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脱硫技术

第一章

 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。

燃烧前脱硫主要是选煤、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。

1.1 国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。

1.1.1 湿法烟气脱硫工艺

  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,

300MW 机组可用一个吸收塔,从而节省了投资和运行费用。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。

  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。

1.1.2 半干法烟气脱硫工艺

  喷雾干燥法属于半干法脱硫工艺。该工艺于

70 年代初至中期开发成功,第一台电站喷雾干燥脱硫装

置于

1980 年在美国北方电网的河滨电站投入运行,此后该技术在美国和欧洲的燃煤电站实现了商业化。

该法利用石灰浆液作吸收剂,以细雾滴喷入反应器,与

SO2 边反应边干燥,在反应器出口,随着水分蒸

发,形成了干的颗粒混合物。该副产物是硫酸钙、硫酸盐、飞灰及未反应的石灰组成的混合物。

  喷雾干燥技术在燃用低硫和中硫煤的中小容量机组上应用较多。当用于高硫煤时石灰浆液需要高度浓

缩,因而带来了一系列技术问题,同时由于石灰脱硫剂的成本较高,也影响了其经济性。但是近年来,燃

用高硫煤的机组应用常规旋转喷雾技术的比例有所增加。喷雾干燥法可脱除

70-95%的 SO2,并有可能提

高到

98%,但副产物的处理和利用一直是个难题。

1.1.3 干法脱硫工艺

  干法脱硫工艺主要是喷吸收剂工艺。按所用吸收剂不同可分为钙基和钠基工艺,吸收剂可以干态、湿润

态或浆液喷入。喷入部位可以为炉膛、省煤器和烟道。当钙硫比为

2 时,干法工艺的脱硫效率可达 50-

70%,钙利用率达 50%。这种方法较适合老电厂改造,因为在电厂排烟流程中不需要增加什么设备,就能

达到脱硫目的。

  再生工艺有些已具有商业可行性,但尚未被广泛采用。由于反应后的吸收剂需经加热和化学反应后重

新使用,产物需要回收,因此成本较高,工艺复杂。

  

SO2/NOx 联合脱除工艺多数处于开发阶段,只是在一些燃中硫或低硫煤电厂得以商业应用。这类工

艺可分为固体吸收

/再生法,气固催化法,电子束法,喷碱法,湿式 SO2/NOx 联合脱除技术等。

  这里要特别提到的是烟气循环流化床脱硫工艺。该技术在最近几年中已有所发展,不但用户增多,同

时单机的烟气处理能力也比过去增大了很多。