工业应用中的脱硫技术

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1、脱硫技术第一章现有可用的脱硫技术根据控制S02排放的工艺在煤炭燃烧过程中的位置，可将脱硫技术分为燃烧前、燃烧中和燃烧后三种。燃烧前脱硫主要是选煤、煤气化、液化和水煤浆技术；燃烧中脱硫指的是低污染燃烧、型煤和流化床燃烧技术；燃烧后脱硫也即所谓的烟气脱硫技术。烟气脱硫技术是目前在世界上唯一大规模商业化应川的脱硫方式，其它方法还不能在经济、技术上与之竟争。1.1国外烟气脱硫技术现状世界各国研究开发和商业应用的烟气脱硫技术估计超过200种。按脱硫产物是否冋收，烟气脱硫可分为抛弃法和再生回收法，前者脱硫混合物近接排放，后者将脱硫副产物以硫酸或硫磺等形式回收。按脱硫产物

2、的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法工艺。1丄1湿法烟气脱硫工艺湿法烟气脱硫工艺绝人多数采用碱性浆液或溶液作吸收剂，其屮石灰石或石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫方式是目前使川故广泛的脱硫技术。石灰石或石灰洗涤剂与烟气中SO2反应，反应产物硫酸钙在洗涤液中沉淀下来，经分离后即可抛弃，也可以石膏形式回收。目前的系统大多数采用了大处理呈洗涤塔，300MW机组可川-•个吸收塔，从而节省了投资和运行费川。系统的运行可靠性己达99%以上，通过添加有机酸可使脱硫效率提高到95%以上。其它湿式脱硫工艺包括用钠基、镁基、海水和氨作吸收剂，一般用于小型电厂和工业锅炉。以

3、海水为吸收剂的工艺具有结构简单、不用投加化学甜、投资小和运行费用低等特点。氨洗涤法可达很岛的脱硫效率，副产物硫酸馁和硝酸馁是可出售的化肥。1.1.2半干法烟气脱硫工艺喷雾干燥法属于半干法脱硫工艺。该工艺于70年代初至中期开发成功，第一台电站喷雾干燥脱硫装置于1980年在美国北方电网的河滨电站投入运行，此后该技术在美国和欧洲的燃煤电站实现了商业化。该法利用石灰浆液作吸收剂，以细雾滴喷入反应器，与SO2边反应边干燥，在反应器出口，随着水分蒸发，形成了干的颗粒混合物。该副产物是硫酸钙、硫酸盐、飞灰及未反应的石灰组成的混合物。喷雾干燥技术在燃用低硫和屮硫煤的中小容量

4、机组上应用较多。当用于高硫煤时石灰浆液需耍高度浓缩，因而带来了一系列技术问题，同时曲于石灰脱硫剂的成本较高，也影响了其经济性。但是近年來，燃用高硫煤的机组应用常规旋转喷雾技术的比例有所增加。喷雾干燥法可脱除70-95%的SO2,并有可能提高到98%,但副产物的处理和利用一直是个难题。1.1.3干法脱硫工艺干法脱硫工艺主要是喷吸收剂工艺。按所用吸收剂不同可分为钙基和钠基工艺，吸收剂可以干态、湿润态或浆液喷入。喷入部位可以为炉膛、省煤器和烟道。当钙硫比为2时，干法工艺的脱硫效率可达50-70%,钙利用率达5()%。这种方法较适合老电厂改造，因为在电厂排烟流程中不

5、需要增加什么设备，就能达到脱硫H的。再生工艺有些已具有商业可行性，但尚未被广泛采用。由于反应后的吸收剂需经加热和化学反应后重新使用，产物需要回收，因此成本较高，工艺复杂。SO2/NOX联合脱除工艺多数处于开发阶段，只是在一些燃中硫或低硫煤电厂得以商业应用。这类工艺可分为固体吸收/再生法，气固催化法，电子束法，喷碱法，湿式SO2/NOX联合脱除技术等。这里要特别提到的是烟气循环流化床脱硫工艺。该技术在最近儿年屮已有所发展，不但用户増多，同时单机的烟气处理能力也比过去增大了很多。该工艺己达到工业化应用的水平，主要是由徳国Lurgi公司、徳国Wulff公司和丹麦F

6、.L.Smith公司开发的。该工艺流程主要是由吸收剂制备系统、吸收塔吸收系统、吸收剂再循环系统、除尘器以及仪表控制系统等部分组成。锅炉排出的未处理的烟气从流化床的底部进入吸收塔。烟气经过文丘里管后速度加快，并与很细的吸收粉末互相混合。经脱硫后带有大量固体颗粒的烟气由吸收塔的顶部排出。排出的烟气进入吸收剂再循环除尘器屮，人部分烟气中的固体颗粒都被分离出来，然后返回吸收塔屮被循环使用。该工艺在德国Solvay公司的白备电厂和Siersdorf电厂使用，运行良好。该工艺的主要特点是系统简单可靠性高、脱硫效率高与湿法相当、占地小，特别适用于电厂的改造。据调查，199

7、2年末全世界17个国家燃煤电厂已安装各种FGD装置646套，总装机容量达167GW,其中美国308套，徳国208套，H本51套。湿式脱硫工艺占世界安装FGD的机组总容量的81.8%，其屮一半以上副产物是石膏；喷雾干燥法次Z,占10.5%：喷吸收剂工艺占3.2%,主耍用于中小型锅炉的改造；再主工艺在德国和美国建成17套，共4.7GW；SO2/NOX联合脱除工艺有18套，总容量为3.0GW。据英国IEA报告统计，湿式工艺用于燃煤含硫最小于1%的装胃•占23%,用于含硫M1-2%的占28%,用于含硫量大于2%的占48%；喷雾干燥法用于燃煤含硫量小于1%的装置占22

8、%,用于含硫量1-2%的占47%,用于含硫量大于2%