【正文】 1 目錄 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 4 第一章：煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展及種類 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 第一節(jié)：煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展史 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 第二節(jié)：煙氣脫硫技術(shù)的 種類 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 7 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 7 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 10 ：濕法煙氣脫硫 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 15 第一節(jié)：濕法煙氣脫硫技術(shù)的分類 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 16 第二節(jié)：濕法煙氣脫硫的原理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 第三節(jié)：濕法煙氣脫硫的主要設(shè)備 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 23 ：火電廠常用的濕法脫硫技術(shù)類型 ．．．．．．．．．．．．．．．．． 24 ：濕法煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 30 第一節(jié)：濕法煙氣脫硫并存的問題 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 31 第二節(jié)：濕法煙氣脫硫技術(shù)的前景及趨勢 ．．．．．．．．．．．．．．． 36 ．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 37 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 38 2 摘 要 目前我國的發(fā)電還是主要已火力發(fā)電為主，其火電脫硫技術(shù)在我國脫硫技術(shù)中的應(yīng)用比較廣泛，但后期造成環(huán)境污染也受到了群眾的重視。以石灰石 /石膏法為代表總結(jié)煙氣脫硫技術(shù)中的一些主要工藝以及它們的優(yōu)缺點(diǎn)，介紹了對脫硫效率有較大影響的幾個(gè)重要參數(shù)的確定及關(guān)鍵設(shè)備的選擇 , 指出了目前國內(nèi)煙氣脫硫技術(shù)在研究、 設(shè)計(jì)等方面 存在的一些爭議問題。并對火電廠煙氣脫硫的工藝選擇提出了建議，對需要裝設(shè)脫硫裝置的燃煤火力發(fā)電廠以及煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展方向可以起到一定的參考作用。 3 Abstract present our country39。s power or main already thermal power is given priority to, the thermal power desulfurization technology in our country the desulphurization technology application is more extensive, but later cause environmental pollution is also affected by the attention of the crowd. With limestone/gypsum method to represent summary flue gas desulfurization technology in some major process and their advantages and disadvantages, this paper introduces the desulfurization efficiency to have great influence on the determination of several important parameters and key equipment selection, and points out that the current domestic flue gas desulfurization technology in research, design, etc., there are some disputes. And the power plant flue gas desulfurization process selection, some Suggestions on the need to furnish desulfurization device of coalfired power plants and flue gas desulfurization technology development direction can play a certain reference role. Keywords： heatengine plant； flue gas desulfurization； Limestone/gypsum ； 4 概論 煤炭是我國的能源構(gòu)成中的主要部分，而且煤炭絕大部分是作為燃燒能源。其消費(fèi)量占一次能源總消費(fèi)量的 70%左右，這種局面在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)都不會 改變，而火電廠正是以煤作為主要燃料的污染大戶，煤直接燃燒會釋放出大量SO2。 SO2 是造成酸雨和大氣污染的主要原因。我國酸雨控制區(qū) 90％的城市出現(xiàn)了酸雨，目前平均降水 pH 值低于 的地區(qū)已占國土面積的 40％。隨著裝機(jī)容量的遞增、國家排污總量收費(fèi)政策、火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)等環(huán)保政策的強(qiáng)制執(zhí)行以及人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，燃煤電廠 SO2 排放的治理已勢在必行。有效控制火力發(fā)電工業(yè)的 SO2 排放量 ,對于我國酸雨發(fā)生的頻率、 濃度及酸雨覆蓋面積的減少 , 對于促進(jìn)火力發(fā)電工業(yè)持續(xù)、 健康地發(fā)展 , 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、 社會、 環(huán) 境全面協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。按照我國的環(huán)境保護(hù)法律及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) , 火力發(fā)電工業(yè)必須加裝煙氣脫硫裝置。目前 , 我國火力發(fā)電工業(yè)的煙氣脫硫技術(shù)多種多樣 ,如海水脫硫技術(shù)、電子束脫硫技術(shù)、 石灰石 /石膏脫硫技術(shù)等。按照脫硫劑填加位置的不同 , 又分為燃燒前脫硫、 燃燒中脫硫和燃燒后脫硫。，即煙氣脫硫技術(shù)（ FGD），其中煙氣脫硫技術(shù)是目前運(yùn)用最廣、脫硫效率最高的方法。 5 第一章 煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展及種類 煙氣脫硫技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)社會對環(huán)境的保護(hù)起到了重要作用，面對如今越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染問題 中，二氧化硫在污染環(huán)境，破壞臭氧層，全球性酸雨的形成等等中都扮演這十分重要的角色，在工業(yè)急速發(fā)展的現(xiàn)代，必然忽略環(huán)境的惡化，如今，環(huán)境的日益惡化，使得人們不得不面對這個(gè)現(xiàn)實(shí)問題，可是一旦停止工業(yè)的發(fā)展，這個(gè)社會必將步入倒退的階段，不遏制工業(yè)發(fā)展，環(huán)境問題愈發(fā)嚴(yán)重，為此，在解決二氧化硫污染環(huán)境這個(gè)道路上，前人不辭辛苦的前進(jìn)，想找到一個(gè)可行的辦法：極大的可能減少工業(yè)生產(chǎn)造成對環(huán)境的影響，我國提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針，節(jié)能減排政策，這些無一不是為了保護(hù)環(huán)境而做出的重大決策。 在火電廠中，煙氣的排放含量必須嚴(yán)格控制 在標(biāo)準(zhǔn)排放標(biāo)準(zhǔn)以下，眾所周知，煙氣的主要成分是：二氧化碳，二氧化硫，氮化物及水。為了保護(hù)環(huán)境，火電廠就必得嚴(yán)格控制這些硫化物和氮化物的排放，于是火電廠就采用了煙氣脫硫和煙氣脫硝等技術(shù)，現(xiàn)在，我們主要介紹的是煙氣脫硫技術(shù)。 第一節(jié) ：煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展史 1927 年 英國 為了保護(hù) 倫敦 高層建筑的需要，在泰吾士河 岸的巴特富安和班支賽德兩電廠（共 120MW），首先采用石灰石脫硫工藝。 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 1984 年有 SO2 控制工藝 189 種，目前已超過 200 種。主要可分為四 類 （ 1）燃燒前控制 原煤凈化 ； （ 2）燃燒中控制 硫化床燃燒（ CFB）和爐內(nèi)噴吸收劑 ； （ 3）燃燒后控制 煙氣脫硫 ； （ 4）新工藝（如煤氣化 /聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)、液態(tài)排渣燃燒器）其中大多數(shù)國家采用燃燒后煙氣脫硫工藝。煙氣脫硫則以濕式石灰石 /石膏法脫硫工藝作為主流。 自本世紀(jì) 30 年代起已經(jīng)進(jìn)行過大量的濕式石灰石 /石膏法研究開發(fā)， 60 年代末已有裝 置投入商業(yè)運(yùn)行。 ABB 公司的第一套實(shí)用規(guī)模的濕法煙氣脫硫系統(tǒng)于1968 年在美國投入使用。 1977 年比曉夫公司制造了 歐洲 第一臺石灰 /石灰石石膏法示范裝置。 IHI（石川島播磨）的首臺大型脫硫裝置 1976 年在磯子火電廠 2 號機(jī)組應(yīng)用，采用 文丘里管 2 塔的石灰石石膏法混合脫硫法。 三菱重工 于 1964 6 年完成第一套設(shè)備，根據(jù)其運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)績，進(jìn)行煙氣脫硫裝置的開發(fā)。 第一代 FGD 系統(tǒng)： 在 美國 和 日本 從 70 年代開始安裝。早期的 FGD 系統(tǒng)包括以下一些流程：石灰基流質(zhì)；鈉基溶液；石灰石基流質(zhì)；堿性飛灰基流質(zhì)；雙堿（石灰和 鈉）；鎂基流質(zhì)； WellmanLord 流程。采用了廣泛的吸收類型，包括通風(fēng)型、垂直逆流噴射塔、水平噴射塔，并采用了一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)如托盤、填料、玻璃球等來增進(jìn)反應(yīng)。 第一代 FGD 的效率一般為 70%~85%， 除少數(shù)外，副產(chǎn)品無任何商用價(jià)值只能作為廢料排放，只有鎂基法和 WellmanLord 法產(chǎn)出有商用價(jià)值的硫和硫酸。特征是初投資不高，但 運(yùn)行維護(hù)費(fèi) 高而 系統(tǒng)可靠性 低。結(jié)垢和材料失效是最大的問題。隨著經(jīng)驗(yàn)的增長，對流程做了改進(jìn)，降低了運(yùn)行維護(hù)費(fèi)提高可靠性。 第二代 FGD 系統(tǒng) 在 80 年代早期開始安裝。為了克服第一代系統(tǒng)中的結(jié)垢和材料問題，出現(xiàn)了干噴射吸收器，爐膛和煙道噴射石灰和石灰石也接近了商業(yè)運(yùn)行。然而占主流的 FGD 技術(shù)還是石灰基、石灰石基的濕清洗法，利用填料和玻璃球等的通風(fēng)清洗法消失了。改進(jìn)的噴射塔和淋盤塔是最常見的。流程不同其效率也不同。最初的干噴射 FGD 可達(dá)到 70%~80%，在某些改進(jìn)情形下 可達(dá)到 90%，爐膛和煙道噴射法可達(dá)到 30%~50%，但反應(yīng)劑消耗量大。隨著對流程的改進(jìn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的提高，可達(dá)到 90%的效率。美國所有第二代 FGD 系統(tǒng)的副產(chǎn)物都作為廢物排走了。然而在日本和 德國 ，在石灰石基濕清洗法中把固態(tài)副產(chǎn)品強(qiáng)制氧化，得到在某些工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中有商業(yè)價(jià)值的石膏。第二代 FGD 系統(tǒng)在運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和系統(tǒng)可靠性方面都有所進(jìn)步。 第三代 FGD 系統(tǒng) 爐膛和煙道噴射流程得到了改進(jìn)，而 LIFAC 和流化床技 術(shù)也發(fā)展起來了。通過廣泛采用強(qiáng)制氧化和鈍化技術(shù)，影響石灰、石灰石基系統(tǒng)可靠性的結(jié)垢問題基本解決了。隨著對化學(xué)過程的進(jìn)一步了解和使用二基酸（ DBA）這樣的添加劑，這些 系統(tǒng)的可靠性 可以達(dá)到 95%以上。鈍化技術(shù)和 DBA 都應(yīng)用于第二代 FGD 系統(tǒng)以解決存在的問題。許多這些系統(tǒng)的脫硫效率達(dá)到了 95%或更高。有些系統(tǒng)的固態(tài)副產(chǎn)品可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和工業(yè)。在德國和日本，生產(chǎn)石膏已是電廠的一個(gè)常規(guī)項(xiàng)目。隨著設(shè)備可靠性的提高 ，設(shè)置冗余設(shè)備的必要性減小了，單臺反應(yīng)器的煙 7 氣處理量越來越大。在 70 年代因投資大、運(yùn)行費(fèi)用高和存在腐蝕、結(jié)垢、堵塞等問題，在火電廠中聲譽(yù)不佳。經(jīng)過 15 年實(shí)踐和改進(jìn)，工作性能與可靠性有很大提高，投資和運(yùn)行費(fèi)用大幅度降低，使它的下列優(yōu)點(diǎn)較為突出：（ 1）有在火電廠長期應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)；（ 2）脫硫效率和吸收利用率高（有的機(jī)組在 Ca/S 接近于 1時(shí)，脫硫率超過 90%）；（ 3）可用性好（最近安裝的機(jī)組，可用性已超過 90%）。人們對濕法的觀念，從而發(fā)生轉(zhuǎn)變。 隨著時(shí)代的變化，煙氣脫硫技術(shù)已經(jīng)越來越成熟，對環(huán)境的傷害也隨 之減少，但這并不代表著對環(huán)境的損害就可以忽略。二氧化硫依然是大氣臭氧層和酸雨的主要制造者，電廠無硫化必然是時(shí)代進(jìn)步的方向，目前很多電廠依然采取了快速有效的適合鍋爐本體的煙氣脫硫技術(shù)。 第二節(jié) 煙氣脫硫技術(shù)的種類 目前國際上存在著各種各樣的煙氣脫硫技術(shù)，種類繁多，方法各式各樣，電廠如何選擇相應(yīng)的煙氣脫硫技術(shù)需要根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的技術(shù)，主要可以分為濕法煙氣脫硫，半干法煙氣脫硫和干法煙氣脫硫技術(shù)三大類。 濕法煙氣脫硫技術(shù) 濕法脫硫工藝屬于煤燃燒后的脫硫 技術(shù)。整個(gè)脫硫系統(tǒng)位于空氣預(yù)熱器、除塵器之后，脫硫過程在液態(tài)下進(jìn)行，脫硫劑和脫硫生成物均為濕態(tài)，脫硫過程的反映溫度低于露點(diǎn)，所以脫硫后的煙氣一班需經(jīng)進(jìn)一步加熱才從煙囪排出。濕法煙氣脫硫過程是汽液反應(yīng)，具有脫硫反應(yīng)速度快，脫硫效率和吸收劑利用率高，工藝簡單可靠、運(yùn)行成本低、性能好等優(yōu)點(diǎn)，適合于火力發(fā)電廠鍋爐排煙脫硫。 在我國，重慶珞璜電廠首次引進(jìn)了日本三菱公司的石灰石 — 石膏濕法脫硫工藝，脫硫裝置與兩臺 360MW 燃煤機(jī)組相配套。機(jī)組燃煤含硫量為 %，脫硫裝置入口煙氣二氧化硫濃度為 3500ppm，設(shè) 計(jì)脫硫效率大于 95%。從最近幾年電廠的運(yùn)行情況來看，該工藝的脫硫效率很高，環(huán)境特性很好。不