半干法与湿法脱硫的工艺必选

半干法与湿法脱硫的工艺必选

1.脱硫工艺的选择（半干法与湿法的比选）

烧结烟气脱硫是烧结机尾气排放SO2控制的主要技术手段，已达到工业应用水平的烟气脱硫工艺有10余种，大致可以分为干法和湿法，但能在大烟气量、高脱硫效率下，长期、稳定运行的脱硫工艺并不多。目前，国内已上烧结脱硫装置采取的工艺类型也各不相同，干法工艺有：活性炭吸附法、密相干塔法等；半干法工艺有：循环流化床法、旋转喷雾法；湿法工艺有：石灰/石灰石-石膏湿法、氧化镁湿法、氨-硫铵湿法、钠-钙双碱法、鼓泡法、有机胺法（又称：离子液法）等。

根据国内目前的实际应用推广情况，湿法工艺约占烧结脱硫装置总数的80%以上，其中湿法以石灰/石灰石-石膏工艺为主，氨-硫铵湿法、钠-钙双碱法为辅；干法工艺仅有2-3个工程示范，活性炭吸附法过于昂贵，密相干塔法基本失败；半干法工艺以循环流化床法、旋转喷雾法为主。

对于石灰—石膏湿法脱硫工艺与半干法脱硫工艺的对比，二者既有相同点也有不同点。相同点是脱硫剂均采用生石灰（CaO）和工业水介质进行，湿法脱硫剂采用Ca(OH)2浆液形式；半干法工艺有两种：一种采用Ca(OH)2浆液，一种采用喷石灰粉和工业水的形式。

不同点差异较大，概括起来，主要有以下几个方面：

一、净化原理：

湿法：空塔逆流喷淋洗涤工艺原理，属气液反应。反应速度快、效率高、能耗低。湿法工艺脱硫效率≥95%。

半干法：当烟气自下而上地穿过固体颗粒随意填充状态的料层，而气流速度达到或超过颗粒的临界流化速度时，料层中颗粒呈上下翻腾，SO2分子与石灰颗粒在表面发生反应，并有部分颗粒被气流夹带出料层的状态。属气固反应，反应速度低，效率低，湿法工艺脱硫效率80%～85%。欲达到与湿法同样的减排量，能耗高。

二、生成物：

湿法：CaSO4∙2H2O,俗称：石膏。性质稳定，不二次分解，易二次利用。

半干法：CaSO3，常温下易分解，二次利用困难。

三、系统阻力：

湿法：自烟气引入口-净烟气排放口全程阻力约1000～1200Pa。

半干法：阻力比较高，其中：硫化脱硫塔阻力1500Pa，布袋除尘器阻力2000Pa，系统总阻力约3500～4000Pa。

四、脱硫钙硫比：

湿法：钙硫比低，一般1.03~1.05。

半干法：钙硫比高，一般在1.4以上。

相同的烟气脱硫系统，半干法石灰的消耗量增加50%，脱硫剂浪费严重。

五、系统适应性：

首先说一下烧结烟气与电站锅炉烟气的不同点：（1）烧结烟气流量波动大，主抽风机的风门开度随尾部烟箱温度和负压值频繁调节；（2）烟气含湿量大，据我公司50余台烧结烟气脱硫治理经验看：一般含湿量在11-16%波动；（3）SO2浓度波动大，这与烧结的实际运行工况相联系；（4）烟气温度波动大，波动范围一般在40℃内。

烧结烟气的这几个固有特性不会改变，也就意味着后置的脱硫装置必须具有与之相适应的能力。

湿法：对于烧结烟气的以上4个特性，湿法喷淋洗涤工艺均可轻松应对。

半干法：半干法脱硫时，由于采用的是SO2分子在石灰颗粒表面经喷入的工艺水膜进行吸附反应的原理，为保证脱硫效率必须将塔内的反应温度控制在100~120℃之间，若低于100℃整个烟风道、流化床塔均出现结露、后置布袋除尘器糊袋（维护维修费用增加）。反应温度的控制需要结合进口烟气的含湿量、烟温和烟气量通过喷水实现，由于烧结烟气烟温波动大、风量波动大、SO2浓度波动大，所以对于喷水量的控制非常难以精确进行，再加上烟气在系统内停留时间短导致的仪表显示滞后性，致使系统的运行控制难点多，系统的稳定性差。

六、半干法的“塌床”问题

流化床工艺床体稳定控制的基本点是：在颗粒的悬浮、沸腾状态下的烟气流速。欲使流化脱硫塔稳定运行必须保证流化塔的进风量，由于烧结烟气量波动大，所以需要回流脱硫后的烟气补充进口烟气量以保证流化塔内的烟气流速，这不仅是能量的浪费而且由于回流风量的控制难点导致烟气流量低而导致“塌床”。

正是因为“塌床”问题难以根除，所以导致半干法工艺脱硫系统的投入、退出操作困难，使系统的操作性受到很大影响。

七、塔体“壁挂”结垢

半干法流化塔内壁结垢严重，一般20~30天需要清理一次，每次塔内壁结垢厚度0.5~0.8米。山东两套烧结烟气半干法脱硫装置均出现严重问题，其中一套已经拆除更换为石灰-石膏湿法工艺，另一套烧结烟气半干法脱硫装置正在进行拆除方案论证。

湿法工艺也不是百分之百的完美，但是，相对半干法工艺而言，不论是系统适应能力、能耗消耗量、操作稳定性等方面均优于半干法工艺。综上所述，对于烧结烟气的脱硫装置（工艺）的选择，应该本着实事求是的科学态度进行。

通过上述的比选确定本项目选用石灰—石膏湿法脱硫工艺，脱硫剂采用200目石灰粉。