脱硫添加剂介绍

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1、石灰石-石膏湿法脱硫添加剂研发与应用1．脱硫添加剂的研发及应用背景石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺因其技术成熟、脱硫效率高，吸收剂来源丰富，价格低廉，副产品可利用等特点而被广泛采用，成为目前燃煤电厂烟气脱硫应用最广泛的方法。但目前我国火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置的运行普遍存在能耗和运行成本高、对煤种硫份的适应能力差、吸收塔后续设备堵塞结垢现象严重、设备磨损严重等问题，随着我国煤炭市场的不稳定性，众多电厂长期燃用超出设计硫份的燃煤，导致脱硫系统无法正常运行，随着越来越严格的环保排放标准的实施，很多脱硫装置被迫进行增容改造工作。脱硫装置的增容改造动辄耗资千万，改造施工周期3~

2、4月，给电厂带来前所未有的经济及环保压力。若能在不对原有脱硫设备进行增容改造的前提下，应用脱硫添加剂来满足脱硫系统的设计脱硫效率是目前脱硫行业的研究方向。针对以上情况，西安热工研究院有限公司在石灰石-石膏湿法脱硫工艺的反应机理上对提高脱硫反应速度从而缩短烟气与浆液的接触时间，在提高石灰石活性和氧化空气利用效率的前提下研发了两种针对不同工况下使用的脱硫添加剂，脱硫添加剂能加速石灰石溶解、显著提高石灰石活性、提高氧化空气的利用效率、提高脱硫石膏品质、降低系统的Ca/S比从而提高石灰石的利用效率、防止设备结垢和堵塞、减轻磨损、缓冲浆液pH值波动，使其能适应超出设计硫份约20%~30%

3、的煤种，降低系统能量损耗，给电厂带来良好的经济和社会效益。其一是节能降耗型脱硫复合添加剂，主要应用于燃煤硫份在设计硫份以内的脱硫装置，使用该型号的脱硫添加剂可以降低浆液循环强度三分之一，降低系统的液气比，降低吸收塔部分的阻力，从而显著降低脱硫系统能耗，降低系统的Ca/S比从而提高石灰石的利用效率、提高脱硫石膏的品质，并能降低烟气带出液滴量减轻对后级设备的结垢堵塞。其二是性能增强型脱硫复合添加剂，主要应用于燃煤硫份在超出设计硫份约20%~30%的脱硫装置，使用该型号的脱硫添加剂可以显著提高脱硫效率和氧化空气的利用效率从而满足脱硫系统正常运行，达到环保要求的脱硫效率及SO2排放浓度

4、；但要达到此效果的前提是吸收塔浆液的pH值和吸收塔浆液密度必须控制在正常的运行范围之内，在超出设计硫份约20%~30%的工况下，脱硫装置原有的供浆和脱水系统将无法保证吸收塔浆液的正常运行水平，需要对供浆和石膏排出系统进行必要的增容改造，这部分的改造工作改动工程量及改造费用均较小，且可以在不影响脱硫装置的正常运行的情况下进行，具有较强的操作性。西安热工研究院有限公司脱硫添加剂生产线年生产能力为3600吨，3~5天内可确保脱硫添加剂到达使用现场。2．脱硫添加剂的应用效果向吸收塔浆液中添加脱硫添加剂，可有效地提高石灰石的活性，加快气膜和液膜之间的传质过程，从而显著提高脱硫率，降低脱硫

5、运行成本。从50余套脱硫装置使用西安热工研究院脱硫添加剂的效果来看，使用脱硫添加剂可以达到如下的效果：★提高脱硫效率一般情况下脱硫添加剂可在系统原有基础上提高烟气脱硫效率5~15%。★降低系统液气比在不降低脱硫效率的前提下，脱硫添加剂可降低浆液循环强度三分之一，降低系统的液气比，显著降低脱硫系统能耗（节省厂用电率0.12~0.20%），并能减少烟气带出液滴，对减轻后级设备的结垢堵塞有一定好处。★提高氧化空气利用率在燃煤硫份超出设计值20~30%时的工况下，原有的氧化系统无法满足正常的运行要求，正确使用脱硫添加剂可以显著提高氧化空气的利用效率，在原有的氧化系统基础上可以满足正常运

6、行的要求，且脱硫石膏及吸收塔浆液成分维持在正常水平。★提高石灰石的反应活性及其利用率本添加剂是在我院脱硫技术研究所完成的大量石灰石活性试验的基础之上开发的，根据我们的实验数据，脱硫添加剂可以将石灰石的半消溶时间缩短约40%，大大加速石灰石的溶解速度，从而大幅提高石灰石的活性及其利用率。★起缓冲液的作用脱硫添加剂可以对吸收塔浆液pH值起到缓冲作用，使得浆液pH值更加平稳。★防止垢的产生添加剂可以有效的防止垢的产生。★提高脱硫装置的煤种适应性通过添加脱硫添加剂，使脱硫系统能适应更高含硫量的煤种，在目前燃煤含硫量普遍难以有效控制的形势下可有效降低发电成本、提高电厂竞争力。根据现场应用

7、的经验，正确使用本添加剂可以满足燃煤硫份超出设计值20~40%时的脱硫效率及净烟气SO2排放浓度的要求。1．脱硫添加剂的主要成份添加剂主要成份有：活性剂、助溶剂、复合多元酸、反应催化剂、示踪剂。活化剂：改变固液界面湿润性，降低固相和液相之间的液膜阻力，提高界面传质效率；助溶剂：加速石灰石的溶解速度；复合多元酸：在吸收塔浆液环境中提供缓冲对，加快气膜和液膜之间的传质过程，提高反应速度；反应催化剂：提高氧化空气中氧气的利用效率，促进氧化反应；示踪剂：不参与反应，用于跟踪监测吸收塔浆液中脱硫添加剂