附加火电厂烟气脱硫工艺介绍

火电厂烟气脱硫技术

工艺介绍天津大学环境科学与工程学院马德刚一.国内火电厂脱硫概述我国SO2的排放2003年我国煤炭消费量：15.8亿吨，其中火电厂燃煤量：8.5亿吨，比2000年增长了44%，占全国煤炭消费增长量的80%。2003年全国SO2排放量：2167万吨，比2002年增长12%，其中火电厂：1200万吨，增长了460万吨，占全国排放总增长量的88%。如不加以治理，预计到2020年，全国SO2排放量：4780万吨左右，火电厂：3100多万吨，与2000年相比增加2倍。我国基本消除酸雨污染所允许的SO2最大排放量为1200-1400万吨。《现有燃煤电厂二氧化硫治理“十一五”规划》

“十一五”期间，现有燃煤电厂需安装烟气脱硫设施1.37亿千瓦，共221个项目，可形成二氧化硫减排能力约490万吨。加上淘汰落后、燃用低硫煤、节能降耗等措施，到2010年，现有燃煤电厂二氧化硫排放总量由2005年的1300万吨下降到502万吨，下降61.4%。《规划》的实施，对实现“十一五”时期全国二氧化硫排放总量削减10%的约束性目标和改善全国大气环境质量将起决定性作用。我国火电厂脱硫现状

我国火电厂脱硫发展史我国火电厂脱硫始于20世纪70年代，但发展缓慢。当时对国际上出现的不少好的工艺都进行了不同规模的半工业化试验，包括湿法、干法和半干法等，我国自己还开发了磷铵肥法。“八五”期间，国家决定，引进几套示范装置，消化吸收，为“九五”大上做好准备。全国引进了6套示范装置：

重庆珞璜电厂的湿式石灰石石膏法太原第一热电厂的简易湿式石灰石石膏法山东黄岛电厂的旋转喷雾干燥法南京下关电厂的LIFAC法深圳西部电厂的海水脱硫成都热电厂的电子束脱硫。

引进的火电厂6大示范工程简况

项目重庆珞璜电厂太原一热电厂山东黄岛电厂南京下关电厂深圳西部电厂成都热电厂

机组/MW4×3602001002×125200200烟气量/Nm3/h11700003000003000005500001100000300000FGD工艺石灰石石膏法简易石灰石法旋转喷雾干燥LIFAC海水脱硫电子束法副产物石膏淤渣灰渣灰渣废水硫铵硝铵外商三菱重工（日）EPDC（日）EPDC（日）IVO（芬兰）ABB（挪威）荏原（日）建成年份1992、199919961996199919991998

投资/万元5583013100952010600—9730占电厂投资/%15~208~1010~157左右

7~8—运行费/万元/a83196251634875——钙硫比1.01~1.021.01~1.021.5~2.02.0~3.0——

吸收剂利用率/%＞90＞9040~5035~4035~40——脱硫效率/%＞90＞8070~8060~85＞9080

除此之外，还引进：德国斯坦米勒的湿式石灰石石膏法，另外还有浙江钱清电厂、云南小龙潭电厂、福建后石电厂、四川内江电厂、宜宾黄梅电厂等，都引进了不同的脱硫工艺。我国火电厂脱硫的技术政策

以烟气脱硫为主。规定：燃用含硫量≥2%煤的机组或大容量机组（≥200MW）的电厂建设烟气脱硫设施时，宜优先考虑采用湿式石灰石—石膏工艺，脱硫率应保证在90%以上，投运率应保证在电厂正常发电时间的95%以上。燃用含硫量＜2%煤的中小电厂锅炉（＜200MW），或是剩余寿命低于10年的老机组，建设烟气脱硫设施时，在保证达标排放，并满足SO2排放总量控制要求的前提下，宜优先采用半干法、干法或其它费用较低的成熟技术，脱硫率应保证在75%以上，投运率应保证在电厂正常发电时间的95%以上。我国火电厂脱硫发展趋势

目前，大型机组烟气脱硫，核心关键技术和设备仍然依赖于国外。投资和运行费用仍然降不下来，不适合我国国情。烟气脱硫国产化是必然趋势。这里提出了两大任务：要实现烟气脱硫技术的国产化和烟气脱硫设备的国产化。2000年原国家经贸委就发布了《火电厂烟气脱硫关键技术与设备国产化规划要点》规划要点点的指导导思想总体规划划、突出出重点、、依据市市场、依依托项目目、技贸贸结合、、引进技技术、立立足创新新、重点点攻关、、提高质质量、形形成能力力，逐步步提高国国产化水水平。利利用国内内科研、、设计和和制造部部门现有有技术力力量和生生产能力力，在引引进、消消化吸收收国外先先进的烟烟气脱硫硫技术的的基础上上，加强强技术创创新、开开发适合合我国国国情的火火电厂烟烟气脱硫硫工艺，，逐步实实现火电电厂烟气气脱硫关关键技术术和设备备的国产产化。规划要要点：：烟气脱脱硫国国产化化目标标分四步步考虑虑：第一步步:至2001年末末，初初步掌掌握火火电厂厂湿法法脱硫硫设计计技术术，启启动火火电厂厂烟气气脱硫硫国产产化示示范工工程，，湿法法烟气气脱硫硫设备备国产产化率率达80%左右右。同同时，，选择择若干干种其其它烟烟气脱脱硫工工艺作作为国国产化化的示示范工工程，，编制制国产产化实实施方方案。。第二步步:至2003年末末，具具备独独立完完成火火电厂厂湿法法烟气气脱硫硫工艺艺设计计的能能力，，开发发适合合我国国国情情的火火电厂厂烟气气脱硫硫工艺艺，湿湿法烟烟气脱脱硫设设备国国产化化率达达90%以以上。。组织织实施施其它它烟气气脱硫硫国产产化示示范工工程，，并具具备相相应的的设计计能力力。第三步:至2005年末末，湿法法烟气脱脱硫设备备国产化化率达95%以以上。其其它烟气气脱硫工工艺也要要基本实实现脱硫硫设备国国产化。。第四步:至2010年，，湿法烟烟气脱硫硫设备国国产化率率达100%。。掌握其其它若规划要点点：国产化具具体内容容：首先先设计技技术国国产化，其次设备备国产化化。设计技术术国产化化：引进国外外设备的的同时引引进设计计技术，，并要消消化化吸收和和创新。。设备国产产化分三三类：已实现国国产化的的设备，，可以实现现国产化化的设备备，短期内需需要引进进的设备备。烟气脱硫硫国产化化的内容容设计技术术国产化化：*设计参数数的选取取*工艺计算算*吸收塔结结构设计计*工艺设备备选型和和配套*设备布置置*控制系统统设计*调试技术术*施工安装标准准和技术规范范*工程管理和验验收*运行和检修规规程等。设备国产化（（以湿式石灰灰石-石膏法法工艺为例））：目前可以国产产化的设备有有：*风机类*泵类*吸收塔箱罐罐及钢结构类类*物料输送设设备类*除尘设备*定量给料类类*制粉设备类类*翅管式和热热管式烟气换换热器*防腐内衬*DCS控制制系统等。目前已具备条条件开发的设设备有：*水力旋流分分离器*真空皮带脱脱水机及附属属设备*压力雾化喷喷嘴*除雾器*回转式和强强制热媒水循循环式烟气换换热器*搅拌设备*特大容量的的脱硫干风机机*强制氧化用用大流量高压压离心风机*脱硫DCS系统控制软软件等。目前仍需进口口的设备有：：*大容量脱硫硫湿风机*重要的检测测采样一次元元器件（包括括进、出口SO2检测仪、烟尘尘检测仪、浆浆液浓度计、、浆液流量计计等）及其控控制系统*关键部位阀阀门*喷淋系统*除雾器*大容量循环环浆泵*烟气换热器器*真空皮带脱脱水机等。二.脱硫工艺艺分类脱硫工艺分类类燃烧前脱硫（（洗煤）燃烧中脱硫（（炉内脱硫））燃烧后脱硫（（烟气脱硫FGD）烟气脱硫工艺艺分类⑴.按按吸收收剂的的状态态划分分：a.干干法：：利用用固态态吸收收剂、、吸附附剂或或催化化剂脱脱硫的的方法法。烟烟气循循环流流化床床脱硫硫工艺艺，是是目前前我国国在中中小型型发电电锅炉炉上重重点推推广的的工艺艺。b.半半干法法：采采用液液态吸吸收剂剂，利利用烟烟气的的热量量，在在脱硫硫反应应的同同时，，蒸发发吸收收剂中中的水水分，，使脱脱硫产产物成成为固固态。。c.湿湿法：：采用用液态态吸收收剂吸吸收烟烟气中中的SO2。如湿湿式石石灰石石-石石膏法法等。。在国国内外外，湿湿式石石灰石石-石石膏法法占湿湿法的的80%，，我国国已将将湿式式石灰灰石-石膏膏法作作为大大容量量机组组（≥≥200MW））的电电厂烟烟气脱脱硫优优先考考虑的的方法法。⑵.按按脱硫硫产物物划分分：主主要是是根据据对吸吸收产产物的的处理理划分分的。。a.抛抛弃法法：在在采用用碱性性浆液液如石石灰、、石灰灰石等等碱性性浆液液作吸吸收剂剂时，，生成成的是是亚硫硫酸盐盐和硫硫酸盐盐，将将这些些产物物抛弃弃。b.回回收法法：将将脱硫硫产物物以可可利用用资源源进行行回收收的方方法。。如回回收石石膏、、SO2、稀硫硫酸、、硫酸酸铵和和硝酸酸铵。。⑶.按按脱硫硫原理理划分分：a.吸吸收法法b.吸吸附法法c.催催化转转化法法1.湿湿式石石灰石石-石石膏法法烟气气脱硫硫湿式石石灰石石-石石膏法法是将将石灰灰石粉粉制成成浆液液，在在吸收收装置置中将将烟气气中的的SO2脱除而而副产产石膏膏的方方法。。该方方法是是目前前应用用最广广的一一种烟烟气脱脱硫（（FGD））方法法。脱脱硫率率可达达95%以以上，，运行行可靠靠，技技术最最为成成熟，，可适适用于于高、、中、、低硫硫煤。。最大大缺点点是设设备庞庞大，，占地地面积积大，，投资资和运运行费费用高高。工艺系统统简介系统包括括：气-气换热热器、吸吸收塔、、石灰石石粉和石石灰石浆浆液制备备、浆液液循环槽槽、石膏膏脱水系系统除雾器石石膏制备备系统净化后后烟气气吸旋旋气流换收收器除尘后烟烟气热喷淋层器塔塔真空皮带脱水水机浆液制备备浆浆液循环环槽氧化空气气石石膏膏2.烟气循环环流化床床脱硫技技术烟气循环环流化床床脱硫技技术是把把固体流流态化技技术引入入到烟气气脱硫工工艺中的的一项新新技术，，在20世纪80年代代以后有有了很大大发展。。烟气循环环流化床床是采用用含湿量量为3%～5%的石灰灰粉作为为脱硫剂剂，在流流化床中中与高速速流动的的烟气接接触完成成脱硫。。在流化化床尾部部除下来来的吸收收剂经增增湿后循循环使用用。在钙钙硫比为为1.1～1.5的情情况下，，脱硫率率可达80%～～90%。烟气循环环流化床床工艺系系统简单单，运行行可靠，，占地面面积小，，投资和和运行费费用低，，无废水水排放，，是一种种较好的的干法脱脱硫工艺艺。循环流化化床反应应器排排烟消石灰干粉仓分分静静电除除尘器离器干灰再循循环干干灰灰排放锅炉烟气气喷喷水加湿湿飞灰烟气循环环流化床床工艺系系统简单单，运行行可靠，，占地面面积小，，投资和和运行费费用低，，无废水水排放，，是一种种较好的的干法脱脱硫工艺艺。Ca(OH)2+SO2CaSO3+H2OCa(OH)2+SO2+1/2O2CaSO4+H2O主要反应应式3.旋转转喷雾干干燥法烟烟气脱硫硫称半干法工工艺，基本本工艺路线线是将石灰灰制成一定定浓度的浆浆液供给脱脱硫塔，在在脱硫塔中中由高速旋旋转（约10000转/min左右））的喷雾装装置将浆液液雾化成100μm以下的雾雾滴，同时时与含SO2的热烟气接接触；在雾雾滴干燥的的同时，完完成对SO2的吸收。经经除尘分离离后烟气排排放，脱硫硫渣循环使使用。旋转喷雾干干燥法脱硫硫，工艺过过程简单，，设备少，，占地小，，不需对脱脱硫产品进进行二次处处理，没有有废水排放放，脱硫后后的烟气不不需二次加加热。该法法适用于燃燃用中、低低硫煤锅炉炉的烟气脱脱硫。浆液槽消消石灰灰浆液旋转喷雾除除尘器去去烟囱锅炉烟气干干燥塔（（静电或或布袋式））脱硫渣再循循环脱脱硫硫渣再循环环排排入灰灰场旋转喷雾干干燥法工艺艺流程示意意图Ca(OH)2+SO2CaSO3+H2OCa(OH)2+SO2+1/2O2CaSO4+H2O主要反应式式4.炉内喷喷钙尾部增增湿脱硫（（LIFAC）技技术LIFAC脱硫工艺艺是在炉内内喷钙脱硫硫技术的基基础上，在在尾部烟道道加装了增增湿活化器器，在活化化器中，喷喷入的水雾雾与烟气中中的未反应应的氧化钙钙颗粒反应应，生成活活性更高的的氢氧化钙钙，对SO2进一步吸收收，总脱硫硫率可达70%～80%。目目前，芬兰兰公司对装装置作了改改进，采用用吸收剂再再循环，可可使脱硫率率接近90%。LIFAC工艺适用用于燃用中中、低硫煤煤锅炉，投投资少，占占地小，特特别适用于于老厂改造造。没有废废水排放，，烟气不需需二次加热热，运行费费用低。但但脱硫率较较低，钙硫硫比高，吸吸收剂利用用率低。水石灰石粉烟烟气活活煤粉粉锅锅炉化化静静电除尘器器去去烟囱空气气器器灰渣再循环环去去灰场场LIFAC法工艺流程程示意图石灰石粉喷喷入950～1050℃的温温度区，以以生成多孔孔的、比表表面积大、、反应活性性高的CaO。炉内反应：：脱硫率30%左右右CaCO3CaO+CO2CaO+SO2CaSO3CaO+SO2+1/2O2CaSO4尾部增湿活活化反应器器中的反应应，：CaO+H2OCa(OH)2Ca(OH)2+SO2CaSO3+H2OCa(OH)2+SO2+1/2O2CaSO4+H2O总的脱硫率率达到70%～80%.5.电子束束法烟气脱脱硫（EBA）技术术利用电子加加速器产生生的等离子子体，氧化化烟气中的SO2和NOX，同时与喷喷入的水和和氨反应，，生成硫酸铵和硝硝酸铵，达达到同时脱脱硫、脱氮氮的目的。。水液液软软空空氨水水气气除尘器冷冷除除尘器去去烟囱锅炉烟气12却反反应器塔肥料在反应器中中经过以下下四步主要要反应：第一步，生生成活性基基团O2、H2O+e*··OH、HO2·、H、、O2+、eO+O2+MO3+M（M为为N2等分子）第二步，活性性基团将SO2和NOX氧化成它们的的高价氧化物物NO+ONO2SO2+OSO3第三步，生成成的SO3和NO2立即和喷入的的软水反应，，生成H2SO4和HNO3：SO3+H2OH2SO4NO2+H2OHNO3第四步，生成成H2SO4和HNO3与液氨反应，，生成硫酸铵铵和硝酸铵：：H2SO4+NH3（NH4）2SO4HNO3+NH3NH4NO3电子束脱硫技技术的优点是是反应速率快快，在一个装装置内同时脱脱硫、脱氮，，副产肥料，，实现了废物物资源化，没没有废水排放放。该工艺适适应性强。缺缺点是控制系系统复杂，要要求严格，能能耗高。6.海水水烟烟气气脱脱硫硫技技术术海水水烟烟气气脱脱硫硫是是利利用用海海水水中中固固有有的的碱碱度度(pH=8.2～～8.3)吸吸收收中中和和烟烟气气中中的的SO2，吸吸收收过过SO2的海海水水，，经经海海水水恢恢复复系系统统处处理理后后排排入入大大海海。。国际际上上海海水水脱脱硫硫技技术术分分为为两两类类，，一一类类是是用用纯纯海海水水作作脱脱硫硫剂剂的的技技术术，，脱脱硫硫率率一一般般在在85%～～90%，，在在世世界界上上应应用用较较多多。。另另一一类类在在海海水水中中加加入入一一定定量量的的消消石石灰灰，，脱脱硫硫率率较较高高，，但但应应用用较较少少。。升温温后后烟烟气气排排向向烟烟囱囱吸收用海海水气除尘器气气吸吸海海空空锅炉烟气气换换收收水水气气热塔塔器海海水恢恢复系统统排排入大海海海水脱硫硫投资省省、运行行费用低低。缺点点是占地地面积大大，系统统存在腐腐蚀问题题。烟气脱硫硫工艺流流程的确确定原则则选择合适适的脱硫硫工艺确定工艺艺的基础础参数:烟气流量量，温度度，二氧化硫硫的含量量，粉尘含量量，脱硫效率率，排烟温度度等选择脱硫硫工艺方方案：设备投投资，环环保要求求，对环环境的影影响、废废水的排排放，灰灰场的占占用、周周围生态态环境，，系统占占地面积积及布置置条件，，吸收剂剂的来源源、利用用率，水水源问题题，脱硫硫系统的的电耗，，燃煤含含硫量，，脱硫渣渣的处理理与利用用，原有有设备的的情况，，锅炉、、灰收集集及处理理系统、、风机、、烟囱等等、对机机组运行行方式的的适应性性和影响响，工艺艺的的成成熟熟程程度度等等。。烟气气脱脱硫硫工工艺艺流流程程的的确确定定原原则则设备备投投资资：2000年时时段段，，国国内内大大型型火火电电机机组组的的脱脱硫硫工工程程由由国国外外承承建建，，造造价价大大约约每每千千瓦瓦800～1200元。。现现阶阶段段通通过过技技术术引引进进、、消消化化和和设设备备国国产产化化，，湿湿式式脱脱硫硫项项目目的的造造价价大大约约每每千千瓦瓦300～400元。。环保保要要求求系统占占地面面积脱硫剂剂的选选择燃煤含含硫量量钙硫比比三.典典型工工艺介介绍湿式石石灰石石—石石膏法法烟气气脱硫硫工艺艺工艺特特点根据吸吸收法法的原原理，，利用用石灰灰石浆浆液做做吸收收剂，，在吸吸收塔塔内吸吸收脱脱除烟烟气中中的SO2，最终终生成成石膏膏。具有以以下优优点：：*技技术最最成熟熟、应应用范范围广广（适适应高高、中中、低低硫煤煤）、、脱硫硫效率率高（（可达达95%以以上））；*原原料来来源广广泛、、价廉廉易得得；*系系统运运行可可靠，，变负负荷运运行特特性优优良；；*副副产品品可充充分利利用，，是良良好的的建筑筑材料料。主要缺缺点：：初投投资较较大，，系统统复杂杂。但有大大幅度度降低低投资资的可可能。。工艺系系统简简介湿式石石灰石石—石石膏法法工艺艺过程程吸收塔塔自下下而上上分为为三个个区：：循环槽槽：浆液储储存器器和反反应器器，主主要反反应：：石灰灰石溶溶解、、亚硫硫酸盐盐氧化化生成成石膏膏。洗涤区区（喷喷淋层层）：：布置有有多层层喷嘴嘴，根根据处处理烟烟气量量决定定开启启层数数。气体区区在喷淋淋层上上部至至吸收收塔出出口，，中间间装有有除雾雾器。。系统包包括以以下4个主主要工工艺过过程：：*向向循环环槽中中加入入新鲜鲜浆液液；*吸吸收SO2并进行行反应应生成成亚硫硫酸钙钙；*亚亚硫酸酸钙氧氧化生生成石石膏（（二水水硫酸酸钙））；*从从循环环槽中中分离离出石石膏。。吸收塔塔中总总的反反应式式如下下：CaCO3+2SO2+H2O=Ca(HSO3)2+CO2含CaCO3的浆液液从吸吸收塔塔上部部喷入入，吸吸收烟烟气中中的SO2，生成成Ca(HSO3)2并落入入循环环槽中中，然然后通通过鼓鼓入的的空气气使Ca（（HSO3）2氧化成成CaSO4,结结晶生生成石石膏：：Ca(HSO3)2+O2+CaCO3+3H2O=2CaSO4.2H2O+CO2当循环环槽浆浆液中中的石石膏达达到一一定过过饱和和度时时（约约130%），，抽出出一部部分送送往石石膏处处理站站，制制成工工业石石膏。。同时时向循循环槽槽中加加入新新鲜浆浆液，，以保保持吸吸收剂剂浆液液的pH值值。石膏浆浆液一一级脱脱水（（含水水量达达到40%）并并用新新鲜水水冲洗洗真真空皮皮带脱脱水（（含水水率达达到10%以下下），，以便便进一一步利利用。。吸收后后烟气气除除雾器器气气-气气换热热器升升温排排入入大气气。定期期冲冲洗洗除除雾雾器器。。冲冲洗洗水水落落入入槽槽中中，，保保持持系系统统水水平平衡衡。湿式式石石灰灰石石——石石膏膏法法工工艺艺控控制制原原理理SO2的吸吸收收过过程程在湿湿式式石石灰灰石石——石石膏膏脱脱硫硫工工艺艺中中，，浆浆液液吸吸收收SO2是一一个个气气液液传传质质过过程程，，分分为为4个个阶阶段段：：*气气态态反反应应物物质质从从气气相相主主体体向向气气-液液界界面面的的传传递递；；*气气态态反反应应物物穿穿过过气气-液液界界面面进进入入液液相相并并发发生生反反应应；；*液液相相中中的的CaCO3由液液相相主主体体向向相相界界面面附附近近的的反反应应区区迁迁移移；；*反反应应生生成成物物从从反反应应区区向向液液相相主主体体的的迁迁移移。。用水水吸吸收收一般般被被认认为为是是物物理理吸吸收收过过程程，，过过程程的的机机理理可可用用双双膜膜理理论论来来分分析析。气液液界界面面SO2扩散散方方向向气相相主主体体液液相相主主体体气膜液液膜膜双膜理论论示意图图根据双膜膜理论，，SO2以分子扩扩散的方方式通过过气膜和和液膜，，其传递递阻力为为两膜阻阻力之和和。研究究发现，，SO2在气相中中的扩散散常数远远远大于于液相扩扩散常数数，所以以SO2传递的阻阻力主要要集中在在液膜。。为了克服服液膜阻阻力，使使吸收过过程能快快速进行行，工程程上采用用了两项项措施：：1.增加加液气比比，并使使之高度度湍动，，同时使使液滴的的颗粒尽尽可能小小，以增增大气-液传质质面积；；2.在吸吸收液中中加入化化学活性性物质，，本工艺艺是加入入了CaCO3。SO2进入液相相，首先先发生如如下一系系列反应应：SO2+H2OH2SO3H2SO3H++HSO3-HSO3-H++SO32-方程式表示的的溶液成分与与溶液的pH值有关。下图表示了与与pH值这种种关系。pH10SO32-存在区5HSO3-存在区SO2+H2O与H2SO3平衡区根据Miller等人的的研究，HSO3-离子在pH值值为4.5时时氧化速率最最大，但实际际运行时浆液液的pH值为为5.4～5.8，此种种情况下，HSO3-离子很难被被氧化，为为此，工艺艺上向循环环槽中鼓入入空气，使使HSO3-强制氧化成成SO42-。更加大了了SO2溶解的推动动力，从而而使SO2不断地由气气相转移到到液相。石膏的结晶晶HSO3－转化成SO42-，并与Ca2+发生反应，，生成CaSO4，最后生成成有用的石石膏：Ca2++SO42－+2H2OCaSO4·2H2O↓如果生成粗粗颗粒结晶晶（约100μm））石膏，易易于分离和和脱水。石石膏晶体如如果是层状状、针状或或非常细的的颗粒，不不仅非常难难脱水，而而且还可能能引起系统统结垢。必须进行控控制。石膏溶液的的相对过饱饱和度σσ=（C-C*）/C*式中中:σσ————石石膏膏溶溶液液的的相相对对过过饱饱和和度度C————溶溶液液中中石石膏膏的的实实际际浓浓度度C*———工工艺艺条条件件下下，，石石膏膏的的平平衡衡浓浓度度。。当C＜＜C*时，，溶溶液液中中不不会会有有晶晶体体析析出出；；当C>C*时，溶溶液中中将首首先出出现晶晶种，，并并逐逐渐形形成结结晶。。晶种生生成和晶体增增长过程晶种生生成晶晶体增增长速度过饱和和度湿式石石灰石石—石石膏法法的主主要要设备备设计计要点点吸收塔塔是湿湿式石石灰石石—石石膏法法的关关键设设备。。早期期：填填料塔塔，但但由于于填料料塔易易堵塞塞。现现在：：空塔塔。传统空空塔气气速低低、处处理气气量小小，因因此各各国都都在提提高空空塔气气速上上下功功夫。。这直直接牵牵涉到到设备备投资资的大大小。。国外最最大的的空塔塔气速速达4.5ms主要设设备设设计要要点吸收塔塔塔径、、塔高高、喷喷嘴、、除雾雾器浆液循循环槽槽石膏制制备系系统水力旋旋流器器、真真空皮皮带脱脱水机机气-气气换热热器塔径的的确定定塔径与与空塔塔气速速、处处理烟烟气量量的关关系：：D＝√4Vsππu式中———塔塔径，，mVs———操操作作条件件下气气体体体积流流量，，Nm3su———混混合气气体线线速度度，ms塔高的的确定定塔高依吸收收段的的高度度而定定。吸吸收段段的高高度是是高脱脱硫率率的重重要保保证。。吸收段段高度度的确定定原则则是保保证气气-液液有充充分的的接触触时间间，以以保证证吸收收剂与与SO2充分反反应。。确定定了吸吸收段段高度度之后后，再再考虑虑喷嘴嘴布置置、除除雾器器、塔塔底气气流分分布、、浆液液循环环槽等等。最最后确确定塔塔高。。塔体体高度度的确确定还还要考考虑与与配套套系统统的整整体关关系，，以确确定其其水平平标高高。喷嘴的设设计与选选择喷嘴的设设计要求求：⑴⑴.满足足吸收剂剂喷淋量量,⑵.使喷出出的液滴滴具有尽尽可能大大的比表表面积，，以增大大气液的的接触面面积，提提高反应应活性和和反应速速率。国内外对对用于空空塔喷嘴嘴的研究究和使用用上，大大约有四四个方向向。⑴.喷嘴的的结构。。⑵.喷喷嘴在塔塔内的布布置。⑶⑶.喷射射方向。。⑷.喷喷射速度度。除雾器的的设计与与选择除雾器的的类型：重力沉降降、惯惯性碰碰撞、离离心分分离、吸附过滤滤、静静电吸吸引等。-电厂烟气气脱硫中中对除雾雾器的要要求：处理能力力大、气气液分离离效果好好、阻力力低、防防堵能力力强、便便于清洗洗、操作作周期长。浆液循环环槽浆液循环环槽是烟烟气脱硫硫系统中中重要的的化学反反应场所所。在这这里进行行着石灰灰石的溶溶解、HSO32-的氧化和和石膏的的结晶。。要求循循环槽中中要保持持相对稳稳定的石石灰石浆浆液浓度度、石膏膏的过饱饱和度（（浓度））和浆液液的pH值。这这三者必必须维持持一个相相对的平平衡关系系，这要要从浆液液循环槽槽的结构构和容积积上去考考虑。浆液循环环槽的附附属系统统，包括括氧化空空气的导导入、浆浆液的搅搅拌等都都要在设设计上考考虑。要设计一一个浆液液事故储储槽。石膏制备备系统石膏制备备系统包包括2个个部分：：水力旋流流器：石石膏与石石灰石分分离，使使石膏含含水率达达到40%，同同时对石石膏进行行洗涤，，除去氯氯、氟、、铁等杂杂质。真空皮带带脱水机机：使石石膏的含含水率降降到10%以下下。大型真空空皮带脱脱水机及及其附属属装置目目前尚在在进行国国产化开开发。气-气换热热器（G.G.H））将除尘后的的高温烟气气降温（90℃左右右），使由由吸收塔排排出的冷烟烟气（55℃左右））升温。气-气换热热器的种类类：翅管式式、热管式式、回转式式、强制热热煤水循环环式等。设设计时需要要考虑设备备的选型、、结构、换换热面积、、传热速率率和运行阻阻力，气-气换热器器虽多采用用不锈钢制制作，但也也要严重关关切它的腐腐蚀问题。。目前用于烟烟气脱硫的的大型气-气换热器器也在进行行国产化开开发中。存在两种观观点湿式石灰石石-石膏法法FGD主主要运行行参数及控控制a.空塔气气速b.液气比比c.脱硫效效率d.浆液浓浓度（浆液液pH值））e.系统中中的防垢f.石膏的的质量控制制a.空塔气气速填料塔:1.5～2m/s，，板式塔、、空塔：2m/s以以上，湍球球塔：4m/s左右右。填料塔塔操作时不不能产生““液泛”；；板式塔不不能产生““喷塔”；；湍球塔不不能产生““短路”等等。空塔气速越越高，处理理能力越大大，但塔高高也必须越越高，要考考虑气液接接触时间。。使用空塔塔脱硫时，，空塔气速速一般控制制在2～3m/s左右，烟烟气在塔内内的停留时时间1.5～4.5s。SO2浓度越高，，停留时间间应越长。。停留时间间与SO2的去除率成成正比，但但不是线性性关系。高的空塔气气速会造成成严重的雾雾沫夹带，，这将给除除雾器增加加负担。b.液气比比脱硫效率的的重要保证证。液气比比增大，气气液传质速速率增大，，从而增大大SO2去除率。在在工程中，，允许最小小的液气比比（L/G）min由吸收剂浆浆液特性、、控制结垢垢和堵塞决决定。实际际L/G比比（L/G）min要大许多（（10-20倍）。。可根据以以下原则考考虑：文丘丘里或喷淋淋塔，气-液接触面面积与L/G成正比比，因此L/G与脱脱硫效率有有直接的正正比关系，，而与SO2浓度无关。。c.脱硫效效率烟气量、气气液接触时时间、烟气气进口SO2浓度、浆液液pH值等等因素，都都直接影响响着脱硫效效率。脱硫负荷增增大时，脱脱硫效率下下降。气液液接触时间间长，脱硫硫效率高。。当进口浓度度增大，脱脱硫效率成成直线下降降。当浆液的pH值在5.4～5.8之间时，可可以获得高高的脱硫效效率。d.浆液浓浓度（浆液液pH值））浆液浓度是是保证脱硫硫效率的又又一个重要要因素。必必须严格控控制浆液pH值在5.4~5.8之间，这要要靠浆液浓浓度来控制制。pH值值下降：补补充新鲜浆浆液。在大大型脱硫装装置中，这这些都是由由自动控制制系统来完完成的，但但在设计程程序上要有有设定。e.系统中中的防垢系统中易结结垢的部位位包括除雾雾器、浆液液循环槽和和管路系统统。除雾雾器器要要定定期期用用不不含含石石膏膏的的新新水水冲冲洗洗。。提提高高石石灰灰石石利利用用率率，，有有助助于于防防止止除除雾雾器器结结垢垢。。循环环槽槽中中主主要要是是防防止止CaSO3和CaSO4的结结垢垢。。过过低低的的温温度度（（＜＜40℃℃））和和较较高高的的pH值值（（＞＞6））易易形形成成CaSO3结垢垢。。维维持持浆浆液液中中合合适适的的晶晶种种密密度度、、控控制制浆浆液液温温度度在在60℃℃以以下下可可以以防防止止CaSO4结垢垢。。f.石石膏膏的的质质量量控控制制1、、过过饱饱和和度度是是首首要要因因素素。。一一般般维维持持过过饱饱和和度度在在1.25～～1.30的范范围围内内。。2、、pH值值会会改改变变亚亚硫硫酸酸盐盐的的氧氧化化速速率率，，因因此此，，用用控控制制浆浆液液pH值值可可影影响响过过饱饱和和度度，，工工艺艺上上一一般般控控制制浆浆液液浓浓度度在在20%左左右右。。3、、使使用用颗颗粒粒小小的的石石灰灰石石粉粉（（40~60μμm）），，提提高高浆浆液液的的化化学学反反应应活活性性。。4、、保保证证浆浆液液循循环环槽槽的的温温度度在在40～～60℃℃之之间间，，可可保保证证生生成成的的石石膏膏为为二二水水石石膏膏。。5、氧氧化空空气量量的影影响。。通常常根据据浆液液中亚亚硫酸酸盐的的含量量，计计算出出所需需的理理论空空气量量，然然后乘乘上一一个1.8～2.5的系数数。6、机机械力力对石石膏结结晶的的影响响是双双向的的，因因此，，搅拌拌强度度是工工艺设设计和和运行行方式式控制制的难难点。。7、石石膏脱脱水工工序影影响脱脱硫石石膏的的纯度度。烟气循循环流流化床床脱硫硫技术术烟气循循环流流化床床脱硫硫技术术是把把固体体流态态化技技术引引入到到烟气气脱硫硫工艺艺中的的一项项新技技术，，在20世世纪80年年代以以后有有了很很大发发展。。烟气循循环流流化床床是采采用含含湿量量为3%～～5%的石石灰粉粉作为为脱硫硫剂，，在流流化床床中与与高速速流动动的烟烟气接接触完完成脱脱硫。。在流流化床床尾部部除下下来的的吸收收剂经经增湿湿后循循环使使用。。在钙钙硫比比为1.1～1.5的情情况下下，脱脱硫率率可达达80%～～90%。。烟气循循环流流化床床脱硫硫的工工艺流流程：：循环流流化床床反应应器排排烟消石灰灰干粉仓仓分分静静电电除尘尘器离器干灰再再循环环干干灰排排放锅炉烟烟气喷喷水水加湿湿飞灰烟气循循环流流化床床工艺艺系统统简单单，运运行可可靠，，占地地面积积小，，投资资和运运行费费用低低，无无废水水排放放，是是一种种较好好的干干法脱脱硫工工艺。。烟气循循环流流化床床工艺艺系统统简单单，运运行可可靠，，占地地面积积小，，投资资和运运行费费用低低，无无废水水排放放，是是一种种较好好的干干法脱脱硫工工艺。。德国LLB公司司的CFB工艺艺吸收剂剂以干干态的的消石石灰粉粉从反反应塔塔上游游的入入口烟烟道喷喷入，，属干干法脱脱硫工工艺；；采用独独立的的烟气气增湿湿系统统，亦亦即增增湿水水量仅仅与反反应塔塔出口口的烟烟气温温度有有关，，而与与烟气气中的的SO2浓度、、吸收收剂的的喷入入量等等无关关；采用部部分净净化烟烟气再再循环环的方方式来来提高高系统统低负负荷时时的运运行可可靠性性和反反应塔塔床料料的稳稳定性性；采用机机械式式预除除尘器器。德国Wulff公司司的RCFB工工艺反应塔塔内增增加了了扰流流板和和塔顶顶物料料回流流装置置，强强化了了内循循环，，取消消了预预除尘尘器；；吸收剂剂以干干态的的消石石灰粉粉或石石灰浆浆液从从反应应塔底底部喷喷入，，属干干法或或半干干法脱脱硫工工艺；；反应塔塔扩散散段上上安装装了若若干个个回流流式压压力水水喷嘴嘴，使使吸收收剂颗颗粒与与水雾雾接触触更均均匀更更充分分；烟气在在塔内内的停停留时时间长长（4s以上上）。。丹麦F.L.Smith公司的的GSA工艺艺吸收剂剂以石石灰浆浆液的的形式式从反反应塔塔底部部的中中心喷喷入，，属半半干法法脱硫硫工艺艺；采用高位布布置的旋风风分离器作作为预除尘尘器.烟气循环流流化床脱硫硫技术特点点脱硫效率高高：在钙硫硫比为1.1～1.5时，脱脱硫效率可可达90%以上，是是目前各种种干法、半半干法烟气气脱硫工艺艺中最高的的；工程投资费费用、运行行费用和脱脱硫成本较较低，为湿湿法工艺的的50%～～60%。。工艺流程简简单，系统统设备少，，为湿法工工艺的40%～50%，且转转动部件少少，从而提提高了系统统的可靠性性，降低了了维护和检检修费用；；烟气循环流流化床脱硫硫技术特点点占地面积小小，为湿法法工艺的30%～40%，且且系统布置置灵活，适适合现有机机组的改造造和场地紧紧缺的新建建机组；能源消耗低低，如电耗耗、水耗等等，为湿法法工艺的30%～50%；能有效脱除除SO3、氯化物和和氟化物等等有害气体体，其脱除除效率远高高于湿法工工艺，达90%～99%。烟气的湿湿度相对较较低，因而而对反应塔塔及其下游游的烟道、、烟囱等设设备的腐蚀蚀性较小，，可不采用用烟气再热热器，对现现有的烟囱囱可不进行行防腐处理理，直接使使用干烟囱囱排放脱硫硫烟气；烟气循环流流化床脱硫硫技术特点点对锅炉负荷荷变化的适适用性强，，负荷跟踪踪特性好，，启停方便便，可在30％负荷荷时投用，，对基本负负荷和调峰峰机组均有有很好的适适用性；对燃煤硫分分的适应性性强，可用用于0.3%～6.5%的燃燃煤硫分。。且应用于于中低硫煤煤时（＜2%），其其经济性优优于湿法工工艺；无脱硫废水水排放，且且脱硫副产产品呈干态态，不会造造成二次污污染，对综综合利用和和处置堆放放有利；烟气循环流流化床脱硫硫技术特点点脱硫后烟尘尘多采用布布袋除尘器器捕集。已有10多多年的运行行经验，工工艺已成熟熟、可靠，，且最大配配套机组容容量已达300MW。在脱硫吸吸收剂中中加入少少量的铁铁基催化化剂，可可脱除60%～90%氮氧化物物，具有有脱硫脱脱氮一体体化的发发展潜力力。其他脱硫硫工艺钠碱吸收收法氨碱吸收收法钙、镁吸吸收法（注意适适用条件件）9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。22:02:3422:02:3422:0212/29/202210:02:34PM11、以以我