工程造价和运行费用低、耗水量低；(5) 吸收剂要有稳定来源，并且质优价廉，对周围环境不会污染；(6) 脱硫副产品综合利用

2、要有市场；(7) 避免对电厂粉煤灰综合利用带来不利影响；(8) 废料废水排放不造成二次污染。各种脱硫工艺简介1 .石灰石-石膏湿法脱硫工艺石灰石-石膏湿法脱硫工艺采用石灰石作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎、磨细成粉 状，与水混合搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的 SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行氧化反应而被脱除，最终反应产物为石膏。 脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经加热器加热升温后通过烟囱排放至大气。 脱硫石膏浆液经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液的循环利用，脱硫剂的利用率高。该 工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫，脱硫效率可达到95%以上。石灰石-

3、石膏湿法脱硫工艺的主要反应如下：吸收过程：CaCQ+S6+1/2H2OCaS6 彳/2 缶 0 +C02氧化过程：CaSQ 1/2H2O+1/202+3/2 出 0 CaS04 2H2O制浆系统：石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成约20%浓度的浆液。吸收系统：浆液喷入吸收塔，与自下而上的烟气逆向混合，吸附其中的SO2气体并与之发生反应，生成亚硫酸钙，经过曝气段强制氧化最终生成含水的水合硫酸钙（石膏）。副产品处理系统：含水的水合硫酸钙（石膏）经过水力旋流器和真空皮带机脱 水，得到含水在10%-15%水合硫酸钙（石膏）。烟气再热系统：经过洗涤的烟气温度已低于露点，须进行再热以后通过烟囱排放， 通

4、常采用蓄热式换热器（GGH）。废水处理系统：为了保证石膏的质量需控制系统中氯离子含量在20000mg/L以下， 高于这个浓度就要排放一定量的废水，通过简单的废水处理装置处理排放。该工艺特点：应用广泛、适用性强、脱硫效率高达95%以上，技术成熟、国产化 高，运行稳定；吸收剂资源广泛，价格低廉；副产品为石膏可用于水泥生产和建筑材料。石灰石-石膏湿法脱硫是目前世界技术最为成熟、效率最高、应用最多的脱硫工艺， 特别在美国、德国和日本，应用脱硫工艺的机组容量约占电站脱硫装机总容量的 90%，已应用的最大单机容量达1000MW。在国内，重庆珞璜电厂首次引进了石灰石-石膏湿法脱硫工艺，设计脱硫效率大于 95

5、%。该厂二期工程仍采用了该脱硫工艺。此外重庆、半山、北京第一热电厂、扬州电 厂以及镇江电厂二期等的脱硫工程，亦采用了此工艺。由国内制 造厂家总体设计第一套 国产300MW石灰石-石膏湿法脱硫装置也已在黄台电厂实施。石灰石-石膏湿法脱硫工艺系统主要包括：烟气系统、石灰石浆液制备系统、反应塔 系统、烟气系统、GGH再热系统、空压机系统、工业水系统及就地控制系统等；主要设 备包括：增压风机、气-气热交换器（GGH）、脱硫塔、浆液循环泵、氧化风机、石灰 石浆液输送泵、石膏浆液输送泵、密封风机、空压机、高压冲洗泵、搅拌器等。其中烟气系统和反应塔系统是主要工艺系统。2.循环流化床半干法脱硫工艺本技术既适用

6、于处理烟气量较大的电厂燃煤锅炉烟气脱硫净化，同时也适用于各种 规模的工业锅炉、工业至炉烟气脱硫净化工程和垃圾焚烧，应用领域非常广泛。循环流化床烟气脱硫净化系统包括石灰仓、水泵、雾化喷嘴、螺旋给料器、引风机、 布袋除尘器、循环流化床反应器、旋风分离器、立管、密闭管式返料器、电磁阀、灰斗、 灰库。系统流程确定为：锅炉烟道一循环流化床半干法烟气脱硫系统一旋风分离器T原有静 电除尘器一引风机一烟囱。在循环流化床脱硫塔的后边设置旋风分离器再进入厂方原有静 电除尘器。由锅炉出口烟道引入的含有二氧化硫的烟气在循环流化床脱硫塔中得以脱硫净 化；循环流化床脱硫塔出口的高含尘烟气经过旋风分离器对烟气进行收尘，将收

7、集下来 的粉煤灰、未反应的脱硫剂及脱硫产物返回脱硫塔进行循环利用，以提高烟气脱硫效率 和脱硫剂利用率；再进入静电除尘器对脱硫后烟气进行进一步除尘，以满足热电厂锅炉烟 尘排放标准，达标排放。3 喷雾干燥法脱硫工艺喷雾干燥法脱硫工艺以生石灰作为脱硫吸收剂，生石灰经消化加水制成消石灰乳， 消石灰乳经高速旋转雾化器喷射成均匀的雾滴，这些具有很大表面积的散微粒，与烟气中 的SQ发生化学反应生成CaSO和CaSO,达到脱除烟气中的SO的目的。如果吸收剂颗粒 没有完全干燥，则在吸收塔之后的烟道和除尘器中仍可继续发生吸收SQ的化学反应。脱 硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔，进入除

8、尘器被收 集下来。除尘后的烟气经烟囱排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率。一般将部分脱硫灰加 入制浆系统进行循环利用。消石灰乳吸收SQ的化学反应为：Ca(QHl+SA CaSQ - 1/ 2ho+i/ 2HO Ca(QH)2+SQ+1/202+ H2_CaSQ - 2H2Q这种脱硫工艺相比湿法烟气脱硫工艺而言，具有设备和工艺流程较为简单、系统可靠 性高的特点，在Ca/S为1.11.6时，脱硫效率在80-90%之间。在欧洲和美国等国家 应用比较多，300MW以上机组有一定运行业绩。国内白马电厂进行了旋转喷雾干燥法的 试验，Ca/S为1.4，其脱硫效率达到80%，黄岛电厂亦采用了该工艺。4.炉内喷钙加

9、尾部增湿活化器脱硫工艺(LIFAC)该工艺以石灰石粉为吸收剂，石灰石粉由气力喷入炉膛，在炉膛内受热分解为氧化钙 和二氧化碳，氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进 行，反应速度较慢，吸收剂利用率较低。因此在烟道尾部设尾部增湿活化反应器，增湿水 以雾状喷入活化反应器内，与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进而与烟气中的二氧化硫 反应。炉内喷钙加尾部增湿活化器脱硫工艺适用于燃烧含硫量为0.62.5 %煤种的锅 炉，当钙硫比控制在2.5及以上时，系统脱硫率可达到65-80%。未反应的吸收剂、反 应产物呈干燥态随烟气排出，被除尘器收集下来。由于脱硫过程吸收剂的利用率较低，脱 硫

10、副产物中亚硫酸钙含量较高，其综合利用受到一定的限制，同时由于在炉内喷钙，锅炉 燃烧稳定性及锅炉效率会有影响。该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到广泛应用，采用这一脱硫技术的最大单机容量已达300MW南京下关电厂和浙江钱清电厂的125MVB组均采用了这一脱硫工艺。5. 电子束法脱硫工艺该脱硫工艺流程由排烟预除尘、烟气冷却、氨的充入、电子束照射和副产品捕集等工 序所组成。锅炉排出的烟气经过除尘器粗滤处理之后进入冷却塔，冷却塔内喷射冷却水将烟气 冷却到适于脱硫、脱硝处理的温度（约7OC ）。在反应器进口处将一定的氨气、压缩空 气和软水混合喷入、冷却后的烟气流进反应器经电子束照射，SO2和N

11、Ox在自由基作用 下生成粉状微粒硫酸铵（NH4） SO4与硝酸铵NHNO的混合粉体。生成的粉体微粒一部 分沉淀到反应器底部，其余副产品被除尘器所分离捕集。净化后的烟气经烟囱向大气排 放。到目前为止，电子束法脱硫仅在日本、美国进 行过一些小型工业试验，尚没有在大型 机组上应用的业绩。国内在成都热电厂1台200MV机组进行了装置试验，已投入运行， 脱硫效率可达85%。6. 钙钠双碱法工艺钠碱法主要包括亚钠循环吸收法和亚硫酸钠法。亚钠循环吸收法是用Na2SO3吸收SO2生成NaHSO3，吸收液加热分解出高浓度SO?（可以进一步加工为液态 SO2、生成硫磺或硫酸）和N&SO3 （用于循环吸收用）。亚硫

12、酸钠法是用Na2CO3吸收 NazSQ，并将NazSOs制成副产品。但因NazSOs的销路有限，限制了该技术的发展。7. 氨法脱硫工艺氨吸收法中的氨-酸法，是用（NH4） 2SO3吸收SO2生成NH4HSO3，再在循环槽中 用补充的氨使NH4HSO3再生为（NH4） 2SO3循环脱硫；部分吸收液用硫酸分解得到高 浓度的SO2,把得到的高浓度的，。2制成硫酸。但这种方法主要是应用于二氧化硫浓度较 高的烟气脱硫，同时脱硫剂氨液的获得和储存，二次污染的防止也是一个需要认真考虑 的难点，至今未在电站锅炉和较大规模的工业锅炉的烟气脱硫中使用。另一种氨法脱硫工艺是以氨水为吸收剂，其副产品为硫酸铵化肥。锅炉

13、烟气经烟气 换热器冷却至90100%，进入预洗涤器除去HCI和HF,洗涤后的烟气经液滴分离器除去 水滴，再进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中，氨水自塔顶喷淋 洗涤烟气，烟气中的 SO2被洗涤吸收除去，经洗涤后的烟气排出后经液滴分离器除去水滴，进入脱硫洗涤 器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤，经洗涤塔顶部的除雾器除去雾滴，再经烟气换热 器加热后由烟囱排放。洗涤工艺中产生的约30%的硫酸铵溶液排出洗涤塔，可以送到化肥 厂进一步加工或直接作为液体氮肥出售。氨法脱硫属较为成熟的一种脱硫工艺，在我国的一些电厂已得到应用，8. 海水脱硫工艺海水通常呈碱性，这使海水具有天然的酸碱中和吸收SO2的能力。可用于燃煤

14、含硫 量不高并以海水作为循环)令却水的海边电厂。海水脱硫法的原则是用海水作为脱硫剂，在 吸收塔内对烟气进行逆向喷淋洗涤，烟气中的SO2被海水吸收为液态SO2继而经氧化曝气转变成硫酸，硫酸的氢离子被海水中的碳酸氢离子中和。海 水脱硫采用天然海水作为吸收剂，不添加任何化学物质，节省了吸收剂制备系统，工艺 系统简单，无需脱硫的制备，设备可用率高，根据国外经验，可用率保持在100%。脱硫 后的海水经处理后，可直接排人大海，不需要脱硫渣的处理设施，也无废水废料，易于管 理。脱硫效率90%以上，与其他脱硫法相比较，投资低，运行费用也低。但是，海水脱 硫只能用于海边电厂，对海水的碱性有一定的要求，且只能适用

15、于燃煤含硫量小于1.5% 的中低硫煤。我国深圳玛湾电厂和后石电厂采用了海水脱硫法。脱硫工艺方案的比较和评价1工艺方案比较要对各种脱硫工艺进行综合评价和全面技术经济比较是较为困难的，下 面仅对上述几种工艺系统主要指标进行比较：(1) 喷雾干燥法工艺系统流程简单，技术成熟，可靠性高，运行费用不高，一般用于含 硫量小于2%煤种。但其脱硫效率不如石灰石一石膏湿法，而且这种工艺存在脱硫副产品 利用受限制问题。(2) 炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺主要适用对脱硫效率要求不高的中小型机组，且需对锅炉进行必要的改造。其脱硫效率较低，只能达到75%左右。运行时锅炉燃烧稳定性和锅炉效率也会受到影响。脱硫副产品利用

16、同样受到影响。(3) 电子束法脱硫工艺目前尚处于试验阶段，还没有在大型机组应用的业绩和经验，而 且其所需吸收剂液氨难以保证供应。(4) 氨法脱硫效率高，但是投运业绩较少，投资较高，后处理工艺复杂，采用吸收剂氨 水价格远高于石灰石，副产品销路少且售价低，无法抵消吸收剂成本，运行成本太高了。 对设备腐蚀很严重，甚至影响机组的稳定性。(5) 海水法脱硫工艺在具备海水取排水条件和稳定的海水性质条件时才能获得较高的脱 硫效率，受条件制约，内陆地区难以采用。(6) 石灰石一石膏湿法脱硫工艺具有在大型发电机组上应用业绩，近年来在中小机组上 用简易湿法也很多。脱硫效率高，吸收剂石灰石资源丰富，易于获得，价格低廉，脱硫副 产品可以作为水泥缓冲剂或石膏制品原料得到有效利用，但是难以处理。(7) 循环流化床半干法在中小型机组上应用特