【正文】 氧化處理用空氣、氧、 氯或硫酸鐵起氧化劑作用．優(yōu)秀的氫氧化物處理工藝可使用氫氧化納、氫氧化鈣的水溶液或熔融物?；瘜W(xué)法脫硫率高．缺點是耗費較大。 燃燒中脫硫技術(shù)是在燃燒過程中通過各種手段，將煤中的硫轉(zhuǎn)移到固體廢物中，從而減少二氧化硫向大氣的排放。 表 2 燃燒中脫硫技術(shù)和先進燃燒技術(shù) 技術(shù) 工作原理 特點 SO2 削減率（ %） 燃燒中脫硫 爐內(nèi)噴脫硫劑 g 爐內(nèi)噴脫硫劑將干吸附劑直接噴入爐膛，吸附劑分解后與 SO2反應(yīng) 工藝簡單，費用低，但脫硫率低，有管道結(jié)垢、固體廢物量大、廢物及煙氣性質(zhì)改變等問題 4070 先進燃燒技術(shù) 常壓流化床 ( 循環(huán)流化床 )a 將煤和吸附劑加入燃燒室的床層（壓力為常壓或接近常壓，從爐底鼓風(fēng)成流化燃燒） 熱效及脫硫率高，可燃劣質(zhì)煤，但廢物、顆粒物難處理，費用高 8590 增壓流化床 b 原理類似常壓流化床，燃燒室內(nèi)壓力為 8 至 15個大氣壓 除常壓床的特 點外，還進一步提高了熱效及添加劑利用率，且占地小，但熱煙氣凈化難，對管材要求高 95 煤氣化聯(lián)合循環(huán) a 將煤氣化后燃燒，驅(qū)動燃?xì)廨啓C，余氣燒鍋爐，驅(qū)動汽輪機 能顯著提高熱效，脫硫率很高，但工藝復(fù)雜，費用高 8599 層燃鍋爐a 將石灰石和煤在床前或床層中混合后燃燒 工藝設(shè)備簡單，費用低，但脫硫率低 50 煙氣循環(huán)g 將部分煙氣同空氣混合后鼓入燃燒器中 工藝設(shè)備簡單，費用低，但脫硫率低 1525 第四章： 燃燒后脫硫技術(shù) 燃燒后脫硫，是指對燃燒裝置排出的煙氣進行處理，脫除其中二氧化硫的技術(shù)。 1 當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源和社會環(huán)境 選擇脫硫工藝時應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源和社會環(huán)境。所產(chǎn)生的副產(chǎn)品容易處理，可用性好的副產(chǎn)品 (當(dāng)?shù)刈匀毁Y源缺乏 )社會需求量大 (如石膏，優(yōu)質(zhì)粉煤灰，農(nóng)用肥，化工原料等 )，以增加經(jīng)濟收入，整體降低運行費用。據(jù)調(diào)查，大同地區(qū)僅水泥廠就有大小十余家，僅大同水泥廠一家年產(chǎn)水泥 150 萬 t，需石膏約 6 萬 t，從太原購進價約 100元／ t；年產(chǎn)石灰石粉 5 萬 t，售價約 25元／ t。副產(chǎn)品的售出收入減去吸收劑的購進費用，年產(chǎn)生經(jīng)濟效益為： 3 萬 t100 元／ 萬 t25 元／ t＝ 261 萬元，可有效地降低脫硫裝置的運 行費用。 2 燃煤含硫量和機組容量 燃煤含硫量和機組容量直接決定著 SO2 和煙氣的產(chǎn)生量。比如前述的大同第二發(fā)電廠，雖然從當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源和社會環(huán)境方面考慮適宜采用石灰石 —石膏脫硫工藝，但由于其燃煤含硫量 (約 1% )低，機組容量小，選擇 該法合適否還應(yīng)進行多方面的比較。因此在選擇脫硫工藝時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有電廠可利用場地的情況、工藝系統(tǒng)布置，結(jié)合機組壽命和煙氣系統(tǒng)設(shè)備等因素綜合考慮。我國各地的環(huán)保要求不同，地勢低、靠近大城市、人口密集的地區(qū)環(huán)保要求相對較高，地勢高、偏遠(yuǎn)、人口稀少的地區(qū)環(huán)保要 求相對較低。 5 副產(chǎn)品的處理和利用 所有的脫硫裝置都產(chǎn)生含硫的副產(chǎn)品。副產(chǎn)品可用性較好的脫硫工藝，要依據(jù)當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進行選擇，避免造成由于副產(chǎn) 品銷路不暢，而提高整體運行費用。我國的粉煤灰綜合利用率也在逐步提高，優(yōu)質(zhì)的粉煤灰不但不再造成環(huán)境的二次污染，還可創(chuàng)造較高的經(jīng)濟效益。 7 對鍋爐和現(xiàn)有煙氣系統(tǒng)的影響 有些脫硫工藝可能對鍋爐的燃燒、爐管磨損和結(jié)渣、空氣預(yù)熱器磨損和堵塞、煙道積灰和腐蝕、除塵效率和腐蝕、引風(fēng)機負(fù)荷和腐蝕、煙囪腐蝕有影響，選擇時應(yīng)考慮這些因素 。帶基本負(fù)荷機組由于容量較大、運行穩(wěn)定，選擇時應(yīng)考慮系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、效率高的脫硫工藝。 9 初投資和年運行費用 同其他技術(shù)一樣，選擇脫硫工藝時也要在初投資和年運行費用之間作平衡比較。 10 應(yīng)用新工藝 各國都在不 斷探索、研究和開發(fā)低投資、低運行成本、能夠變廢為寶的高科技新型工藝技術(shù)。 2濕法脫硫技術(shù)介紹 脫硫方法簡介 目前，世界范圍內(nèi)的火電廠脫硫技術(shù)多種多樣，達(dá)數(shù)百種之多。燃燒前脫硫主要是洗煤、煤的氣化和液化，洗煤僅能脫去煤中很少一部分硫，只可作為脫硫的一種輔助手段，煤氣化和液化脫硫 效果好，是解決煤炭作為今后能源的主要途徑，但目前從經(jīng)濟角度看，還不能與天然氣及石油競爭。但循環(huán)流化床燃燒技術(shù)在鍋爐容量上受到限制，主要用于 135MW以下機組。 濕法脫硫工藝 濕式石灰石／石膏法脫硫工業(yè)化裝置已有四十余年的歷史，經(jīng)過多年不斷改進發(fā)展與完善，目前已成為世界上技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最為廣泛的脫硫工藝，在脫硫市場特別是大容量機組脫硫上占主導(dǎo)地位，約占電廠裝機容量的 85％。 1 濕法脫硫工藝特點 優(yōu)點： 1） 2） 3） 4） 5） 6） 缺點： 1） 2） 3） 2 反應(yīng)原理 該工藝的主要反應(yīng)是在吸收塔中進行的，送入吸收塔的吸收劑 —石灰石 (石灰 )漿液與經(jīng)煙氣再熱器冷卻后進入吸收塔的煙氣接 觸混合，煙氣中的二氧化硫 (SO2)與吸收劑漿液中 的碳酸鈣 (CaCO3)以及鼓入的空氣中的氧氣 (O2)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成二水硫酸鈣 (CaSO4 該工藝的化學(xué)反應(yīng)原理如下： 吸收： SO2+H2O = H2SO3 = H＋ + HSO3－ 氧化： H＋ +HSO3－ + 1/2O2 = 2H2O + SO42－ 結(jié)晶： CaCO3 + 2H＋ = Ca2＋ + H2O + CO2 Ca2＋ + SO42－ + 2H2O = CaSO4 3 濕法脫硫工藝系統(tǒng)簡介 一套完整的濕法脫硫工藝系統(tǒng)通常包括： SO2吸收氧化系統(tǒng)即吸收塔系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)。 3 濕法脫硫工藝系統(tǒng)示例 下面以 2 300MW機組為例來介紹石灰石 /石膏法脫硫裝置系統(tǒng)。 石灰石 右膏濕法煙氣脫硫工藝流程圖 煙氣脫硫（ FGD）系統(tǒng)分為以下幾個系統(tǒng)： 吸收塔系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、石灰石輸送系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、 FGD 輔助設(shè)備系統(tǒng) 1 吸收塔系統(tǒng) 吸收塔系統(tǒng)每爐一套。在吸收塔內(nèi)，漿液中的碳酸鈣與從煙氣中捕獲的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成亞硫酸鈣。向吸收塔內(nèi)（在吸收塔的下半部，這部分所起到的是吸收塔反應(yīng)塔的作用）收集的漿液中噴射空氣，將亞硫酸鈣就地氧化為硫酸鈣（石膏）。 石膏漿液排至石膏脫水系統(tǒng)。真空皮帶過濾機中濾出的濾液經(jīng)收集后在FGD系統(tǒng)中循環(huán)使用。 吸收塔噴淋層 吸收塔除霧器 2 吸收塔結(jié)構(gòu)特點 吸收塔每爐一塔。 吸收塔的設(shè)計確保達(dá)到最佳的設(shè)計參數(shù)，這些設(shè)計參數(shù)如 pH值、 L/G、 Ca/S、氧化空氣流量、懸浮物含量等。 進氣口連接噴嘴的底部配置是精心設(shè)計的，以保持朝向吸收塔有足夠的向下傾斜坡度，進口配有一個進口檔板以阻止噴淋的液滴進入煙氣進口的連接煙道。 吸收塔內(nèi)基本構(gòu)件的材質(zhì)為含鉬百分之六的優(yōu)質(zhì)不銹鋼。吸收塔進口的干 — 濕區(qū)采用 ASTMUNSN10276或等同材質(zhì)。在這些因素中，最關(guān)鍵的是液體脫硫時間 的要求。這一系統(tǒng)的設(shè)計要求是有足夠和必要的液 /氣比（ L/G）以可靠地實現(xiàn)所 要求的 SO2脫除性能且在吸收塔的內(nèi)表面不產(chǎn)生結(jié)垢。該系統(tǒng)包括管道布置，是經(jīng)過精心設(shè)計的以避免漿液累積及 /或腐蝕問題。 噴淋組件及噴嘴的布置設(shè)計成均勻覆蓋吸收塔的橫截面。噴淋嘴的布置設(shè)計成有足夠的重疊以確保吸收塔橫截面的完全覆蓋。這樣就要求再循環(huán)泵系統(tǒng)具有與裝置壽命相等同的使用壽命且無磨損問題。配有除霧器清洗管道系統(tǒng)及與除霧器相關(guān)的噴淋嘴。注入的空氣裂為細(xì)小的氣泡并在液體中充分散開。 2） 反應(yīng)產(chǎn)物 :石膏 (二水硫酸鈣 ),可作建材使用。 4） 脫硫效率 :高 ,可達(dá) 95%以上。 6） 機組適用性 :無限制 ,尤其適用大機組。 8） 電耗 :%。 10） 水耗及廢水量 :與煙氣與工藝水等參數(shù)有關(guān)。 12） 市場占有率 :國內(nèi)市場 80%,國際市場 85%。 在技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同中規(guī)定：國電龍源環(huán)保公司在國內(nèi)開展的項目中，斯坦米勒公司在 10年內(nèi)（自 1998年起）對所開展的項目提供技術(shù)支持，以確保技術(shù)指標(biāo)合格。脫硫技術(shù)的引進，奠定了國電龍源環(huán)保公司在國內(nèi)濕法脫硫技術(shù)居于領(lǐng)先水平的地位。來自鍋爐的煙氣在電除塵器后由兩（ 2）臺引風(fēng)機（ IDF）引出。每個旁路擋板門的差壓通過升壓風(fēng)機的可調(diào)節(jié)距葉片 控制為零。升壓風(fēng)機安裝在引風(fēng)機下游。經(jīng)冷卻的煙氣從再熱器流進吸收塔。從吸收塔流出的經(jīng) 處理的煙氣經(jīng) 升溫再熱器 (每塔 1臺 )再熱，經(jīng)煙囪排放到大氣中。 8 石灰石輸送系統(tǒng) 1） 石灰石輸送系統(tǒng)兩爐共用一套 . 2） 石灰石由卡車（ 17噸 /輛）運到電廠，直接倒入卸料斗。 3） 配置一套完整的卸料和轉(zhuǎn)移輸送機，將石灰石從卸料斗輸送到石灰石貯倉。石灰石貯倉全廠共用一個，包括：所有必 要的裝置（如：料位指示器，真空閥，出料設(shè)備）， 2個出口，每個配有閘板門和控制門；帶風(fēng) 機的倉頂除塵器，除塵器的壓差控制和吹掃程序等。 5） 配有保持除塵系統(tǒng)負(fù)壓通風(fēng)的風(fēng)機設(shè)備（包括備用）。 9 石灰石漿液制備系統(tǒng) 石灰石漿液制備系統(tǒng)兩塔共用一套，包括 2臺濕式球磨機的給料機、 2臺濕式球磨機（每臺容量為兩臺鍋爐 BMCR工況時石灰石用量的 75％）、球磨機配套的漿液再循環(huán)箱、 1個 石灰石漿液箱（池）、3臺石灰石漿液給料泵（ 2運 1備）、 4臺球磨機漿液再循環(huán)泵（ 2運2備）、 2個石灰石旋流器站等。 FGD補給水或濾液將按與送入石灰石成定比的量而加入濕式球磨機的入口。旋流分離器底流（它負(fù)責(zé)將超過尺寸的材料送返）應(yīng)再循環(huán)至濕式球磨機入口而溢流則自排入每個石灰石漿液箱中。 除石灰石漿液箱外，本系統(tǒng)內(nèi)的所有設(shè)備都應(yīng)設(shè)計為室內(nèi)布置型。 2） 石膏漿液由每臺石膏漿液排放泵輸送至初級脫水系統(tǒng)。石膏水力旋流器溢流至廢水旋流站，底流將通往第二級脫水 系統(tǒng)。脫水后，石膏餅將由輸送裝置送至石膏貯倉。濾液由濾液泵抽吸至吸收塔反應(yīng)塔或石灰石漿液制備系統(tǒng)再次 使用。廢水旋流器的底流回到吸收塔或石膏漿液箱。沖洗水將排至濾液箱。 11 石膏輸送系統(tǒng) 含水量小于 10%的脫硫副產(chǎn)品石膏從真空帶式過濾機經(jīng)皮帶輸送機運往石膏庫房。石膏 由卡車運出電廠。 FGD廢水處理系統(tǒng)的處理能力為處理 FGD兩（ 2）臺機組每天連續(xù)運行 24小時所產(chǎn)生的廢水。 廢水箱中的廢水用污 水泵輸送到中和池，加入石灰漿和回流污泥進行中和反應(yīng)，調(diào)節(jié) pH值并除去 Cl離子。 反應(yīng)池出水進入絮凝池，加入絮凝劑增強絮凝效果。澄清池上層清水流入清水池。 經(jīng)箱式壓濾機脫水后的干泥可回收外運。 處理后的清水將用 清水泵送至灰渣再利用水池和最終處理池。 加藥系統(tǒng)中石灰漿、有機硫、 FeClSO絮凝劑和 HCl帶有相應(yīng)計量泵，加藥量根據(jù)流量、水質(zhì)等自動控制。 若 FGD系統(tǒng)區(qū)產(chǎn)生了含油廢水，含油廢水收集在一個單獨的混凝土污水坑內(nèi)。 2FGD補給水系統(tǒng) FGD補給水系統(tǒng)由電廠工業(yè)水系 統(tǒng)供應(yīng)。 用于 FGD補給水的所有水泵都位于工藝水箱附近。兩套脫硫裝置公用一套空氣系統(tǒng)，島內(nèi)儀用和雜用空壓機將統(tǒng)一配置，但系統(tǒng)分開。 3） 廠用壓縮空氣系統(tǒng)配置 1臺 100%無油型螺桿式空壓機，不設(shè)備用，由儀用壓縮空氣系統(tǒng)提供備用氣 源。閉式冷卻水將由主廠區(qū)的閉式冷卻水系統(tǒng)供應(yīng)且返回至主廠區(qū)的閉式冷卻水系統(tǒng)。參數(shù)為 ,