常見脫硫工藝、設(shè)備及參數(shù)

1、常見脫硫工藝、設(shè)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(shù)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(shù)：煤炭洗選、煤氣化、液化和水煤漿技術(shù)；燃燒中清潔技術(shù)：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(shù)：煙氣脫硫技術(shù)。在上述方法中，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，世界各國研究開發(fā)和商業(yè)應(yīng)用的煙氣脫硫技術(shù)已達200種之上。煙氣脫硫技術(shù)按照反應(yīng)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(shù)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)國際能源機構(gòu)煤炭研究組織調(diào)查表明

2、，濕式脫硫占世界安裝煙氣脫硫的機組總?cè)萘康?5%,美、德、日等發(fā)達國家更達到90%以上。濕發(fā)煙氣脫硫技術(shù)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(yīng)物顯液態(tài)，需進行水處理；設(shè)備易腐蝕，結(jié)垢及堵塞?？梢钥闯?，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(shù)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(shè)除霧器及煙氣再熱器；設(shè)備不易腐蝕，不易發(fā)生結(jié)垢及堵塞；吸收劑利用率相對較低，不適用于高硫煤（含硫量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

3、要求很高。干式煙氣脫硫技術(shù)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(yīng)用較廣，僅次于石灰石濕法的應(yīng)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(gòu)成該法原則上可分為下列結(jié)構(gòu)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(fēng)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(shù)

4、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%L/G=10-13含硫量1.0-3.0%L/G=13-20含硫量>3.0%L/G=20以上鈣硫比。（ca/s）是指一個較長的時段內(nèi)，參與反應(yīng)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(guān)，但提高水滴細度必然要求提高噴嘴前壓力從而增加能耗。

5、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(yīng)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(guān)系。吸收區(qū)高度一般在515m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保持在懸浮狀態(tài)（流化床效應(yīng)）。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

6、。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(shè)計。在液氣比確定后可推算出漿池的設(shè)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(yīng)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。(10)吸收塔入口溫度。由鍋爐來的原煙氣溫度在160c左右，經(jīng)GG降溫后在120c左右。該溫度越低對吸收越好，另外溫度過高會損壞塔內(nèi)的非金屬設(shè)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、HRHclo凝結(jié)腐蝕煙囪，同時也有利于煙氣的擴散。(12)新

7、鮮石灰石漿液補充量。由漿池內(nèi)漿液的PH值來決定。當(dāng)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。(14氧化風(fēng)機的風(fēng)量。(15)氯離子的含量。氯離子對提高提高脫硫效率有利，但對石膏的品質(zhì)有影響。四.主要設(shè)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(shè)備德國比肖夫（國內(nèi)合作者：福建龍凈、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(shè)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)

8、設(shè)有一隔板，煙氣側(cè)進側(cè)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(yīng)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(dǎo)入吸收液中，反應(yīng)速度快；沒有漿液循環(huán)系統(tǒng)和噴淋層，整套設(shè)備占地小，投資低。缺點：煙氣阻力大，增壓風(fēng)機能耗高；支管有結(jié)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(shè)有填料層，可增加液氣接觸面積缺點：填料層易結(jié)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逆流噴淋塔順流噴淋塔氣氣換熱器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(zhuǎn)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，但運行能耗大。增壓風(fēng)