脱硫工艺选择-干湿法比较

脱硫工艺选择——干湿法比较1概述脱硫是电厂掌握SO2排放的主要技术手段，目前已达到工业应用水平的烟气脱硫技术有十余种，大致可以分为干法和湿法，但能在300MW以上大容量机组使用的成熟脱硫工艺并不多。依据国内目前的实际应用推广状况，国内各大脱硫已投运的300MW级机组烟气脱硫装置均为石灰石/石膏湿法。干法技术在国内300MW大容量机组上全烟气、高脱硫率还没有运行示例。最近武汉凯迪股份正在推广德国WULLF的RCFB（内回流循环流化床）技术，该技术在国外2000年曾有1套在300MW机组上投运，3个月后停运，现国内有1套刚开头在恒运电厂1×210MW机组上投运。另有1套已投运的CFB脱硫，运用于小龙潭1×100MW机组。以下对湿法和干法两种工艺流程，全烟气、高脱硫率下的技术、经济进行了综合比较。2石灰石/石膏湿法脱硫技术流程特点石灰石/石膏湿法脱硫技术是目前世界上技术最为成熟、应用业绩最多的脱硫工艺，应用该工艺的机组容量约占电站脱硫装机总容量的85％以上，应用单机容量已达1000MW。其脱硫副产物—石膏一般有抛弃和两种方法，主要取决于市场对脱硫石膏的需求、石膏质量以及是否有足够的堆放场地等因素。湿法工艺技术比较成熟，适用于任何含硫量的煤种和机组容量的烟气脱硫，脱硫效率最高可达到99％。国内各家分别引进了世界上先进的几家大公司的湿法工艺技术：BW（巴威）、斯坦米勒、KAWASAKI（川崎）、三菱、GE、DUCON，都能依据电厂的实际状况设计出最佳的工艺参数。2.1石灰石/石膏湿法工艺流程石灰石/石膏湿法脱硫工艺采纳价廉易得的石灰石作脱硫汲取剂，石灰石经破裂磨细成粉状与水混合搅拌制成汲取浆液，也可直接用湿式球磨机将20mm左右的石灰石磨制成汲取浆液。当采纳石灰汲取剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成汲取浆液。在汲取塔内，汲取浆液与烟气接触混合，烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带有的细小液滴，经气气加热器（GGH）加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆液经脱水装置脱水后。由于汲取浆液的循环利用，脱硫汲取剂的利用率很高。电厂锅炉烟气进入FGD，通过升压风机加压，经GGH降温至约100℃后进入汲取塔，汲取塔脱硫效率为96～99％，整个系统的脱硫效率不低于90％。从汲取塔出来的净烟气温度约为47℃，经GGH升温至80℃后从烟囱排放。该工艺原理简洁，工艺技术比较成熟，脱硫效率和汲取剂的利用率高，即Ca/S=1.03时，脱硫效率大于95％，能够适应各种煤种，适应大容量机组，运行牢靠，可用率高，副产品石膏具有商业价值。2.2石灰石/石膏湿法脱硫技术主要技术特点及指标2.2.1脱硫效率高，一般不低于90％，最高可以达到99％。2.2.2脱硫剂利用率高，达90％以上。Ca/S比低，只有1.01～1.05，国内现正在实施的的几个工程均不大于1.03。2.2.3汲取塔采纳各种先进技术设计，不仅解决了脱硫塔内的堵塞、腐蚀问题，而且改善了气液传质条件，从而提高了塔内脱硫效率，削减了浆液循环量，有效降低了浆液循环泵的功耗。目前脱硫岛电耗一般为机组装机容量的1～1.5％。2.2.4喷淋空塔内烟气入口采纳向下斜切式入口，烟气由下自上流淌，延长了气体分布路径，不仅有利于气体分布匀称，而且由于气体的翻腾形成了湍流，更有利于气液的传质传热。2.2.5采纳计算机模拟设计，优化脱硫塔及塔内构件如喷嘴等的布置，优化浆液浓度、Ca/S比、浆液流量等运行指标，可以保证脱硫塔内烟气流淌和浆液喷淋匀称，以最小的消耗取得最好的脱硫效果。2.2.6依据烟气含硫量，采纳不同层数（2～4层）的浆液喷淋层，确保取得最佳的脱硫效果。2.2.7塔内设置氧化空气分布系统，采纳塔内强制氧化，氧化效果好。2.2.8喷淋层采纳交叉联箱布置，使喷淋管道布置更合理，降低了汲取塔高度。2.2.9采纳机械搅拌。2.2.10得到良好的处理，其中废渣变成了优质石膏，完全可以取代高品位的自然 石膏。采纳回用技术，可以达到零排放。2.2.11稳定性高，适应性强，牢靠性99％以上。2.2.12应用多、运行阅历丰富。3干法RCFB脱硫工艺脱硫技术流程特点干法有LIFAC（炉内喷钙尾部增湿活化）、CFB（循环流化床）等工艺，在国家有关部门的技术指南、火电厂设计规程上均限于在中小机组或老机组上实施。CFB最早由德国鲁奇（LURGI）公司开发，目前已达到工业应用的CFB法工艺有三种：LURGI公司的CFB、德国WULFF公司的RCFB（内回流式烟气循环流化床）、丹麦FLS公司的GSA（气体悬浮汲取），国内分别由龙净环保、凯迪电力、龙源环保等公司引进，目前多在中小机组上运用，其中只有WULFF公司的RCFB技术向300MW机组上推广，所以本文中作比较的干法仅指RCFB。3.1RCFB的进展历史循环流化床(CFB)的进展历史其实很长。循环流化床CFB烟气净化工艺的试验室技术讨论开发工作开头于1968/1969年，1970～1972年CFB烟气净化工艺在德国电解铝厂获得应用，烟气流量为15,000m3/h。1985～1987年，首台CFB烟气脱硫示范装置在德国一家燃褐煤电站得到应用，处理烟气量为40万m3/h（相当于30万机组气量的四分之一），采纳消石灰为脱硫剂。在此基础上，各公司分别又开发出了上述新一代CFB脱硫工艺（第三代）。3.2RCFB脱硫工艺流程RCFB工艺主要采纳干态的消石灰粉作为汲取剂，由锅炉排出的烟气从流化床的底部进入，经过汲取塔底部的文丘里装置，烟气速度加快，并与很细的汲取剂粉末相混合。同时通过RCFB下部的喷水，使烟气温度降低到70～90℃。在此条件下，汲取剂与烟气中的二氧化硫反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙，经脱硫后带有大量固体的烟气由汲取塔的上部排出，排出的烟气进入中，大部分烟气中的固体颗粒都被分别出来，被分别出来的颗粒经过再循环系统大部分返回到汲取塔。RCFB的掌握系统主要通过三个部分实现:1.依据反应器进口烟气流量及烟气中原始SO2浓度掌握消石灰粉的给料量；2.反应器出口处的烟气温度直接掌握反应器底部的喷水量，使烟温掌握在70～90℃范围内。喷水量的调整方法一般采纳回流调整喷嘴，通过调整回流水压来调整喷水量；3．在运行中调整床内的固/气比。其调整方法是通过调整分别器和下所收集的飞灰排灰量，以掌握送回反应器的再循环干灰量，从