【導(dǎo)讀】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。氣脫硫技術(shù)在研究、設(shè)計等方面存在的一些爭議問題。并對火電廠煙氣脫硫的。發(fā)展方向可以起到一定的參考作用。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。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％。制執(zhí)行以及人們環(huán)保意識的增強，燃煤電廠SO2排放的治理已勢在必行。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)境保護法律及環(huán)保標。準,火力發(fā)電工業(yè)必須加裝煙氣脫硫裝置。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。，即煙氣脫硫技術(shù)，其中煙氣脫硫技術(shù)是目前運用最廣、脫硫效率最

　　

【正文】 出力不小于兩臺鍋爐 BMCR 工況下、燃用設(shè)計煤種時石膏產(chǎn)量的 75%。 本研究項目設(shè)置一 座石膏倉，其有效容積按兩臺鍋爐 BMCR 工況下，燃用設(shè)計煤種 2 天的石膏產(chǎn)量設(shè)計。 FGD 裝置用水系統(tǒng) 脫硫裝置用水主要有二部分，一部分為脫硫系統(tǒng)工藝耗水，包括吸收塔蒸發(fā)水、石膏結(jié)晶水、石膏表面水和排放的廢水等，這部分水不能回收，二套脫硫裝置的工藝耗水量約為 150 t/h。另一部分為設(shè)備冷卻水及密封水，二套脫硫裝置的用水量約為 80 t/h，可回收利用。 脫硫工藝水從全廠工業(yè)水母管上引接，不足部分從循環(huán)水排污水引接。脫硫工藝用水由脫硫工藝水泵送至脫硫系統(tǒng)各用水點，用水點主要包括： 石灰石制漿系 統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)用水。 所有漿液輸送設(shè)備、輸送管路、貯存箱的沖洗水。 煙氣－煙氣換熱器（ GGH）沖洗水。 脫硫裝置設(shè)備（ FGD 升壓風(fēng)機、氧化風(fēng)機、空壓機等）的冷卻密封水由全廠工業(yè)水系統(tǒng)引接，且大部分可回收利用。 設(shè)置單獨的吸收塔除霧器沖洗水泵，提供脫硫裝置運行時除霧器的沖洗水。除霧器沖洗水泵的水源來自脫硫工藝水箱。工藝水系統(tǒng)設(shè)置一個工藝水箱，三臺工藝水泵（二運一備）及三臺除霧器沖洗水泵（二運一備）。 漿液排放與回收系統(tǒng) ： 脫硫吸收塔的漿池、攪拌器等出現(xiàn)事故需要檢修時，吸收塔內(nèi)的漿液通過吸收塔漿液排出 泵排入事故漿液箱。在吸收塔重新啟動前，通過石膏漿液返回泵將事故漿液箱內(nèi)的漿液送回吸收塔。 脫硫裝置的漿液管道和漿液泵等，在停運時需要進行沖洗，其沖洗水就近收集在吸收塔旁邊的集水坑內(nèi)，然后用泵送至事故漿液箱或吸收塔漿池。 兩臺爐脫硫裝置共設(shè)置一個事故漿液箱、兩個吸收塔區(qū)排水坑、一個吸收劑制備和石膏脫水區(qū)域排水坑、一個事故漿液箱區(qū)域排水坑。事故漿液箱按能容納一座吸收塔正常液位時的漿液量設(shè)計，其容積約為 2200m3。 壓縮空氣系統(tǒng) 28 本脫硫研究項目共設(shè)置三臺螺桿式空壓機（二運一備），集中布置在石灰石制漿及石膏脫水樓內(nèi)，作為煙氣換熱器（ GGH）的吹掃用氣。 脫硫廢水處理系統(tǒng) （ 1）系統(tǒng)功能 本研究項目脫硫裝置采用煙氣石灰石－石膏濕法脫硫工藝。脫硫裝置排出一定量的廢水。脫硫廢水的水質(zhì)和水量由脫硫工藝、煙氣成分、灰及吸附劑等多種因素確定。廢水參考水質(zhì)見表 43： 項目 數(shù)據(jù) 單位 PH 懸浮物 CL— F— CODcr 砷 銅 汞 鎳 鋅 鉛 BOD5 油脂 氰化物 6． 0 ～ 17000 ～ 20210 ～ 64． 66 3029 3． 5 0． 058 0． 032 0． 62 4． 6 1． 2 160 1． 6 0． 002 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 根據(jù)目前收到脫硫廢水的水質(zhì)看：脫硫廢水中主要的超標項目是懸浮物、pH 值、汞、銅、砷、鉛、鎳，其中汞、砷、鉛、鎳等多種屬于第一類污染物。設(shè)置脫硫廢水處理系統(tǒng)處理脫硫裝置排出的廢水，去除其中的重金屬、部分懸浮物等，調(diào)節(jié) PH 值至合適的范圍內(nèi)，然后將其送至電廠除灰系統(tǒng)進行干灰調(diào)濕。 （ 2）系統(tǒng)描述 脫硫工藝產(chǎn)生的廢水連續(xù)排至脫硫廢水處理裝置內(nèi)進行處理。根據(jù)工藝 系統(tǒng)情況 ，脫硫廢水處理系統(tǒng)出力為 16m3/h。 脫硫廢水采用中和（堿化）、沉降、絮凝處理后，經(jīng)澄清池濃縮、出水箱內(nèi)PH 調(diào)整達標后送至電廠除灰系統(tǒng)進行干灰調(diào)濕。 脫硫廢水處理系統(tǒng)包括廢水處理、加藥等二個分系統(tǒng)。 （ 3）脫硫廢水處理系統(tǒng) 29 系統(tǒng)流程如下： 石灰漿 有機硫化物 絮凝劑 助凝劑 脫硫廢水 中和箱 沉降箱 絮凝箱 澄清池 出水箱 電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng) 泥 脫水機 鹽 酸 在中和系統(tǒng)中，廢水的 PH 值通過加入石灰漿調(diào)升至 8－ 9 范圍以便沉淀大部分重金屬和氟化物；在中和處理中，廢水中的石膏沉淀至飽和濃度。 在沉降系統(tǒng)中，通過加入有機硫化物進一步沉淀不能以氫氧化物形式沉淀 出來的重金屬，有機硫化物的加藥量根據(jù)廢水量按比例控制。 在絮凝系統(tǒng)中，加入絮凝劑（ FeClSO4）和助凝劑 (聚合電解質(zhì) )以便使沉淀顆粒長大更易沉降，懸浮物從澄清池中分離出來后，直接輸送到離心式脫水機；部分污泥作為接觸污泥通過污泥循環(huán)泵返回到中和箱，以提供沉淀所需的晶核，更好地沉降。 （ 4）加藥系統(tǒng) 加藥系統(tǒng)包括石灰漿加藥系統(tǒng)；有機硫化物加藥系統(tǒng)；絮凝劑（ FeClSO4）加藥系統(tǒng)；助凝劑 (聚合電解質(zhì) )加藥系統(tǒng)；鹽酸加藥系統(tǒng)。所有藥品均由計量泵定量加入到相應(yīng)加藥點。 石灰加藥系統(tǒng)設(shè)置了石灰漿制備箱，便于石灰漿的 加入和配制。 助凝劑加藥系統(tǒng)設(shè)置了螺旋給料機、噴射器、空氣過濾器和制備箱，便于聚合電解質(zhì)的加入和配制。 助凝劑加藥系統(tǒng)流程如下： 助凝劑 螺旋給料機 空氣過濾器 噴射器 制備箱 計量箱 計量泵 加入點 有機硫化物加藥系統(tǒng)流程如下： 有機硫化物 貯存箱 計量泵 加入點 絮凝劑加藥系統(tǒng)流程如下： 絮凝劑 貯存箱 計量泵 加入點 鹽酸加藥系統(tǒng)流程 如下： 鹽酸 貯存箱 計量泵 加入點 石灰加藥系統(tǒng)流程如下： 石灰漿 制備箱 輸送泵 計量箱 計量泵 加入點 30 石灰石 — 石膏濕法煙氣脫硫工藝特性 （ 1）脫硫效率高，可高達 95%以上，而且脫硫后的煙氣含塵量也大大減少。大機組采用濕法脫硫工藝，二氧化硫脫除量大，有利于地區(qū)和電廠實際總量控制。 （ 2）技術(shù)成熟，運行可靠性好。國外火電廠石灰石 /石灰 石膏濕法脫硫裝置投運率一般可達 98%以上。不會因脫硫設(shè)備而影響鍋爐的正常運行。 （ 3）對煤種變化的適應(yīng)性強。該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫。 （ 4）吸收劑資源豐富，價格便宜。作為吸收劑的石灰石在我國分布很廣，資源豐富，許多地區(qū)石灰石品位也很好 ，碳酸鈣含量在 90%以上，優(yōu)者可達 95%以上。在脫硫工藝的各種吸收劑中，石灰石價格最便宜，破碎磨細較簡單，鈣利用率較高（一般在 左右）。 （ 5）脫硫副產(chǎn)物為二水石膏，便于綜合利用。可用于生產(chǎn)建材產(chǎn)品和水泥緩凝劑。脫硫副產(chǎn)物綜合利用，不僅可以增加電廠效益、降低運行費用，而且可以減少脫硫副產(chǎn)物處置費用，延長灰場使用年限。 （ 6）占地面積大，一次性建設(shè)投資相對較大，現(xiàn)有電廠在沒有預(yù)留脫硫場地的情況下采用該工藝有一定的難度。耗水量相對較大，有污水排放；副產(chǎn)品品質(zhì)要求高，則要求除塵器效率高。技術(shù)進步快。近年來國 外對石灰石 (石灰 )石膏濕法工藝進行了深入的研究與不斷的改進，如吸收裝置由原來的冷卻、吸收、氧化三塔合為一塔，塔內(nèi)流速大幅度提高，噴嘴性能進一步改善等。通過技術(shù)進步和創(chuàng)新，可望使該工藝占地面積較大、造價較高的問題逐步得到妥善解決。 第四章 濕法煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀 為解決二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴荆?1860 年以來，在水中或漿液中除去 502 的試驗在世界上就已進行川。 1930 年，世界上最早的商業(yè)化煙氣脫硫(FlueGasDesuifurization，簡稱 FGD)系統(tǒng)在英國的巴德魯期斯萬斯電廠，然后在沸魯巴母發(fā)電 廠開始了運行。 在巴德魯期發(fā)電廠使用堿性的太晤士河河水作為吸收劑，而斯萬斯沸魯巴母發(fā)電廠則使用漿液滯留槽 (反應(yīng)槽 )的石灰漿液作為吸收劑。 這些初期的設(shè)備，沒有解決由于機器內(nèi)部結(jié)垢附著的問題以及非常重要的化學(xué)工藝問題，這些設(shè)備由于在第二次世界大戰(zhàn)時，因蒸汽的白煙成了炸彈攻擊的目標而被迫停止運行。 接下來是 70 年代初期，美國和日本開始了脫硫設(shè)備的建設(shè)高峰。美國多數(shù)采用泥漿二代磷酸鉀物質(zhì)或石灰、飛灰處理裝置，而日本則多采用石灰石一石膏法。在美國，脫硫后的副產(chǎn)物大多數(shù)都丟棄，這是由于美國國土寬廣，堆放廢棄物的場地 多，經(jīng)濟負擔相對較輕的原因。而在日本，由于幾乎不存在堆放廢棄物 31 的場地，即使找到適合堆放的地方成本也很高，加上日本對廢棄物堆放場地的環(huán)境要求非常嚴格。所以日本多數(shù)脫硫裝置都采用回收石膏的濕式法，只有初期建成的設(shè)備 (三井鋁的大牟田發(fā)電廠 )產(chǎn)生了泥漿 (硫酸鈣和亞硫酸鹽的混合物，有時也包含有飛灰 )。 在歐洲，特別是德國， 1985 年在原來最大容量的鍋爐上安裝了 FGD 之后，歐洲就成了脫硫裝置的最大市場。 到 1990 年，世界上運行中的 FGD，以容量計，一半以上在美國 (72021MW 以上 )，其次，具有大容量設(shè)備的國家是德國 ，第三位是日本。其它如 :澳大利亞、荷蘭、丹麥、英國、意大利及亞洲的泰國、印度、韓國等國也相繼建成了脫硫裝置。在世界各國現(xiàn)有的煙氣脫硫技術(shù)中，濕法煙氣脫硫技術(shù)占 85%左右，其中，石灰石一石膏法 %，其它濕法占 %。噴霧干燥脫硫約占 %:吸收劑再生脫硫約占 %。爐內(nèi)噴射吸收劑脫硫約占 %。吸收劑再生脫硫主要有氧化鎂法、雙堿法、 WellmenLord 法。以濕法脫硫為主的國家有日本 (98%)、美國 (92%)和德國 (90%)等。 第一節(jié) 濕法煙氣脫硫技術(shù)并存的問題及解決方法 不管濕法 煙氣脫硫技術(shù)怎樣成熟，它還是會存在一些問題留給我們?nèi)ソ鉀Q，這是不可避免的，但是我們可以通過一些列對應(yīng)的方法去減少它的害處，更好、有效的提高工業(yè)生產(chǎn)。 它主要有以下幾個缺點： 富液 的處理、 煙氣的預(yù)處理 、 煙氣的預(yù)冷卻 、 結(jié)垢和堵塞 、 腐蝕及磨損 、 除霧 、 凈化后氣體再加熱 。 （ 1）富液的處理 用于煙氣脫硫的化學(xué)吸收操作，不僅要達到脫硫的要求，滿足國家及地區(qū)環(huán)境法規(guī)的要求，還必須對洗后 SO2 的富液（含有煙塵、硫酸鹽、亞硫酸鹽等廢液）進行合理的處理，既要不浪費資源，又要不造成二次污染。 合理處理廢液，往往是濕 法煙氣脫硫煙氣脫硫技術(shù)成敗的關(guān)鍵因素之一。因此，吸收法煙氣脫硫工藝過程設(shè)計，需要同時考慮 SO2 吸收及富液合理的處理。 所謂富液合理處理，是指不能把堿液從煙氣中吸收 SO2 形成的硫酸鹽及亞硫酸鹽廢液未經(jīng)處理排放掉，否則會造成二次污染?；厥蘸屠酶灰褐械牧蛩猁}類，廢物資源化，才是合理的處理技術(shù)。 例如，日本濕法石灰石 /石灰 —— 石膏法煙氣脫硫，成功地將富液中的硫酸鹽類轉(zhuǎn)化成優(yōu)良的建筑材料 —— 石膏。威爾曼洛德鈉法煙氣脫硫，把富液中的硫酸鹽類轉(zhuǎn)化成高濃度高純度的液體 SO2，可作為生產(chǎn)硫酸的原料。亞硫酸鈉法煙氣脫 硫，將富液中的硫酸鹽轉(zhuǎn)化成為亞硫酸鈉鹽。 32 上述這些濕法煙氣脫硫技術(shù)，對吸收 SO2 后的富液都進行了妥善處理，既節(jié)省了資源，又不造成二次污染，不會污染水體。 對于濕法煙氣脫硫技術(shù)，一般應(yīng)控制氯離子含量小于 2021mg/L。脫硫廢液呈酸性（ PH4~6） ,懸浮物質(zhì)量分數(shù)為 9000~12700mg/L，一般含汞、鉛、鎳、鋅等重金屬以及砷 、氟等非金屬污染物。 典型廢水處理方法為：先在廢水中加入石灰乳，將 PH 值調(diào)至 6~7，去除氟化物（產(chǎn)品 CaF2 沉淀）和部分重金屬；然后加入石灰乳、有機硫和絮凝劑，將PH 升至 8~9，使重金屬以氫氧化物和硫化物的形式沉淀。 （ 2）煙氣的預(yù)處理 含有 SO2 的煙氣，一般都含有一定量的煙塵。在吸收 SO2 之前，若能專門設(shè)置高效除塵器，如電除塵器和濕法除塵器等，除去煙塵，那是最為理想的。 然而，這樣可能造成工藝過程復(fù)雜，設(shè)備投資和運行費用過高，在經(jīng)濟上是不太經(jīng)濟的。若能在 SO2 吸收時，考慮在凈化 SO2 的過程中同時除去煙塵，那是比較經(jīng)濟的，是較為理想的，即除塵脫硫一機多用或除塵脫硫一體化。 例如，有的采取在吸收塔前增設(shè)預(yù)洗滌塔、有的增設(shè)文丘里洗滌器。這樣，可使高溫煙氣得到冷卻 ，通?？蓪?120~180℃的高溫煙氣冷卻到 80℃左右，并使煙氣增濕，有利于提高 SO2 的吸收效率，又起到了除塵作用，除塵效率通常為95%左右。 有的將預(yù)洗滌塔和吸收塔合為一體，下段為預(yù)洗滌段，上段為吸收段。噴霧干燥法煙氣脫硫技術(shù)更為科學(xué)，含硫煙氣中的煙塵，對噴霧干燥塔無任何影響，生成的硫酸鹽干粉末和煙塵一同被袋濾器捕集，不用增設(shè)預(yù)除塵設(shè)備，是比較經(jīng)濟的。 近年來，我國研究及開發(fā)的燃煤工業(yè)鍋爐和窯爐煙氣脫硫技術(shù)，多為脫硫除塵一體化，有的在脫硫塔下端增設(shè)旋風(fēng)除塵器，有的在同一設(shè)備中既除塵又脫硫。 3）煙氣的 預(yù)冷卻 大多數(shù)含硫煙氣的溫度為 120~185℃或更高，而吸收操作則要求在較低的溫度下（ 60℃左右）進行。低溫有利于吸收，高溫有利于解吸。因而在進行吸收之前要對煙氣進行預(yù)冷卻。 通常，將煙氣冷卻到 60℃左右較為適宜。常用冷卻煙氣的方法有：應(yīng)用熱 33 交換器間接冷卻；應(yīng)用直接增濕（直接噴淋水）冷卻；用預(yù)洗滌塔除塵增濕降溫，這些都是較好的方法，也是目前使用較廣泛的方法。 通常，國外濕法煙氣脫硫的效率較高，其原因之一就是對高溫煙氣進行增濕降溫。 我國目前已開發(fā)的濕法煙氣脫硫技術(shù)，尤其是燃煤工業(yè)鍋爐及窯爐煙氣脫 硫技術(shù)，高溫煙氣未經(jīng)增濕降溫直接進行吸收操作，較高的吸收操作溫度，使 SO2