主要脱硫技术[穆尚智]

1、燃煤电厂主要烟气脱硫技术主讲人：穆尚智主讲人：穆尚智 电电 话：话二一年六月一日二一年六月一日v一、烟气脱硫技术的分类v二、湿法烟气脱硫技术主要内容主要内容 20世纪70年代，SO2控制技术逐渐由实验室阶段转向应用性阶段。据美国环保署（EPA）1984年统计，世界各国开发、研制、使用的SO2控制技术已达184种，而目前的数量已超过200种。这些技术根据其在煤炭燃烧中处理位置的不同可分为三大类：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫（烟气脱硫/FGD）。脱硫技术的分类脱硫技术的分类洗煤、型煤固硫 燃煤SO2控制技术 燃烧前脱硫 燃烧中脱硫 燃烧后脱硫煤气化、液化 生物、化

2、学法脱硫 （可作脱硫的辅助手段） （不能与石油、天然气竞争 ）（距工业应用尚有较大距离）炉内喷钙脱硫等 循环流化床燃烧脱硫（应用最广、效率最高、最经济可行 ）脱硫技术的分类脱硫技术的分类所占比例在90%左右烟气脱硫（FGD，Flue Gas Desulphurization） 按脱硫剂进行分类钙法（石灰石/石灰） 氨法、镁法、钠法、碱铝法、氧化铜/锌法、活性炭法、磷铵法 按脱硫产物是否应用进行分类 回收法 抛弃法 吸收法、吸附法 按其净化原理进行分类 催化氧化法、催化还原法 按脱硫过程和脱硫产物的干湿状态进行分类 湿法 半干法 干法 脱硫技术的分类脱硫技术的分类1 1、石灰石石膏湿法脱硫技术、

3、石灰石石膏湿法脱硫技术2 2、铵法脱硫技术、铵法脱硫技术3 3、双碱法脱硫技术、双碱法脱硫技术4 4、海水脱硫脱硫技术、海水脱硫脱硫技术5 5、镁法脱硫技术、镁法脱硫技术 由于时间关系，今天以石灰石-石膏湿法为代表详细介绍几种湿法烟气脱硫技术的讨论，希望能对几种常见湿法脱硫技术基本原理和工艺流程有一个概念性的熟悉。湿法脱硫技术的分类湿法脱硫技术的分类石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术 一、 脱硫原理 石灰石石膏湿法烟气脱硫采用石灰石浆液做为反应剂，与烟气中的SO2 2发生反应生成亚硫酸钙（CaSO3 3），亚硫酸钙CaSO3 3与氧气进一步反应生成硫酸钙（CaSO4 4）。其脱

4、硫效率和运行可靠性高，是应用最广的脱硫技术。石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术典型石灰石典型石灰石- -石膏湿法烟气脱硫工艺流程图石膏湿法烟气脱硫工艺流程图 吸收剂制吸收剂制备系统备系统吸收系统吸收系统烟气系统烟气系统脱水系统脱水系统石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术 石灰石-石膏湿法脱硫工艺主要由烟气系统、SO2 2吸收系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、公用系统等组成。二、 石灰石-石膏湿法脱硫工艺系统组成（一）（一） 烟气系统烟气系统 为保证脱硫系统的停运不影响机组烟风系统的正常运行，在烟道上分别设置了原烟气挡板门、净烟气挡板门和旁路挡板门。在脱硫系统

5、正常运行时，将原烟气切换至脱硫系统。在脱硫系统故障或停运时，使原烟气走旁路，直接排到烟囱。其中主要设备有挡板门、烟气换热器、增压风机等。这是烟气系统这是烟气系统! !v 有旁路烟气系统有旁路烟气系统石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术v 无旁路烟气系统无旁路烟气系统 影响主机安全性和可靠性的设备主要有：烟道和吸收塔防腐、搅拌器、浆液循环泵、喷淋层、除雾器、事故喷淋。石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术烟气系统主要设备之一：烟气挡板门烟气系统主要设备之一：烟气挡板门密封空气密封空气密封空气密封空气挡板门闭挡板门闭挡板门开挡板门开 三类挡板门：单百叶窗式、双百叶窗式、闸

6、门式。三类挡板门：单百叶窗式、双百叶窗式、闸门式。 石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术 增压风机又称脱硫风机，用以克服脱硫系统的阻力。脱硫风机主要有三种：动叶可调轴流风机、静叶可调轴流风机以及离心风机。 烟气系统主要设备之二：增压风机烟气系统主要设备之二：增压风机 石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术烟气从增压风机入烟气从增压风机入口进入口进入马达带动风机动叶片马达带动风机动叶片高速转动，提升高速转动，提升烟气压力烟气压力升压后的烟气通过升压后的烟气通过风机出口扩压风机出口扩压段出口排出段出口排出马达马达石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术v 常用大

7、型电站烟气脱硫常用大型电站烟气脱硫 增压风机外形图增压风机外形图（二） SO2吸收系统 通过石灰石浆液吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸钙，氧化空气将其氧化成最终产品石膏，同时净烟气经除雾器除去带出的小液滴。吸收系统中吸收塔形式包括喷淋塔、液柱塔、填料塔、喷射鼓泡塔等几种塔型。石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术除雾器系统除雾器系统浆液喷淋层浆液喷淋层 这是这是SOSO2 2吸吸收系统，收系统，是脱硫技是脱硫技术的关键术的关键! !浆液循环系统浆液循环系统SOSO2 2吸收区吸收区中和氧化池中和氧化池石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术吸收塔吸收塔 按照工作原理来分类，

8、吸收塔主要有喷淋塔、液柱塔、填料塔、喷射鼓泡塔等。 石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术喷淋塔喷淋塔 喷淋塔是典型的空塔型吸收塔，循环浆液经过多层喷淋层将浆液由吸收塔上部从上向下喷射，形成细小的液滴与从下向上逆流的烟气接触，完成SOx的吸收。煤的含硫量从小到大决定，对应喷淋层的层数为35层不等，对于特高硫煤，喷淋塔有一定的局限性。 喷淋塔其具有塔内部件少，结垢可能性小，阻力低等优点。适合国内大部分地区的中低硫煤锅炉的烟气脱硫，是目前国内使用最多的塔型。石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术 石灰石浆液制备系统的主要功能是制备合格的吸收剂浆液，并根据吸收塔系统的需要由石

9、灰石浆液泵直接打入吸收塔内或打到循环泵入口管道中，与塔内浆液经喷嘴充分雾化而吸收烟气中的SO2 2，达到脱硫的目的。电厂脱硫系统的石灰石制浆通常有三种方案：（方案1）由市场直接购买粒度符合要求的石灰石粉，运至电厂贮粉仓存储，加水搅拌制成石灰石浆液。（方案2）新建一座干式制粉站。电厂在石灰石矿点附近或厂内空地处自设制粉站，由市场购买的块状石灰石经干式磨机磨制成石灰石粉，送至贮粉仓存储，加水搅拌制成石灰石浆液，再用泵送至吸收塔作为吸收剂。（方案3）厂内湿磨方案。电厂外购石灰石块，在厂内湿磨制浆的一种方法。湿式球磨机直接将一定粒度的石灰石块制成浆液，经水力旋流器分离后，合格的浆液送去石灰石浆液箱，不

10、合格的返回再磨。石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术（三）石灰石浆液制备系统石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术湿式制浆系统 主要包括石灰石贮存和输送系统、石灰石浆液制备系统两部分。磨制后的浆液溢流进入石灰石浆液再循环箱，然后由泵输送到石灰石水力旋流站进行分离。浆液经旋流器分离，溢流为合格的浆液，进入石灰石浆液罐，底流为大尺寸物料，经分配箱返回到磨机，进入新的循环。（四） 石膏脱水系统石膏脱水系统石膏脱水系统1-1-水力旋流分离器；水力旋流分离器；2-2-皮带过滤器；皮带过滤器；3-3-中间贮箱；中间贮箱；4-4-工艺过程用水；工艺过程用水；5-5-皮带；皮带；6-

11、6-石膏贮仓石膏贮仓 石膏脱水系统主要由吸收塔排出泵系统、旋流器站（一级脱水系统）、真空皮带过滤机（二级脱水系统）、废水旋流站等组成。 石膏浆液在旋流器中浓缩后，仍有40%60%的水份，为得到含水率较低的石膏（处理后，石膏固体物表面含水率小于10%）就必须进行二级脱水机脱水。在脱水的过程中，同时要洗去石膏中的可溶物，有时还要对湿石膏进行进一步的加工，如干燥和成型，以便于保存和运输。主要设备包括旋流器、真空皮带脱水机等。石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术水力旋流器水力旋流器石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术石膏二级

12、脱水系统真空皮带脱水机真空皮带脱水机石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术（五） 公用系统 公用系统包括：工艺水系统、压缩空气系统、事故浆液排放系统、废水处理系统等。 脱硫装置配置有工艺水泵和事故冲洗水泵，事故浆液池、泵、坑等。脱硫废水采用中和、混凝、澄清、脱水处理后排放，设有反应箱、澄清池、压滤机、加药设备等。 石灰石石灰石- -石膏湿法脱硫技术石膏湿法脱硫技术 三、石灰石-石膏湿法工艺特点 石灰石-石膏湿法优点是适用煤种含硫量范围广、脱硫效率高（大于95%）、吸收剂利用率高（大于90%）、设备运转率高、技术成熟、石灰石来源丰富且廉价、石灰石吸收剂无加工污染、还适用于大机组和多煤种、脱硫产物石膏可以经处理后综合利用。但实践中也存在着