我国电厂烟气脱硫技术与应用

电力18讯：    
　　摘要：本文简要介绍了在我国电厂烟气脱硫中应用的三种主要技术的..r.-45原理和应用情况。

　  我国电厂烟气脱硫现状二氧化硫排放是造成我国大气环境污染及酸雨不断加剧的主要原因。近年来，国家出台了一系列促进火电厂二氧化硫控制的法律、法规和政策，‘加快了火电厂烟气脱硫设施的建设，使我国二氧化硫污染防治取得了一定成效。到2004年底，全国约有2000万千瓦装机的烟气脱硫设施投运或建成，约3000多万千瓦装机的烟气脱硫设施正在施工建设。预计在未来lO年内，约有3亿千瓦装机的烟气脱硫装置投运和建设。

　　目前，电力行业在污染控制技术方面得到了商业化应用的成果。如，石灰石――石膏烟气湿法脱硫、烟气循环流化床、水膜除尘脱硫一体化等技术;常规低NOx燃烧技术：燃煤机组的干除灰、;干排渣技术和电除尘器提高效率改造技术;20万千瓦机组燃煤电厂袋式除尘技术;灰渣综合利用技术等等。通过引进先进技术和工程实践，我国已具备了大型火电机组湿式石灰石――石膏法、循环流化床半干法烟气脱硫工程的设计、建设能力。目前、.60、100万千瓦机组脱硫国产化示范工程正在建设;60万千瓦国产化脱硫工程已建成投产;适合lO万一20万千瓦规模的中小型火电机组半干法、简单脱硫除尘技术已完成工业示范试验。出于我国脱硫工程公司已有能力参与市场竞争，使国内大型火电机组的脱硫工程造价已从3―4年前由国外承建时的每千瓦800元。1200元下降到250元左右。

　　我国电厂烟气脱硫主要技术及应用.1石灰石一石膏湿法烟气脱硫技术及应用石灰石――石膏湿法烟气脱硫技术是目前在我国电厂应用最广的脱硫技术，300MW及以上机组90%以上的烟气脱硫工程目前均采用该技术。

　　该技术有以下特点：脱硫效率高。石灰石(石灰)――石膏湿法脱硫工艺脱硫率高达95%以上，脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少，大机组采用湿法脱硫工艺，二氧化硫脱除量大，有利于地区和电厂实际总量控制。

　　技术成熟，运行可靠性好。国外火电厂石灰石(石灰)――石膏湿法脱硫装置投运率一般可达98%以上・’特别是新建的大机组(200MW以上)采用湿法脱硫工艺，使用寿命长。可取得良好的投资效益。对煤种变化的适应性强。该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫，无论是含硫量大于3%的高硫煤，还是含硫量低于l%的低硫煤，.石灰石(石灰)――石膏湿法脱硫工艺都能适应。

　　一般占地面积较大，采用引进技术和大量进口设备一次性建设投资相对也较高。

　　吸收剂资源丰富。价格便宜。作为石灰石(石灰)――石膏湿法脱硫工艺吸收剂的石灰石，在我国分布很广，资源丰富，许多地区石灰石品位也很好，碳酸钙含量在90%以上.优者可达95%以上。在脱硫工艺的各种吸收剂中，石灰石价格便宜，破碎磨细较简单，钙利用率较高，并且有众多厂家可提供成品石灰石粉。采用电石渣作吸收剂可以废治废。

　　脱硫副产物便于综合利用。石灰石(石灰)――石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物为二水石膏。在日本、德国脱硫石膏年产量分别为250万吨和350万吨左右，基本上都能综合利用，主要用途是用于生产建材产品和水泥缓凝剂。脱硫副产物综合利用，不仅可以增加电厂效益、降低运行费用，而且可以减少脱硫副产物处置费用，延长灰场使用年限。

　　脱硫产物采用抛弃法还是综合利用需结合当地实际情况。

　　.2循环流化床半干法烟气脱硫技术及应用’

　　目前烟气循环流化床脱硫工艺已达到工业化应用的主要有三种工艺流程：

　　德国LLB公司开发的烟气循环流化床脱硫工艺(CFB);德国Wulff公司的回流式烟气循环流化床脱流工艺(RCFB);丹麦EL.Smith公司研究开发的气体悬浮吸收烟气脱硫工艺(GSA)。

　　目前在我国应用的都是基于以上三种，其基本原理一致。

　　利用喷雾干燥原理;在湿态下脱硫;干态下处理脱硫产物;根据循环流化床理论，吸收剂在塔内悬浮流化，与烟气中S02、HCL等酸性气体充分接触反应，并控制净化塔温度在最佳反应其典型循环半干法脱硫技术有以下特点：

　　脱硫效率高：在钙硫比为1.1一1.5时，脱硫效率可达90%以上。

　　工程投资费用、运行费用和脱硫成本较低，为湿法工艺的50%一70%，加布袋除尘系统投资为250―300元瓜w。’

　　工艺流程简单，系统设备少，为湿法工艺的400/o一50%，且转动部件少，从而提高了系统可靠性，降低了维护和检修费用。

　　占地面积小，为湿法工艺的30%一40%，且系统布置灵活。非常适合现有机组的改造和场地紧缺的新建机组。

　　能源消耗低，如电耗、水耗等，为湿法工艺的30%一50%。

　　能有效脱除S03、氯化物和氟化物等有害气体。其脱除效率远高于湿法工艺，达%-99%，因而对反应塔及其下游的烟道、烟囱等设备的腐蚀性较小，可不采用烟气再热器，对现有的烟囱可不进行防腐处理，直接使用干烟囱排放脱硫烟气。

　　.。(7)对锅炉负荷变化的适用性强，负荷跟踪特性好，启停方便，可在40%负荷时投用，对基本负荷和调峰机组均有很好的适用性。

　　对燃煤硫分的适应性强，可用于O.3%一2.5%的燃煤硫分。且应用中低硫煤时%，其经济性优于湿法工艺。.，・・(9)无脱硫废水排放。且脱硫副产品呈干态，不会造成二次污染，对综合利用和处置堆放有利。

　　脱硫后烟尘既可用静电除尘器，也可用布袋除尘器捕集。

　　已有lO多年的运行实践，工艺已成熟、可靠，且最大配套机组容量已达300MW。

　　在脱硫吸收剂中加入少量的铁基催化剂，可脱除20%一50%氮氧化物，具有脱硫脱氮一体化的发展潜力。一应用循环半干法脱硫技术存在以下问题：

　　采用高品位石灰作为吸收剂。由于发达国家石灰工业发达，易得到高质量的商品石灰，因此以石灰作为吸收剂不会有任何供应上的问题。但我国石灰的供应尚存在品位低、质量不稳定、供应量不足、供应源分布不均、价格过高等缺陷。另外，石灰对人体有一定的危害，因此采用石灰作为吸收剂必须保证系统有良好的密封性和安全措施，否则会给电厂的安全文明生产和工业卫生达标带来困难。

　　脱硫副产品的综合利用。本工艺的脱硫副产品中含有一定量的亚硫酸钙。亚硫钙的化学性能不稳定，在自然环境下会逐渐氧化为硫酸钙，同时体积会增大，将有可能影响原粉煤灰的综合利用。如要保持原粉煤灰的综合利用，则脱硫系统必须布置在锅炉除尘器之后，且必须增设用于捕集脱硫副产品的脱硫除尘器。

　　目前，国内外对脱硫副产品的综合利用已积累了不少经验，新的利用途径也正开发之中。

　　系统的压力降较大(2800―3500Pa，含布袋除尘器)。一般现有电厂引风机的压头裕量难以克服如此大的压降，需要增加新的脱硫风机。高的压力损失还将使得运行费用有所增加。

　　设备质量需进一步提高。

　　.3简单湿法脱硫技术及应用该工艺种类繁多，有石灰法、双碱法、氧化镁法、氨法等等。它们是根据我国国情为节约投资・。降低运行费用而开发的。该方法脱硫原理与大湿法相近，与大湿法的主要区别在于：

　　液气比低，大湿法需12一14，简易湿法为l一4;，(2)自动化控制简易，大湿法需一套复杂、严格的控制系统，控制要求非常高，而简易湿法的控制一般较简单，控制系统大大简化;’(3)后处理(渣水处理)系统简化; ’

　　烟气无再热系统;

　　设备基本为国产化。

　　该技术有以下特点;投资省，是大湿法的1/4―1/2;一(2)运行费用低，是大湿法113―1/2;占地面积小，是大湿法的1/3.112; ‘脱硫效率较低，为60%一85%：

　　‘烟气排放温度低，55℃一65℃;脱硫产物一般作抛弃法处理：

　　运行稳定性较差。

　　我国电厂烟气脱硫技术发展总趋势’

　　及以上电厂锅炉以石灰石――石膏式的大湿法为主要脱硫技术的趋势不会改变; 、・，’ (2)半干法脱硫技术的应用正在加速推进之中，根据300MW机组上应用情况决定在以上机组的应用前景;在200MW以下机组及垃圾焚烧炉上应用半干法已取得明显优势;特别对于老机组的改造。

　　对于小火电锅炉将广泛应用半干法、简易湿法(4)随着大型湿法投运工程的增多，行业自律与项目监管将得到加强。