浙江锅炉脱硫除技术

 　　浙江锅炉脱硫除技术



　　1.1 湿法脱硫工艺

　　世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是采用碱性浆液或溶液作为吸收剂在吸收塔内对含有SO2 的烟气进行喷林洗涤, 使SO2 和吸收剂反应生成亚硫酸盐和硫酸盐。这种工艺已有50年的历史,经过不断地改进和完善后, 技术成熟, 而且具有脱硫效率高 、机组容量大、钙硫比低、煤种适应性强、运行费用较低和副产品易回收等优点。但其工艺流程复杂、占地面积大、投资大,需要烟气再热装置,脱硫产物为湿态,且普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及造成二次污染等问题。

　　常用的湿法工艺有: 石灰石/ 石灰-石膏法、双碱法、氨酸法、钠盐循环法、碱式硫酸铝法、水和稀酸吸收法、氧化镁法以及海水脱硫等。其中石灰石/ 石灰-石膏法是技术最成熟、应用最多、运行状况最稳定的方法, 其脱硫效率在90%以上。

　　石灰石/石灰-石膏法脱硫工艺主要是采用石灰石、石灰或碳酸钠等浆液作洗涤液，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。烟气中SO2与浆液中的CaCO3或CaO以及进入的空气进行化学反应，最终产物为石膏。脱硫后的烟气需通过水雾消除器去除水滴和水雾。烟气经洗涤后温度降低，为防止在烟道和烟囱内腐蚀，要经加热器提高烟气的温度后排出。副产品石膏可以根据需要进行综合处理或抛弃。该技术脱硫效率高，设备小，投资省，操作容易，占地面积小;缺点是易造成二次污染，存在废水处理问题，能耗高，特别是洗涤后烟气温度低，不利于烟囱排气的扩散，需要二次加热。

　　1.2 干法脱硫工艺

　　干法脱硫工艺用于电厂烟气脱硫始于20世纪80年代初。它使用固相粉状或粒状吸收剂或催化剂,在无液相介入下完全干燥的状态下与SO2 反应,并在干态下处理或再生脱硫剂。脱硫产物为干态,工艺流程相对简单、投资费用低;烟气在脱硫过程中无明显降湿,利于排放后扩散;无废液等二次污染;设备不易腐蚀,不易发生结垢及堵塞。但要求钙硫比高,反应速度慢,脱硫效率及脱硫剂利用率低;飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用;对干燥过程控制要求很高。

　　1.2.1 荷电干式喷射脱硫法

　　该方法的工作原理是：吸收剂以高速通过高压静电电晕区,得到强大的静电荷后, 被喷射到烟气中扩散形成均匀的悬浊状态, 吸收剂离子表面充分暴露, 增加了与SO2 反应的机会。同时, 由于离子表面的电晕, 增强了其活性, 缩短了反应所需的滞留时间, 有效提高了脱硫效率, 当Ca/S= 115 时, 脱硫效率为60% ~ 70%。该方法优点为投资小、收效大、工艺简单可靠;占地面积小，不仅可以用于新建锅炉的脱硫，而且更适应对现有锅炉技术的改造;不会产生二次污染，反应生产物和烟尘一起被除尘设备去除。缺点是对脱硫剂要求太高，一般的石灰难以满足，经济成本高，限制了其推广应用的范围。

　　1.2.2 等离子体法

　　该方法是20世纪70年代发展起来的同时脱硫脱硝技术, 被国际上认为是最有前途的新一代烟气脱硫技术。它主要是利用高能电子使烟气中的SO2, NOX, H2O, O2 等分子被激活, 电离甚至裂解, 产生大量的离子及自由基等活性粒子, 由于强氧化性使SO2, NOX 被氧化, 在注入氨的情况下, 生成硫酸铵和硝酸铵化肥。根据高能电子的来源, 可分为电子束照射法和脉冲电晕等离子法。

　　电子束照射法是靠电子加速器产生高能电子,使烟气中的氧和水蒸气等激发转化成氧化能力强的自由基, 与烟气中的SOX, NOX 反应生成硫酸和硝酸, 再和加入的氨反应产生硫酸铵和硝酸铵化肥。可以同时高效地脱硫脱销，但是投资和运行费用非常高，技术含量高。

　　脉冲电晕等离子法是靠脉冲高压电源在普通反应器中形成等离子体,从而产生高能电子, 国内外许多研究人员对其进行大量实验研究工作。目前，该技术已进入大规模工业试验阶段，其优点是, 设备简单、操作简便、投资仅是电子束照射法的60% ,因此,成为国际上干法脱硫脱硝的研究前沿。

　　1.2.3 吸附法

　　吸附剂主要包括活性碳、活性炭纤维、活性氧化铝、沸石、硅胶等, 其中实际应用最广泛的是活性碳。吸附脱硫的原理为SO2被活性炭吸附并催化为SO3，然后再与水反应生成H2SO4，饱和后的活性炭可以通过水洗或加热再生，同时生成稀H2SO4或高浓度的SO2。获得副产品H2SO4、液态SO2和单质S，既有效地控制SO2的排放，又回收硫资源。其优点是脱硫剂消耗少，运行费用低;脱硫产物可以回收利用，适应不同的市场需求，设备相对较少，工艺流程相对简单。但是由于传统技术存在脱硫容量低、脱硫速度慢，再生频繁等缺点而阻碍了其推广应用。近年来，在脱硫剂、脱硫工艺和设备等方面进行广泛的研究开发，这也是以后炭法脱硫技术[7]的发展方向。

　　1.3 半干法脱硫工艺

　　半干法脱硫工艺融合了湿法、干法脱硫工艺的优点, 具有广阔的应用前景。它利用热烟气使Ca(OH)2吸收烟气中的SO2 ,在反应生成CaSO3·0.5H2O的同时进行干燥过程,使最终产物为干粉状。该工艺通常配合袋式除尘器使用,能提高10%～15%的脱硫效率。

　　1.3.1 旋转喷雾干燥法

　　该方法是通过高速旋转雾化器将吸收剂浆液雾化成细小雾滴,喷入吸收塔与烟气形成比较大的接触表面积，在气液两相中进行传质、传热反应，生成亚硫酸钙和部分硫酸钙，达到脱硫的目的。脱硫效率在80% ~ 85%，它的优点是流程简单，占地面积小，投资较少，物废水排出。缺点是技术要求高，吸收剂用量难以控制，生产物太细小不易除尘，设备腐蚀严重。

　　1.3.2 循环流化床法

　　该工艺原理是以将烟气通入床料为脱硫剂的循环流化床内，使烟气发生反应达到脱硫目的。主要是采用石灰石(CaCO3)和白云石(CaCO3·MgCO3)为脱硫剂。通过脱硫剂的多次再循环, 延长脱硫剂与烟气的接触时间, 来提脱硫剂的利用率和脱硫效率，一般高达90%，并且占地面积少，投资小，运行费用低，适合老机组烟气脱硫。

　　1.3.3 炉内喷钙后增湿活化法

　　该方法是用石灰石等碱性钙质吸收剂直接向锅炉膛内高温区喷入，经过煅烧后生成有极高反应接触面的许多CaO细小颗粒，在高速烟气流的带动下，颗粒物进入较低温度区，在这里CaO颗粒不再结晶，在富氧状态下吸收烟气中的SO2，从而达到脱硫目的。该方法工艺简单，设备投资费用和运行费用低，适合现有电厂改造，具有广泛的应用前景，但其最大缺点是对锅炉有不利影响，引起炉内结焦、受热面磨损。

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掌握最先进的燃煤发电除尘、脱硫、脱硝和节能、节水、节地等技术。 以高温材料为重点，全面掌握拥有自主知识产权的600℃超超临界机组设计、制造技术，加快研发700℃超超... ---摘自《附件》

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