湿法烟气脱硫技术在火力发电工业中应用

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1、湿法烟气脱硫技术在火力发电工业中应用摘要火力发电厂是耗能大户，也是空气污染及二氧化硫的主要来源之一。控制火力发电工业中的S02排放量就显得尤为重要，而湿法烟气脱硫技术是一种较好的方法，本文首先阐述了湿法烟气脱硫技术的特点，其次，分析了火力发电工业中应用的湿法烟气脱硫技术，同时，就火力发电工业中湿法烟气脱硫技术展望进行了深入的思考，具有一定的参考价值。关键词火力发电；湿法烟气脱硫技术；展望中图分类号TM6文献标识码A文章编号1674-6708(2013)102-0185-020引言随着我国社会经济的快速发展和人民

2、生活水平的全面提高，广大人民群众对于空气环境质量的要求也日益增加。火力发电厂是耗能大户，也是空气污染及二氧化硫的主要来源之一。据美国统计，全球S02排放总量的70%都是由火力发电厂燃烧设备排出。若我们不能采取行之有效的措施来加以控制，那么必将对社会生存环境和人类的健康造成较为严重的危害。例如：损坏建筑物、抑制农作物生长、造成河流、湖泊的酸化、影响人类呼吸系统、引起心血管疾病等。所以,控制火力发电工业中的S02排放量就显得尤为重要，而湿法烟气脱硫技术是一种较好的方法，本文就湿法烟气脱硫技术在火力发电工业中的应用进

3、行探讨。1湿法烟气脱硫技术的特点湿法烟气脱硫技术是采用气液反应作用，对烟气中S02利用浆液或者液体吸收剂来进行吸收，最终的脱硫产物形态为浆液或者溶液的状态。湿法烟气脱硫技术主要适合于大型的火力发电厂，系统复杂、设备庞大，脱硫产物很容易造成二次污染、难以处理，运行维护费用高，一次性投资高。但是湿法烟气脱硫技术具有生产运行可靠、反应速度快、适用面广、技术成熟、脱硫效率高的突出优点。2火力发电工业中应用的湿法烟气脱硫技术2.1石灰/石灰石一石膏法石灰/石灰石一石膏法米用的脱硫剂为Ca（0H）2（石灰）或者CaC03（

4、石灰石）的浆液，脱硫效率可以达到90%以上,是目前国内外应用最为广泛，也是最为可靠、成熟的脱硫工艺。其技术成熟、脱硫副产品可利用、含硫燃料范围广、脱硫吸收剂价格低廉且来源丰富、脱硫效率高、处理烟气能力大。它的工作原理是：将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂，泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除

5、去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。在脱硫工艺的各种吸收剂中，石灰石价格便宜，经破碎机和雷蒙磨细磨后，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。不足之处是启停不便、占地面积大、运行费用高、初投资建设工程量大、系统设备庞大。总之，湿法脱硫技术目前已经在国内外在脱硫市场上占据了较为明显的主导地位，尤其是已经有多年运行经验的石灰/石灰石湿法脱硫工艺，这是由于其技术成熟、脱硫副产品可利用、含硫燃料范广、脱硫吸收剂价格低廉且来源丰富、脱硫效率高、处理烟气能力大。但是值得注意

6、的是，石灰/石灰石湿法脱硫工艺也存在着运行费用高、初投资建设工程量大、系统设备庞大等较为突出的问题，这样就使得其在发展中国家火力发电工业中的应用得到了限制。随着近年来化学反应动力学、计算流体力学模拟技术（CFDM）等技术的快速发展，使得吸收塔设计技术也不断得以深入，尤其是湍流扩散学、化学反应动力学、多相流体力学等理论科学的研究，使得设计者建立起了更低成本、高效的设计准则。具体技术改进措施主要包括：1）利用新型材料来降低吸收塔设备维护费用，大幅度提高其可靠性；2）为了降低吸收塔的几何高度，采用高效喷淋系统；3）为

7、了大幅度增强脱硫吸收剂的活化性能，将脱硫吸收剂活性物质添加到吸收塔内；4）为了提高脱硫效率、强化吸收塔内流场品质，可以通过对吸收塔烟气入口设计进行优化，以及放置气流均布托盘来实现；5）为了大幅度降低脱硫吸收塔径向尺寸，可通过提高吸收塔内烟气流速来实现。2.2氧化镁法在20世纪60年代，美国化学基础公司就已经研制出氧化镁法，该法可处理大气量的烟气，脱硫率高，无结垢问题。2.3海水法烟气脱硫工艺海水法烟气脱硫工艺在脱硫时主要是利用海水的弱碱度来进行的。它具有运行成本较低、系统造价较低、无废水废料、脱硫效率高（可达9

8、0%）、系统运行可靠、无需添加脱硫剂、工艺简单等优点，较为适用于沿海地区的火力发电厂。但是海水法烟气脱硫工艺对于系统设备的防腐要求较高，且只适合于中低硫煤（含硫量小于1.5%）。2.4氨法脱硫工艺20世纪70年代，克卢伯率先提出氨法脱硫工艺，采用氨水为吸收剂，然后进行反应（包括结晶过程和吸收过程）,生成亚硫酸氢铁和亚硫酸铁。氨法脱硫工艺的吸收设备体积小，吸收剂利用率高，脱硫效率高，能耗