烟气脱硫技术选择

烟气脱硫技术选择

4/15/2024烟气脱硫技术选择

主要内容项目由来国内外烟气脱硫技术状况技术选择湿式钙法和硫铵法的比较4/15/2024

一.项目由来为什么要上烟气脱硫项目?环保要求新建X#锅炉的要求4/15/2024近年来，由于我国二氧化硫污染日益严重，国家采取了一系列控制污染的措施，包括2004年修订《大气污染防治法》、2003年7月颁布《排污费征收使用管理条例》和同年12月发布新的《火电厂大气污染物排放标准》。这些法律和条例进一步严格了对二氧化硫排放的限值，也明确了排污收费的标准。目前,XX石化有3台燃煤锅炉（1＃、2＃和4＃），每年SO2排放总量已经达到20026.2t，加上即将建设的第4台燃煤锅炉（5＃炉），SO2年排放总量将达到27778.1t，而当地环保部门对XX石化二氧化硫排放总量限值是4600t。由于1＃和2＃锅炉已有的氨法脱硫系统已经在1993年报废,目前XX石化没有烟气脱硫手段，无法达到国家规定的SO2排放要求。一、项目由来4/15/2024二、现有可用的脱硫技术

根据控制SO2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用的脱硫方式，其它方法还不能在经济、技术上与之竞争。

4/15/2024二、国内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。按脱硫产物是否回收，烟气脱硫可分为抛弃法和再生回收法，前者脱硫混合物直接排放，后者将脱硫副产物以硫酸或硫磺等形式回收。按脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法工艺。湿法烟气脱硫工艺干法\半干法烟气脱硫工艺炉内喷钙尾部增湿活化湿式氨法和电子束氨法循环流化床锅炉脱硫工艺

4/15/2024

湿法烟气脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作吸收剂，其中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用最广泛的脱硫技术。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量洗涤塔，系统的运行可靠性已达99%以上，通过添加有机酸可使脱硫效率提高到95%以上。

湿法烟气脱硫工艺

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。以海水为吸收剂的工艺具有结构简单、不用投加化学品、投资小和运行费用低等特点。氨洗涤法可达很高的脱硫效率，副产物硫酸铵和硝酸铵是可出售的化肥。4/15/2024半干法烟气脱硫工艺

炉内喷钙尾部增湿活化

循环流化床锅炉脱硫工艺

该法利用石灰浆液作吸收剂，吸收剂也可以干态、湿润态或浆液喷入。喷入吸收反应器，细雾滴与SO2边反应边干燥，随着水分蒸发，形成了干的颗粒混合物。排出的烟气进入吸收剂再循环除尘器中，大部分烟气中的固体颗粒都被分离出来，然后返回吸收塔中被循环使用。该副产物是硫酸钙、硫酸盐、亚硫酸盐、飞灰及未反应的石灰组成的混合物。4/15/2024外置分离器烟气循环流化床烟气脱硫技术流程

4/15/2024电子束烟气脱硫工艺

通过冷却塔后的烟气流进反应器，在反应器进口处将一定的氨气、压缩空气和软水混合喷入，加入氨的量取决于SOx和NOx浓度，经过电子束照射后，SOx和NOx在自由基的作用下生成中间物硫酸和硝酸。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应，生成粉状颗粒硫酸铵和硝酸铵的混合体。

4/15/2024脱硫技术比较

项

目石灰石/石膏湿法脱硫工艺双碱法脱硫工艺海水脱硫工艺喷雾干燥法脱硫工艺氨法脱硫工艺循环流化床脱硫工艺电子束法脱硫工艺工

艺型

式湿

法湿

法湿法半干法干法干法干法脱硫剂石

灰

石镁基和钠基石灰海水石灰氨石灰石氨副产品状

态湿

态湿

态湿态干态干态干态干态燃

煤含硫量无

限

制可适用高硫煤1%左右低硫煤中、低硫煤高硫煤中、低硫煤中、低硫煤脱硫率高高一般一般高

一般适

用范

围大容量最大装机容量1000MW中等容量试验中等容量最大200MW机组中、小容量小型工业试验阶段投

资中中低中低中中运行费中高低高高中高4/15/2024石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺

石灰石（石灰）—石膏湿法烟气脱硫工艺主要是采用廉价易得的石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被吸收脱除，最终产物为石膏。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴，加热器加热升温后，由增压风机经烟囱排放，脱硫渣石膏可以综合利用。

4/15/2024烟气入口

氧化空气

中和区 浆液池 吸收反应

氧化反应 HSO3－＋1/2O2→HSO4－HSO4－⇋H＋＋SO42－

SO2＋H2O→H2SO3H2SO3⇋H＋＋HSO3－

中和反应 Ca2＋＋CO32－＋2H＋＋SO42－＋H2O→CaSO4·2H2O＋CO2↑2H＋＋CO32－→H2O＋CO2↑ 吸收区 氧化区

烟气出口 4/15/2024三、XX石化脱硫项目概况锅炉排硫状况表：锅炉序号1#2#4#5#额定蒸发量200t/h200t/h220t/h240t/h锅炉类型煤粉锅炉煤粉锅炉煤粉锅炉煤粉锅炉投运时间1987年1988年1999年预计2007年烟气流量308114Nm3/h308114Nm3/h338858Nm3/h369698Nm3/h烟温145℃145℃145℃145℃煤含硫1.50％1.50％1.50％1.50％耗煤量31.67t/h31.67t/h34.83t/h38t/h4/15/2024三、XX石化脱硫项目概况全厂脱硫改造前及改造后的大气污染物排放量对比项目烟气量温度烟尘排放浓度SO2排放浓度SO2排放量烟尘排放量单位Nm3/h℃mg/Nm3mg/Nm3t/ht/at/ht/a改造前132478414520026183.46827757.10.29582366.4改造后13247848050261.80.34682774.40.10171059.95备注：脱硫效率90％，年按8000h计4/15/2024三、XX石化脱硫项目概况

该项目主要工艺生产设备包含在烟气冷却、烟气脱硫、石灰乳制桨、脱硫石膏氧化、过滤和脱硫石膏粉制备等五大系统中。该项目的建设采用改造加新建模式，即对原有1＃和2＃锅炉已有的氨法脱硫系统进行改造，新建4＃和5＃锅炉烟气脱硫系统。石灰乳制桨系统、脱硫石膏氧化、过滤系统和脱硫石膏粉制备系统新建，为全部四套锅炉（包括拟建的5＃炉）所共用。对1＃和2＃锅炉烟气脱硫系统的改造主要集中在烟气冷却系统和烟气脱硫系统。对烟气冷却系统，利用了它的冷却塔、pH值调节系统、冷却循环泵，但需新建冷却水循环池；对烟气脱硫系统，只能利用其脱硫塔、1＃脱硫循环池、4台脱硫循环泵和烟道等，其它象脱硫部件、折板除雾器、集液部件、布液系统、折板反冲洗系统、2＃脱硫循环池等均需要新建，2＃脱硫循环池搅拌器、脱硫产物输送泵和热管换热器等需要新购。4/15/2024四、钙法-氨法脱硫技术经济对比项目名称单位规格亚硫酸钙悬浮液脱硫工艺氨法脱硫二氧化硫脱出量吨/年2497624976硫酸铵万吨/年96%5.366石膏万吨/年7．390420%氨水万吨/年6.804消石灰粉万吨/年3．4392水t/h31.068.59循环水t/h

79.2年耗电万千瓦.时380V499.4916.2蒸汽万吨/年1.0MPa2.534/15/2024四、钙法-氨法脱硫技术经济对比项目建设投资万元7108.414648销售收入万元/年443.423757二氧化硫年排污费万元/年14981498年生产成本费用万元/年702.22863.6氨水（其中废氨水、稀尿液占30%）万元/年1293消石灰粉万元/年515.88电费万元/年159.8296.6水费万元/年11.1624.8蒸汽消耗万元/年92.76工资及福利万元/年15.3620折旧和摊销万元/年441.4915.5修理费万元/年50158.4年利润万元/年748.423904/15/2024四、钙法-氨法脱硫技术经济对比脱硫装置连续运行的平均氨耗(折液氨)：～0.545t/tSO2。对应脱SO2，24