电厂脱硫工艺及脱硫灰性质

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1、3脱硫灰的产生与常见的脱硫工艺烟气脱硫（FlueGasDesulfurization，简称FGD）是目前燃煤电厂控制SO2气体排放最有效和应用最广的技术。20世纪60年代后期以来，烟气脱硫技术发展迅速，根据美国电力研究院(EPRI)的统计，大约有300种不同流程的FGD工艺进行了小试或工业性试验，但最终被证实在技术上可行、经济上合理并且在燃煤电厂得到采用的成熟技术并不多。目前在火电厂大、中容量机组上得到广泛应用并继续发展的主流工艺有4种:石灰石/石灰一石膏湿法脱硫工艺，喷雾干燥脱硫工艺，炉内喷钙炉后增湿活化脱硫工艺(LimestoneInjectio

2、nintotheFurnaceandActivationofCalcium，简称LIFAC)和循环流化床烟气脱硫工艺（CirculatingFluidizedBedFlueGasDesulfurization，简称CFB一FGD)。3.1石灰石/石灰-石膏脱硫工艺石灰石/石灰一石膏湿法烟气脱硫工艺是目前使用最多的一种湿法烟气脱硫工艺工艺。根据吸收塔型式不同，该工艺又可分为三类:逆流喷淋塔工艺、顺流填料塔工艺和喷射鼓泡反应器工艺三种。常用的逆流喷淋塔型湿法工艺，其工艺流程为:从除尘器出来的烟气经气一气换热器降温后进入FGD吸收塔，在吸收塔内烟气和喷淋下

3、的石灰石粉悬浮液充分接触，SO2与浆液中的碱性物质发生化学反应被吸收。新鲜的石灰石浆液不断加入到吸收塔中，洗涤后的烟气通过除雾器再经气-气换热器升温后由烟囱引至高空排放。吸收塔底部的脱硫产物由排液泵抽出，送去脱水或作进一步处理。3.2喷雾干燥脱硫工艺喷雾干燥脱硫工艺以石灰作为脱硫剂，首先把石灰消化制成消石灰浆。消石灰浆液经旋转喷雾装置或两相流喷嘴雾化成非常细的液滴，在吸收塔内与待处理的烟气充分混合。通过气液传质，烟气中的SO2与脱硫剂反应生成CaSO3而被去除，粉末状的脱硫副产物随烟气一起排出由下游的除尘器收集，收集下的固体灰渣一部分排入配浆池循环利

4、用，一部分外排。净化后的烟气由引风机引至烟囱排放。3.3炉内喷钙炉后增湿活化脱硫工艺（简称LIFAC）LIFAC脱硫技术是由芬兰的Tempella公司和IVO公司首先开发成功并投入商业应用的，该技术是将石灰石于锅炉的900℃～1250℃部位喷入，脱硫剂在高温下迅速分解产生CaO，同时与烟气中的SO2反应生成CaS03，起到部分固硫作用，在尾部烟道的适当部位(一般在空气预热器与除尘器之间)装设增湿活化反应器，使炉内未反应的CaO和水反应生成Ca(OH)2，进一步吸收SO2，提高脱硫率。其反应原理是:将磨细到325目左右的石灰石粉用气流输送方法喷射到炉膛

5、上部温度为900℃～1250℃的区域，CaCO3立即分解并与烟气中的SO2和少量的SO3反应生成CaSO4。在活化器内炉膛中未反应的CaO与喷入的水反应生成Ca(OH)2，SO2与生成Ca(OH)2快速反应生成CaSO3，有部分被氧化成CaSO4。该技术已在美国、日本、加拿大和欧洲国家得到工业应用，是一种具有广阔发展前景的脱硫技术。目前，典型的炉内喷钙尾部增湿脱硫技术有芬兰的炉内喷石灰石及氧化钙活化反应(LIFAC)技术、美国的炉内喷钙多级燃烧器(LIMB)技术等。3.4.循环流化床烟气脱硫工艺(简称CFB-FGD)循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD

6、)工艺以循环流化床原理为基础，通过脱硫剂的多次再循环，延长脱硫剂与烟气的接触时间，大大提高了脱硫剂的利用率。锅炉烟气进入脱硫塔底部的文丘里管状入口段，在此烟气被加速并均匀分布于塔内，同时在此处加入适量的脱硫剂和雾化水。由于流化床反应塔内呈流化状态，气固相互运动剧烈，混合均匀，烟气中的SO2与脱硫剂快速反应，大部分SO2及其它酸性气体被脱除。脱硫后的反应物连同飞灰及未反应的脱硫剂被烟气携带进入返料除尘器，除尘器分离下的固体产物一部分返回塔内循环利用，另一部分外排。净化后的烟气由引风机排至烟囱实现达标排放。4脱硫灰的性质脱硫灰是燃煤锅炉采用干法或半干法烟

7、气脱硫工艺而产生的固体废弃物，是粉煤灰和脱硫产物的混合物，其化学组成与粉煤灰大体相似，只是增加了钙含量和硫含量。随着我国对火电厂污染物排放标准要求的日益严格，燃煤电厂脱硫装置将会大规模启用，随之而来的脱硫灰的处理处置己成为摆在我们面前的非常迫切的问题。4.1脱硫灰的物理性质脱硫灰是一种浅灰色粉末，外观像水泥，其主要物理性能是:含水量0.02%～0.36%，容积密度0.55～1.0t/m3，，真密度2.25～2.69t/m3。加水压实后，会像水泥一样硬化，其压实密度为1.4t/m3，最佳加水量为21%~26%，压实后的渗透率为103～107t/m3，其

8、抗压强度为28d强度2～4MPa。表7与表8列出了脱硫灰与普通粉煤灰的物理性能和粒径分布对比。表7脱硫灰与普