氨法、石灰石石膏法、干法脱硫方案比选

1、.氨法脱硫、半干法、石灰石石膏法方案比选1.1工 艺 流程 比较1.1.1半 干法 烟气 脱硫半 干法 以 生石 灰（ CaO）为 吸 收剂 ，将 生石 灰制 备 成 Ca(OH) 2 浆液，或 消化 制成 干式 Ca(OH) 2 粉（ 也可 以直 接使用电 石渣 ）， 然 后将 Ca(OH) 2 浆液 或 Ca(OH) 2 粉喷 入吸 收塔 ，同时喷 入调 温增 湿水 ，在反应塔内吸 收剂 与烟 气混 合 接触 ，发 生 强烈 的 物理 化学 反应 ，一方 面 与烟气 中 SO2 反应 生 成亚 硫酸 钙； 另一 方 面 烟气 冷 却 ，吸 收剂 水分 蒸 发干燥 ，达 到脱 除 SO2 的

2、 目的 ，同 时获 得固 体分 装脱 硫副 产物 。 原 则 性的工艺流 程见 下图 。半干 法烟 气脱 硫工 艺 示意 图整 套脱 硫系 统包 含 ：预 除尘 系统 ，脱 硫系 统， 脱硫 后除 尘 系统 ，吸收剂 供应 系统 ，灰 再循 环系 统 ，灰 外 排系 统，工 艺 水系 统及 其 他公用系统 。目 前半 干 法 应 用案 例较 成 功 的 主 要 是 福 建 龙净 环保 公司 研发 的.DSC-M 干式 超 净工 艺， 在广 州石 化有 应用 业绩 。 主要烟气脱硫机理为：锅炉烟气从竖井烟道出来后， 先进入预电除尘器进行除灰， 将大颗粒的飞灰收集、循环送回炉膛。 经预电除尘器之后

3、， 烟气从半干法脱硫塔底部进入， 与加入的吸收剂、循环灰及水发生反应，除去烟气中的 SO2等气体。烟气中夹带的吸收剂和脱硫灰，在通过脱硫吸收塔下部的文丘里管时， 受到气流的加速而悬浮起来， 形成激烈的湍动状态， 使颗粒与烟气之间具有很大的相对滑落速度， 颗粒反应界面不断摩擦、碰撞更新，从而极大地强化了气固间的传热、传质。同时为了达到最佳的反应温度，通过向脱硫塔内喷水， 使烟气温度冷却到高于烟气露点温度 15 以上。主要化学反应式为：Ca(OH)2+SO2=CaSO31/2 H 2O+1/2HOCa(OH)2 +SO3=CaSO4 1/2H2O+1/2HOCaSO31/2H2O+1/2O=CaS

4、O41/2H2O2Ca(OH)+2HCl=CaCl Ca(OH)22H2O半干法脱硫技术特点：一是烟囱不需防腐、排放透明，无视觉污染。二是无废水产生，半干法脱硫技术采用干态的生石灰作为吸收剂，在岛内直接消化成消石灰，脱硫副产物为干态的，整个系统无废水产生，不必配套污水处理设施。缺点是脱硫剂成本高、脱硫效率较低等。1.1.2石灰石石膏法烟气脱硫石灰石（石灰） - 石膏湿法脱硫工艺（简称钙法）采用石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆。在吸收塔内， 吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的 SO2与浆液中的碳酸钙

5、以及鼓入的氧化空气进行化学反应而被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经加热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液的循环利用，脱硫吸收剂的利用率高。在烟气中SO2 浓度 4000mg/Nm3时，其脱硫效率可达到95%以上。石灰石（石灰） - 石膏法脱硫工艺流程如下：.石灰石 / 石灰 - 石膏法脱硫技术是用石灰石、 生石灰或消石灰的乳浊液为吸收剂吸收烟气中的 SO2，是目前世界上应用最广泛，技术最为成熟的脱硫技术。该法技术适应性强，对煤种变化、负荷变化、脱硫率变化均具有较强的适应性，运行可靠，脱硫效率高 ( 95%)，运行费用相对较低，

6、吸收剂石灰石价廉易得，脱硫副产物为石膏， 可以综合利用也可以堆放。 但该法存在设备阻力较大， 系统复杂，设备一次投资及占地面积较大， 运行过程中会产生脱硫废水， 设备较容易结垢等缺点。1.1.3氨法烟气脱硫氨法脱硫技术是利用液氨或氨水， 吸收烟气中的 SO2，经氧化后生成硫酸铵。该法系统简单，设备体积小，一次性投资低，脱硫效率高 ( 95%)，另外还具有一定的脱氮效果， 对燃料变化适应性强， 无废渣产生， 脱硫副产物硫酸铵可作为肥料使用。锅炉烟气经入口烟道进入吸收塔，经洗涤降温、吸收 SO2、除雾后进入超声波除尘装置，完成对烟气中颗粒物的控制、洗涤、捕集功能，保证脱硫塔出口烟气达到超低排放要求

7、，净烟气回原烟囱排放。烟气中的二氧化硫被吸收，形成的亚硫酸铵溶液，经氧化、浓缩、结晶，得到一定固含量的硫酸铵浆液。硫酸铵浆液输送至硫铵后处理系统，进行旋流、离心分离、多功能干燥、包装成袋装成品。.氨法脱硫工艺流程示意图氨法脱硫的脱硫剂具有挥发性和腐蚀性， 液氨、气氨属于危险品， 同时还存在氨逃逸的问题。 氨法脱硫的关键问题在于脱硫产物的回收利用。 如果回收效率低，不仅运行成本很高， 电力企业难以承受而降低系统的运行率， 而且大量的脱硫产物排放到环境中又会形成二次污染。 使用该法时，需要对脱硫剂来源和脱硫副产物销售进行市场调研， 只有在脱硫剂有可靠来源， 脱硫副产物有可靠销售市场，而且运行成本合

8、理时方可使用。1.2烟气脱硫工艺技术方案比选石灰石 - 石膏法、半干法、氨法脱硫工艺技术方案的比较：石灰石 - 石膏法烟技术路线半干法烟气脱硫氨法烟气脱硫气脱硫采用生石灰，生石高纯度氨水或灰纯度要求大于者液氨、废氨水，采用石灰石粉，来吸收剂90%，并要求非常运输不方便，危险源广，成本低。高的活性（ T60 标性较高、运输及贮准）。存过程的管理要.高危险性大，需用防爆氨站。加水稀释后进入防爆液氨罐，严防泄露单价( 元 /t吸收剂 )100-130450-6002500-2800单耗1.781.560.55(t吸收剂(90%纯度石灰石(90%纯度石灰 )( 纯液氨 )/tSO2)粉)品质要求高，随

9、脱硫效品质有要求率的提高原料消品质有要求，可使耗快速用低浓度氨水脱硫原料品质增加或利用率降要求低原料费用178-230702-9361375-1540( 元/tSO2)脱硫产物石膏灰和亚硫酸钙硫酸铵脱硫产物单价50-10550( 元/t)单位产物量352.3t/t SO2如果单级除尘，则石膏可利用和灰共同产出；亚如果有复合肥装，硫酸钙含量高，难可无需干燥包装备注以利用.产物价值150-501265元 /tSO2原料减去副产物费用28-80752-986110-275元 /tSO2喷淋结构循环流化床、高钙喷淋结构吸收塔硫比氧化强制氧化无氧化强制氧化除尘设计前后 2 次除尘前后 2 次除尘前后 2

10、 次除尘吸收剂供应装置粉仓、调浆粉仓密闭储存罐石膏车间：旋流、旋流、离心脱水、皮带脱水、废水处除尘装置废水处理、干燥、后处理理包装除尘保证后续湿电后续布袋保证后续湿电5mg/Nm3脱硫耗电量A0.4-0.7A0.7-0.9A脱硫耗水量B0.7BB对布袋有影响，易喷水对后续除无糊袋、阻力显著上无尘的影响升废水排放含废水，需处理无含废水，需处理高活性生石灰的氨的稳定供应、氨落实石膏的长期去稳定供应、脱硫灰逃逸的控制、煤含的长期去向、运行氯高时的氯离子向、废水的达标排稳定性（塔内挂富放，有 CO2排放壁、喷头结疤、堵集、无等离子点火风险塞，糊袋、锅炉炉设施时的油灰分.膛负压波动、锅离等炉低负荷时无法

11、循环等）脱硫效率 %95%以上一般稳定在 80%95%以上脱硫效率大于 90%时，需要进一步增加钙硫比为和喷水量、降低烟气趋钙硫比近温差，同时将对氨硫比（ 1.01-1.03 ，一般下游设备，如除尘（2.02-2.06 ），取 1.03 ），可采用器、引风机等带来可采用较小的液吸收剂耗量较低的液气比。不利的影响气比技术比较成熟，但国内有大量运行业是国内 410t/h 以技术比较成熟，但绩，技术成熟、稳上的锅炉运行业是国内运行的业成熟度定。绩较少。绩较少。不受煤种限制，受受煤种限制，烟气场地限制，由于氨含硫量波动时，因法脱硫，氨容易逃不受煤种限制，可为有大量循灰量，逸，会造成二次污根据煤种变化灵

12、活难以灵敏调整，运染，易影响周边居适应性调节。行不稳定。民的居住环境。.系统阻力约2000Pa，能耗一般为机组容量的系统阻力约0.5%-1%，脱硫效1500Pa，能耗不大， 率大于 80%时，为能耗0.6%。当脱硫效率一般为机组容量的1%左右大于 90%时，耗电量上升较快，接近甚至会达到 1%左右。副产物为高纯度的副产物为亚硫酸脱硫副产物及石膏，可以综合利钙、脱硫渣难以处利用用，应用价值高。理，应用价值低。运行事故投资成本较石灰一次投资成本投资成本较低石石膏法高一些1.3 运行成本的比较单台炉年运行 8000h 运行成本比较系统阻力约1500Pa、能耗低。需用蒸发结晶干燥系统，副产品主要成分为

13、 NH4SO4 副产品处理后达不到商用标准；目前中国的硫氨肥产能已过饱和，并且产品极不稳定，易分解 造成二次污染。投资成本约为石灰石石膏法的120%序单 价 /年量 (按年运行8000h 计 )费用 /万元号项目单位元氨法钙法半干法氨钙半 干.法法法1 脱硫剂液氨t2800832233石灰石粉t130269435生石灰t50023611182水t12400002400001680002424173电kWh1720000080000006400000360400320蒸汽4（ 0.8MPa）t100266827蒸汽5（ 4.3MPa）t120108071306工人工资人 年50000888404

14、0407编织袋个2213400438维检费808080废 水 处 理 加9药t321600240006710压缩空气Nm30.1540000040000040000033311副产物回收硫酸铵t5503481-191石膏t404540-18干法脱硫灰t-20756715运行费用总计754571593通过运行成本可以看出， 单台锅炉石灰石石膏法脱硫比氨法脱硫和半干法脱硫年综合运行成本分别节省了 183 万元和 220 万元， 1.4 比选结果半干法脱硫在国内应用业绩相对少一些， 成功的业绩厂家主要是龙净环保公司；石灰石 - 石膏湿法脱硫技术成熟，脱硫效率高，应用广泛，运行稳定可靠。采用石灰石石膏

15、湿法烟气脱硫工艺技术是最成熟先进的脱硫工艺技术、 长期运行稳定可靠，脱硫效率较高，吸收剂来源广泛，价格低廉，副产品石膏运输储存方便，可利用，系统压损较小，能耗小，占地适当，对于本工程布置方便灵活。氨法脱硫后烟气中残留氨和铵盐类气溶胶（烟 雾）分解出 SO2，有二次污染，不能长期稳定可靠运行；运行中硫酸根离子的浓度大，腐蚀的问题严重，对于防腐的设计比与石灰石石膏法要求更高。.氨法脱硫的副产物亚硫酸铵/ 硫酸铵及废水排放的去向是氨法脱硫的另一个大问题： a) 如果不回收，排向水体，会对环境水体造成巨大污染，引发富营养化等问题。国家环保法有明确规定，环境水体绝不容许排放亚硫酸铵/ 硫酸铵。同时，如果副产物不回收，则运行成本太高，企业不可能承受；(b) 如果将副产物制成氨肥，则投资成本大大增