【正文】 目處理能力及規(guī)模見(jiàn)表 。表 ＃5 和＃9 鍋爐脫硫（兩爐一塔）除塵治理項(xiàng)目處理能力及規(guī)模處理能力/規(guī)模 單位　 處理總量處理煙氣量 Nm3/h 730061二氧化硫 kg/h 3555煙塵 kg/h 340本工程擬對(duì)＃5 和＃9 鍋爐進(jìn)行除塵改造（＃6～＃8 爐備用，不考慮除塵改造），同時(shí)本工程＃5 和＃9 爐新建一套脫硫系統(tǒng)(兩爐一塔)。另外，考慮＃7 和＃8 鍋爐作為備用，相應(yīng)改造＃7 和＃8 爐引風(fēng)機(jī)和出口煙氣系統(tǒng)，滿足＃7 和＃8 備用鍋爐的煙氣脫硫和正常運(yùn)行要求。本工程針對(duì)＃5 和＃9 鍋爐設(shè)置一套脫硫劑制備、副產(chǎn)物處理系統(tǒng)和公用工程供應(yīng)系統(tǒng)。對(duì)＃5 和＃9 爐排放的煙氣實(shí)現(xiàn)凈化處理，經(jīng)改造后，煙塵排放量減少 2583 噸/年, SO2排放量減少 25752 噸/年，即達(dá)到總量控制目標(biāo)。通過(guò)建設(shè)煙氣脫硫除塵裝置，企業(yè)可以騰出總量指標(biāo)，供企業(yè)新建鍋爐使用。 脫硫工藝技術(shù)方案簡(jiǎn)介目前世界上燃煤電廠煙氣脫硫工藝方法很多，這些方法的應(yīng)用主要取決于鍋爐容量和調(diào)峰要求、燃燒設(shè)備的類型、燃料的種類和含硫量的多少、脫硫率、脫硫劑的供應(yīng)條件及電廠的地理?xiàng)l件、副產(chǎn)品的利用等因素。近年來(lái)，我國(guó)電力工業(yè)部門在煙氣脫硫技術(shù)引進(jìn)工作方面加大了力度，對(duì)目前世界上電廠鍋爐較廣泛采用的脫硫工藝都有成功運(yùn)行工程，主要有濕法煙氣脫硫、干法煙氣脫硫和半干法煙氣脫硫?，F(xiàn)將目前應(yīng)用較為廣泛的幾種脫硫工藝原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用狀況簡(jiǎn)要說(shuō)明如下： 濕法煙氣脫硫工藝濕法煙氣脫硫包括石灰石/石灰－石膏法煙氣脫硫、海水煙氣脫硫和用鈉基、四川維尼綸廠＃5 和＃9 燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵治理項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 29 鎂基、氨作吸收劑，一般用于小型電廠和工業(yè)鍋爐。氨洗滌法可達(dá)很高的脫硫效率，副產(chǎn)物硫酸銨和硝酸銨是可出售的化肥。以海水為吸收劑的工藝具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不用投加化學(xué)品、投資小和運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。而以石灰石/石灰－石膏法濕法煙氣脫硫應(yīng)用最廣?！妒沂?石灰－石膏法煙氣脫硫工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于濕法煙氣脫硫工藝的選擇原則為：燃用含硫量 Sar≥2%煤的機(jī)組或大容量機(jī)組（200MW 及以上）的電廠鍋爐建設(shè)煙氣脫硫裝置時(shí)，宜優(yōu)先采用石灰石－石膏濕法脫硫工藝，脫硫率應(yīng)保證在 96%以上。 濕法煙氣脫硫工藝采用堿性漿液或溶液作吸收劑，其中石灰石/石灰－石膏濕法脫硫是目前世界上技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣，運(yùn)行最可靠的脫硫工藝方法，石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌制成吸收劑漿液；也可以將石灰石直接濕磨成石灰石漿液。石灰石或石灰漿液在吸收塔內(nèi)，與煙氣接觸混合，煙氣中的 SO2與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏，經(jīng)脫水裝置脫水后可拋棄，也可以石膏形式回收。由于吸收劑漿液的循環(huán)利用，脫硫吸收劑的利用率很高。該工藝可適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫，脫硫效率可達(dá)到 96%以上。其脫硫副產(chǎn)物石膏的處置方式劃分，一般有拋棄和回收利用兩種方法，脫硫石膏處置方式的選擇主要取決于市場(chǎng)對(duì)脫硫石膏的需求、脫硫石膏的質(zhì)量以及是否有足夠的堆放場(chǎng)地等因素。拋棄方式，如采用棄置灰場(chǎng)或回填礦坑，另一種是綜合利用方式，主要用作水泥緩凝劑和建筑材料等。石灰石/石灰－石膏法煙氣脫硫工藝的反應(yīng)機(jī)理為：在脫硫吸收塔內(nèi)煙氣中SO2首先被漿液中的水吸收與漿液中的 CaCO3反應(yīng)生成 CaSO3， CaSO3被鼓入氧化空氣中的 O2氧化最終生成石膏晶體 CaSO42 H2O。其主要化學(xué)反應(yīng)式為： 吸收過(guò)程：SO 2 (g)→SO 2 (l)+H2O→H++HSO 3→H ++SO32 溶解過(guò)程：CaCO 3（s）+H +→Ca 2++HCO3 中和：HCO 3+H+→CO 2（g）+H 2O 氧化：HSO 3+1/2O2→SO 32+H+ SO32+1/2O2→SO 22 結(jié)晶：Ca2 ++SO32+1/2H2O→CaSO 31/2H2O(s) Ca2+SO42+2H2O→CaSO 42H2O(s)四川維尼綸廠＃5 和＃9 燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵治理項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 30 其主要特點(diǎn)有：? 技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠性好。在世界脫硫市場(chǎng)上占有的份額達(dá) 85%以上。? 適用范圍廣，不受燃煤含硫量與機(jī)組容量的限制，單塔處理煙氣量大，可達(dá)每小時(shí) 300 萬(wàn) Nm3/h，所以對(duì)高硫煤、大機(jī)組的煙氣脫硫更有特殊的意義。? 吸收劑消耗接近化學(xué)理論計(jì)算值。? 緊湊的吸收塔設(shè)計(jì)（吸收塔集吸收、氧化、結(jié)晶于一體） ，節(jié)約投資和空間。? 適用燃料范圍廣，脫硫效率可達(dá) 96%以上。脫硫后的煙氣不但二氧化硫濃度很低，而且煙氣含塵量也大大減少。? 脫硫副產(chǎn)物石膏可作為水泥緩凝劑或加工成建材產(chǎn)品。不僅可以增加電廠效益、降低運(yùn)行費(fèi)用，而且可以減少脫硫副產(chǎn)物處置費(fèi)用，延長(zhǎng)灰場(chǎng)使用年限。? 其主要缺點(diǎn)為投資和運(yùn)行費(fèi)用較高、占地較大。 半干法煙氣脫硫工藝《石灰石/石灰石膏法煙氣脫硫工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于半干法脫硫工藝的選擇原則為：燃用含硫量 Sar＜2%煤的中小電廠鍋爐（200MW 以下），或是剩余壽命低于 10 年的老機(jī)組建設(shè)煙氣脫硫裝置時(shí)，在保證達(dá)標(biāo)排放，并滿足 SO2排放總量控制要求，且吸收劑來(lái)源和副產(chǎn)物處置條件充分落實(shí)的情況下，宜優(yōu)先采用半干法、干法或其他費(fèi)用較低的成熟技術(shù)，脫硫率應(yīng)保證在 75%以上。 旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝也是目前應(yīng)用較廣的一種煙氣脫硫技術(shù)，其工藝原理是以石灰為脫硫吸收劑，石灰經(jīng)消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔內(nèi)的霧化裝置，吸收劑帶入的水分迅速被蒸發(fā)而干燥，煙氣溫度隨之降低。在吸收塔內(nèi)，被霧化成細(xì)小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸，與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成 CaSO3，煙氣中的二氧化硫被脫除。在反應(yīng)器出口，隨著水分蒸發(fā)，形成了干的顆?；旌衔?。該副產(chǎn)物是硫酸鈣、硫酸鹽、飛灰及未反應(yīng)的石灰組成的混合物。脫硫反應(yīng)產(chǎn)物及未被利用的吸收劑以干燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔，進(jìn)入除塵器被收集下來(lái)。脫硫后的煙氣經(jīng)除塵器除塵后排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率，一般將部分脫硫灰加入制漿系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)利用。四川維尼綸廠＃5 和＃9 燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵治理項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 31 噴霧干燥法脫硫工藝技術(shù)比較成熟，工藝流程較為簡(jiǎn)單、系統(tǒng)可靠性高，脫硫率可達(dá)到 85%以上，脫硫灰渣可用作制磚、筑路，但多為拋棄至灰場(chǎng)或回填廢舊礦坑。該工藝反應(yīng)機(jī)理為：SO 2+H2O→H 2SO3 Ca(OH)2+ H2SO3→CaSO 3+2H2OCaSO 3在微滴中過(guò)飽和沉淀析出：CaSO 3（l）→CaSO 3（g）↓CaSO 3氧化成 CaSO4：CaSO 3（l）+1/2H 2O→CaSO 4（l）CaSO 4溶解毒極低會(huì)迅速析出：CaSO 4（l）→CaSO 4（g）↓ 噴霧干燥技術(shù)在燃用低硫和中硫煤的中小容量機(jī)組上應(yīng)用較多。當(dāng)用于高硫煤時(shí)石灰漿液需要高度濃縮，因而帶來(lái)了一系列技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)由于石灰脫硫劑的成本較高，也影響了其經(jīng)濟(jì)性。但是近年來(lái)，燃用高硫煤的機(jī)組應(yīng)用常規(guī)旋轉(zhuǎn)噴霧技術(shù)的比例有所增加。噴霧干燥法可脫除 7095%的 SO2，并有可能提高到 98%，但副產(chǎn)物的處理和利用一直是個(gè)難題。噴霧半干法煙氣脫硫主要特點(diǎn):? 脫硫工藝技術(shù)較成熟，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資較少，廠用電低，無(wú)廢水排放，運(yùn)行簡(jiǎn)單。 ? 脫硫效率相對(duì)較低，若脫硫效率要求大于 90%，則需加大鈣硫比或加入添加劑，很不經(jīng)濟(jì)。? 單塔出力目前受到一定容量的限制。? 脫硫吸收劑石灰 CaO 價(jià)格較石灰石 CaCO3貴。? 脫硫副產(chǎn)物一般無(wú)法利用。? 脫硫后的煙氣含塵量增加，需增加除塵設(shè)備。 煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝煙氣循環(huán)流化床脫硫（CFBFGD）技術(shù)是目前干法脫硫技術(shù)商業(yè)應(yīng)用中單塔處理能力最大、脫硫綜合效益好的一種方法。煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝技術(shù)在最近幾年中有所發(fā)展，單機(jī)的煙氣處理能力也比過(guò)去增大了很多。該工藝流程主要四川維尼綸廠＃5 和＃9 燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵治理項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 32 是由吸收劑制備系統(tǒng)、吸收塔吸收系統(tǒng)、吸收劑再循環(huán)系統(tǒng)、除塵器系統(tǒng)等部分組成。鍋爐排出的未處理的煙氣從流化床的底部進(jìn)入吸收塔。煙氣經(jīng)過(guò)文丘里管后速度加快，并與很細(xì)的吸收粉末互相混合。經(jīng)脫硫后帶有大量固體顆粒的煙氣由吸收塔的頂部排出。排出的煙氣進(jìn)入吸收劑再循環(huán)除塵器中，大部分煙氣中的固體顆粒都被分離出來(lái)，然后返回吸收塔中被循環(huán)使用。煙氣循環(huán)流化床煙氣脫硫主要特點(diǎn)：? CFB－FGD 有強(qiáng)烈的傳熱、傳質(zhì)的特點(diǎn)，脫硫劑利用率、脫硫效率在目前各種干法、半干法脫硫工藝中最高，運(yùn)行費(fèi)用較低。? 脫硫工藝技術(shù)比較成熟，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資較少，廠用電低，無(wú)廢水排放，運(yùn)行簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)單，沒(méi)有制漿系統(tǒng)及漿液噴嘴，加入吸收塔的消石灰和水是相對(duì)獨(dú)立的，便于控制消石灰用量及噴水量，容易控制操作溫度。? 對(duì)吸收塔及其下游的設(shè)備、煙道和煙囪無(wú)需作防腐處理。? 對(duì)鍋爐負(fù)荷適應(yīng)性好。由于采用了清潔煙氣再循環(huán)技術(shù)，以及脫硫灰渣循環(huán)等措施，可以滿足不同的鍋爐負(fù)荷要求。鍋爐負(fù)荷在 10%～110%范圍內(nèi)變化，脫硫系統(tǒng)可正常運(yùn)行。? 脫硫吸收劑石灰 CaO 價(jià)格較石灰石 CaCO3貴。? 脫硫副產(chǎn)物一般無(wú)法利用。? 脫硫系統(tǒng)無(wú)法與主機(jī)組獨(dú)立分開(kāi)，主機(jī)組運(yùn)行時(shí)無(wú)法安裝或檢修吸收塔等設(shè)備。? 設(shè)備使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)量小。塔內(nèi)完全沒(méi)有任何運(yùn)動(dòng)部件。塔內(nèi)磨損小，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)。 干法脫硫工藝干法脫硫工藝主要是噴吸收劑工藝。按所用吸收劑不同可分為鈣基和鈉基工藝，吸收劑可以干態(tài)、濕潤(rùn)態(tài)或漿液噴入。噴入部位可以為爐膛、省煤器和煙道。當(dāng)鈣硫比為 2 時(shí)，干法工藝的脫硫效率可達(dá) 5070%，鈣利用率達(dá) 50%。這種方法較適合老電廠改造，因?yàn)樵陔姀S排煙流程中不需要增加什么設(shè)備，就能達(dá)到脫硫目的。噴鈣脫硫技術(shù)由兩步固硫反應(yīng)組成，首先作為固硫劑的石灰石粉料噴入爐膛熱煙氣中， 熱解后生成的 CaO 隨煙氣流動(dòng)，與其中反應(yīng)脫除一部分；然后，煙四川維尼綸廠＃5 和＃9 燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵治理項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 33 氣進(jìn)入鍋爐尾部的活化反應(yīng)器（或煙道），通過(guò)有組織的噴水增濕，一部分尚未反應(yīng)的 CaO 轉(zhuǎn)變成具有較高吸硫活性的 ，繼續(xù)與煙氣中的 反應(yīng)，從而完成脫硫的全過(guò)程。整個(gè)工藝流程的化學(xué)過(guò)程如下： 在第一階段, 石灰石粉用氣力噴射到爐膛的上方、溫度 900~1250℃的區(qū)域。CaCO3 受熱分解成 CaO 和 CO2，鍋爐煙氣中部分 SO2和全部 SO3與 CaO 反應(yīng)生成硫酸鈣，新生成的 CaSO4和未反應(yīng)的 CaO 與飛灰隨煙氣（包括未被吸收的 SO2）一起流到鍋爐的下游。經(jīng)驗(yàn)表明，只要保證鍋爐正常的飛灰運(yùn)行方式，鍋爐的受熱面不會(huì)產(chǎn)生積灰和結(jié)焦問(wèn)題。在第二階段，煙氣在一個(gè)專門設(shè)計(jì)的活化器中噴入霧化水，進(jìn)行增濕。煙氣中未反應(yīng)的 CaO 與水反應(yīng)生成在低溫下有很高活性的Ca(OH)2， Ca(OH)2與煙氣中剩余的 SO2反應(yīng)，首先生成 CaSO3，接著氧化成CaSO4。在活化器中，對(duì)噴水量及水滴直徑需嚴(yán)格控制，控制增濕后煙氣溫度與水露點(diǎn)溫度之差，既要使此差盡可能小，又不要造成活化器濕壁和脫硫產(chǎn)物變濕。同時(shí)，還要保證煙氣與固體顆粒的均勻混合及一定的停留時(shí)間，以使化學(xué)反應(yīng)完全及液滴的干燥。 由于脫硫渣和灰含有一部分未反應(yīng)的 CaO 和 Ca(OH)2，為提高吸收劑的利用率，使其再循環(huán)到活化器。從活化器出來(lái)的增濕后的煙氣溫度在 55~60℃，為防止煙氣在 ESP 和煙囪中進(jìn)一步降到低于露點(diǎn)而引起腐蝕，在活化器出口與 ESP 之間增加了煙氣再熱裝由于反應(yīng)后的吸收劑需經(jīng)加熱和化學(xué)反應(yīng)后重新使用，產(chǎn)物需要回收，因此成本較高，工藝復(fù)雜。 NID 半干法煙氣脫硫NID 半干法煙氣脫硫是新型的綜合煙氣脫硫系統(tǒng)，是瑞典 ABB 公司在半干法DRYPAC 系統(tǒng)上發(fā)展而成，它借鑒了半干法 DRYPAC 技術(shù)的脫硫原理，又克服了該技術(shù)制漿系統(tǒng)的弊端，使其具有干法的廉價(jià)、系統(tǒng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，又具有濕法脫硫效率高的優(yōu)點(diǎn)。吸收劑為 CaO，除塵器入口豎直煙道作為反應(yīng)器。工藝流程：鍋爐空預(yù)器出來(lái)的煙氣，經(jīng)煙氣分布器進(jìn)入反應(yīng)器，與增濕的可自由流動(dòng)的石灰與飛灰混合粉接觸，吸收劑與 SO2反應(yīng)，生成亞硫酸鈣、硫酸鈣等。帶有大量固體顆粒的煙氣進(jìn)入除塵器除塵，潔凈的煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)排入煙囪。煙氣溫度高于露點(diǎn)溫度，故不需要再加熱。除塵器下的固體顆粒通過(guò)除塵器下的四川維尼綸廠＃5 和＃9 燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵治理項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 34 增濕系統(tǒng)進(jìn)入 NID 反應(yīng)器，繼續(xù)參與反應(yīng)。少部分的脫硫渣經(jīng)過(guò)一個(gè)中間倉(cāng)，經(jīng)灰渣處理系統(tǒng)輸入到渣倉(cāng)。 截至目前全國(guó)新投運(yùn)的小機(jī)組脫硫項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)2022 年全國(guó)新投運(yùn)的小機(jī)組脫硫項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)表序號(hào) 所屬省 電廠名稱 脫硫方法 機(jī)組號(hào) 裝機(jī)容量(MW)1 山西 山西大同熱電有限公司 雙堿法 2 2502 山東 里彥電廠 雙堿法 2 2553 山西 山西陽(yáng)泉河坡發(fā)電公司 煙氣循環(huán)流化床 2 2504 天津 國(guó)電天津第一熱電廠 煙氣循環(huán)流化床 13 3505 山東 齊魯石化電廠 石灰石石膏法 2 2606 山西 大唐太原第二熱電廠 石灰石石膏法 46 3507 山東 魯能煙臺(tái)發(fā)電廠 煙氣循環(huán)流化床 3 11008 廣西 大