摘要：結(jié)合循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫的優(yōu)勢及國家環(huán)保排放標準的要求，將石灰石一石膏的濕法脫硫工藝和循環(huán)流化床半干法脫硫工藝的特點、技術(shù)方案進行了技術(shù)經(jīng)濟上的比較。從工藝性能、吸收劑、脫硫副產(chǎn)物綜合利用、設(shè)施布置、目前國內(nèi)的運行業(yè)績等方面對兩種工藝進行了綜合比較，供電廠進行脫硫工藝的選擇。

關(guān)鍵詞：脫硫;除塵;超低排放;循環(huán)流化床

來源：《內(nèi)燃機與配件》 作者：奧慧琦 神華國能電力檢修工程有限公司

1簡介

煙氣脫硫(Flue Gas Desulfurization,FGD)技術(shù)，在世界大規(guī)模的商業(yè)化冶煉鍋爐在進行煤燃燒時，需采用煙氣脫硫技術(shù)對SO2污染物進行控制)目前常用的工藝有石灰石一石膏濕法脫硫工藝、循環(huán)流化床半干法煙氣脫硫工藝，以下將結(jié)合木工程的的特點分別進行論述)

1.1循環(huán)流化床干法脫硫工藝

循環(huán)流化床干法煙氣脫硫技術(shù)源于20世紀80年代德國魯奇公司，其在20世紀80年代進行開發(fā))此后，德國魯奇公司在80年代的開發(fā)基礎(chǔ)上研究了回流式的循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)(RCFB-FGD)目前，除了德國魯奇公司外，德國的Thysseen公司、美國的Airpol公司、法國的Stein公司及丹麥FLS, Miljo)公司也在開發(fā)及推廣回流式的循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù))其中德國魯奇能捷斯(LLAG公司CFB-FGD干法脫硫技術(shù)在全世界已有約50多套應(yīng)用業(yè)績，其中包括世界上成功運行的300M W機組配套業(yè)績)從已投運裝置的情況看，魯奇的煙氣循環(huán)流化床技術(shù)在干法脫硫工藝中屬于領(lǐng)先水平)。

循環(huán)流化床煙氣脫硫系統(tǒng)中包括消石灰制備系統(tǒng)、吸收塔、吸收劑再循環(huán)系統(tǒng)、除塵器和控制設(shè)備)該技術(shù)在實際應(yīng)用中，利用懸浮顆粒與高速煙氣的特性，使其充分接觸，當(dāng)其流轉(zhuǎn)到吸收塔這個環(huán)節(jié)時，可在內(nèi)部噴入消石灰粉，讓高速煙氣與其進行充分的接觸、反應(yīng)，再根據(jù)其實際情況噴入相對應(yīng)的水，并控制煙氣的反應(yīng)溫度在最合適的溫度范圍內(nèi))吸收塔內(nèi)的煙氣進行化學(xué)反應(yīng)后，將其輸送至除塵器內(nèi)并收集脫硫灰)其后，將小部分的殘留物經(jīng)檢測后排除，再將其它的煙氣流轉(zhuǎn)到循環(huán)的系統(tǒng)中，進行下一步的脫硫處理)吸收塔底部裝置是將通過的煙氣加速其與細小吸收劑顆粒的混合反應(yīng))同時，當(dāng)該循環(huán)系統(tǒng)中的煙氣及吸收劑顆粒均向上運動時，可利用部分煙氣回流，在內(nèi)部形成湍流，進而增加煙氣和吸收劑顆粒的接觸時間，以提高該系統(tǒng)中吸收劑的利用率和系統(tǒng)的脫硫效率)

該工藝其直接脫硫劑是消石灰，但由于消石灰成木較高，無法長時間儲存，因此通常購買生石灰，廠內(nèi)設(shè)置石灰消化系統(tǒng)制取消石灰)

該種脫硫工藝工藝流程簡單，初投資低。塔內(nèi)完全沒有任何運動部件和支撐桿件，操作氣速合理，塔內(nèi)磨損小，設(shè)備使用壽命長、檢修方便，無廢水石膏雨產(chǎn)生。一般適用于燃煤硫份不大于1%，在適當(dāng)加大較大鈣硫比(Ca/S大于1.3)的基礎(chǔ)上，設(shè)計效率可達90%以上，循環(huán)流化床半干法脫硫裝置在國內(nèi)外已有100多臺成功運行業(yè)績。

1.2石灰石一石膏濕法脫硫工藝

石灰石一石膏濕法脫硫工藝中的石灰石價格廉價，將其作為主要的脫硫吸收劑可降低成本。在吸收塔中，將石灰石磨成細粉狀并與水進行混合攪拌形成吸收漿液。當(dāng)吸收漿液與煙氣進行接觸反應(yīng)后，煙氣中的SO2在漿液含有的碳酸鈣并氧化空氣的作用下將被脫除，殘留物形成了石膏。通過吸收塔的煙氣已被脫硫，但其還存在一定的液態(tài)小液滴，需將其轉(zhuǎn)入除霧器再從煙囪排出。同時，經(jīng)過脫硫后的殘留物進行脫水后可進行回收，且脫硫的廢水經(jīng)過綜合處理后還可供電廠充分利用。此外，還可依據(jù)市場上脫硫石膏供需的比例情況、脫硫石膏的綜合質(zhì)量以及場地堆積成本的考量，對該工藝脫硫中的副產(chǎn)物石膏進行拋棄或回收利用。

該工藝技術(shù)成熟、脫硫效率高，脫硫效率可以達到95%以上，對煤種的含硫率沒有特別限制，適用性較廣。

石灰石一石膏濕法脫硫工藝脫硫效率高，吸收劑利用率高(Ca/S小于1.05)，目前世界上應(yīng)用廣泛，國內(nèi)市場占有量較高。已投運的脫硫裝置運行良好，工藝的可靠性較高。

2對比脫硫除塵技術(shù)路線

2.1技術(shù)綜合比較分析(表1)

表1綜合技術(shù)比較表

2.2脫硫除塵初期投資成本(表2)

表2脫硫投資、運行耗材單價

2.3脫硫除塵工藝運行成本(表3)

表3脫硫年運行成木比較

綜上所述：半干法脫硫工藝系統(tǒng)簡單、防腐要求低、無脫硫廢水產(chǎn)生。同時，塔內(nèi)沒有任何可活動的部件及支撐桿件，在操作過程中，其氣速合理，且塔內(nèi)的磨損較小，使得設(shè)備具有較長的使用壽命，檢修方式便捷，無廢水石膏雨產(chǎn)生。在較大鈣硫比的前提下，設(shè)計效率可達90%以上。吸收劑要求高、價格偏高，與濕法相比運行業(yè)績較少。濕法脫硫工藝是目前世界上應(yīng)用較多、技術(shù)較成熟、可靠性較高、適用于任何含硫率煤種的煙氣脫硫，脫硫效率達到95%以上，吸收劑價低易得，利用率高。

從技術(shù)上比較，本工程選用環(huán)保型CFB鍋爐，本身具有自脫硫優(yōu)勢，爐外脫硫采用半干法和濕法脫硫工藝都能滿足該工程的脫硫效率，且符合《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)中SO2排放濃度限值100mg/Nm3的要求，兩種方案都可采用。但循環(huán)流化床半干法脫硫工藝與石灰石/石膏濕法脫硫工藝相比，具有系統(tǒng)簡單、耗水量小、能耗低、煙囪不需防腐和無脫硫廢水、石膏排放等優(yōu)勢，同時能夠高效脫除SO3和重金屬汞等，加之本項目采用“低床溫”燃燒技術(shù)的循環(huán)流化床鍋爐，主要以爐內(nèi)脫硫為主，能大大減輕爐外脫硫壓力。