几种脱硫工艺选择

1脱硫工艺的选择

目前国外脱硫技术已有多种，而应用较为广泛的主要有：湿式石灰石/石膏法、烟气循环流化床法、新型一体化脱硫（NID）工艺、旋转喷雾半干法、炉内喷钙-尾部加湿活化法等。国内目前通过引进技术、合资以及自行开发已基本掌握了以上几种脱硫技术，并使这几种脱硫技术在国内不同容量机组上均有应用。

1.1 湿式石灰石/石膏法

湿式石灰石/石膏法其工艺特点是采用石灰石浆液作为脱硫剂，经吸收、氧化和除雾等处理过程，形成副产品石膏。其工艺成熟、适用于不同容量的机组，应用范围最广，脱硫剂利用充分，脱硫效率可达90%以上。并且脱硫剂来源丰富，价格较低，副产品石膏利用前景较好。其不足之处是系统比较复杂，占地面积大，初投资及厂用电较高，一般需进行废水处理。该法是目前世界上技术最为成熟、应用最广的脱硫工艺，特别在美国、德国和日本，应用该工艺的机组容量约占电站脱硫装机总容量的80%以上，应用的单机容量已达1000MW。在国内已有珞璜电厂一、二期300MW 机组及北京一热、重庆电厂和浙江半山电厂三个分别相当于300MW脱硫容量的机组使用。引进技术国内脱硫工程公司总承包完成的北京石景山热电厂、太原第二热电厂五期、贵州安顺（300MW）电厂、广东台山电厂（600MW）、河北定州电厂（600MW）等也均已投入运行。且国内有近20台600MW机组湿法脱硫正在实施中。其基本原理与系统图如下：

1.2 烟气循环流化床干法

烟气循环流化床干法脱硫(CFB-FGD)技术是世界著名环保公司德国鲁奇·能捷斯·比肖夫（LLB）公司开发的世界先进水平的循环流化床干法烟气脱硫技术。CFB-FGD是目前干法脱硫技术商业应用中单塔处理能力较大、脱硫综合效益较为优越的一种方法。该工艺已经先后在德国、奥地利、波兰、捷克、美国、爱尔兰等国家得到广泛应用，最大已运行单机、单塔机组容量为300MW，采用该技术设计的单塔处理烟气量可达到2800000Nm3/h。目前LLB公司的CFB-FGD技术的应用业绩达32台套，投入运行的CFB-FGD中其最高设计脱硫效率为99.7%。

该技术已由福建龙净环保科技公司引进，并实施于华能榆社电厂二期2×300MW 燃煤机组上（煤种含硫量1.2％），且于2004年11月投入运行，实际脱硫效率不低于90%。此外，山东三融环保有限责任公司、国华荏原环境工程有限责任公司也引进了该项技术。

德国的Wulff公司在该技术基础上开发了回流式循环流化床（RCFB-FGD）烟气脱硫工艺。RCFB-FGD与CFB-FGD相比，在脱硫吸收塔上部出口区域布置了回流装置，旨在造成烟气流中固体颗粒的回流。通过这种方式，固体颗粒在塔内的停留时间获得了延长，同时改进了气固间的混合。此外，新开发的RCFB脱硫装置还在吸收塔底部装有紊流装置，这也强化了气固间的混合。因此，RCFB-FGD除了具有CFB-FGD优良的传热、传质特点外，还提高了脱硫剂的利用率和脱硫效率。

由于塔内部无检修件，烟气循环流化床脱硫系统停运时，吸收塔可以直接作为旁路烟道使用。

德国WULFF公司最大单塔业绩为奥地利Theiss2000(EVN)电厂300MW机组RCFB脱硫装置，烟气量1,000,000 Nm3/h，烟气温度160～180℃，负荷变化范围45～100%。武汉凯迪电力股份公司引进德国WULFF公司RCFB-FGD技术，应用于广州恒运210MW机组烟气脱硫工程，该项目已通过广州环保局的验收。另外，山西漳山发电有限责任公司一期工程2×300MW燃煤空冷机组和古交发电厂2×300MW 燃煤空冷机组工程的烟气脱硫均采用RCFB-FGD引进技术（其中漳山电厂已于2004年11月投入运行）。

1.3 NID干法

NID（New Integrated Desulfurization）技术是ABB-ALSTOM公司在半干法DRYPAC系统上发展而成的烟气脱硫方法，它借鉴了DRYPAC技术的脱硫原理，又克服了此种技术需要制浆而产生的弊端，其原理为石灰粉经过石灰消化器（LDH）消化后进入反应器，与烟气中的SO2发生化学反应，生成CaSO3和CaSO4，烟气中的SO2被脱除，因而具有投资低，方便可行的特点，用于中小型容量机组，当煤中含硫

量<2%时，脱硫效率至少可达80%。NID技术既具有干法的廉价、简单、可靠等优点，又有湿法的高脱硫效率，且原料消耗和能耗都比喷雾干燥法有大幅度下降。1996年在波兰安装的两台125MW样板机组运行一直很成功；在台湾Mai Liao电厂的150MW机组已调试完成，性能试验结果良好；目前正在安装和设计中的项目有美国Sward电厂2×250MW机组和美国Gibert3电厂285MW机组。迄今NID应用在世界各国的燃油炉、煤粉炉、垃圾焚烧炉上共有近20套。

浙江菲达环保科技股份有限公司与ABB-ALSTOM公司合作，将NID干法烟气脱硫技术应用于浙江巨化热电厂80MW机组上，已投入运行。并参与了漳山工程和榆社工程300MW机组烟气脱硫的投标。此外，武汉凯迪兰天环保公司、辽宁科林环保工程有限责任公司也引进了该项技术。

烟气循环流化床干法与NID法原理基本类似，从下面二张图即可看出。

烟气循环流化

NID干法脱

1.4 旋转喷雾半干法

旋转喷雾半干法工艺是采用生石灰粉制浆作为脱硫剂，生石灰经消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，利用高速旋转的喷雾器喷入蒸发反应塔，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应，生成CaSO3和CaSO4，烟气中的SO2被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低，脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥颗粒物形式随烟气带出吸收塔，利用锅炉配置的除尘器将脱硫灰与飞灰一起捕集下来。其特点是系统简单，投资较少，厂用电低，无废水排放，占地较少。缺点是脱硫剂利用率低，脱硫效率一般在70%左右。该工艺在美国及西欧一些国家应用

较为广泛，国外已有300MW容量机组使用。国内已有内江发电总厂（原白马电厂）70000Nm3/h和黄岛电厂200MW机组使用。

1.5 炉内喷钙-尾部加湿活化法

炉内喷钙-尾部加湿活化法是在炉膛内喷入石灰石粉脱除部分SO2，再在锅炉尾部烟道设置的活化反应器喷入增湿水，使未利用的石灰石粉进一步得到利用以提高脱硫效率，利用锅炉配置的除尘器将脱硫灰与飞灰一起捕集下来。该工艺以石灰石粉为吸收剂，石灰石粉由气力喷入炉膛850-1150℃温度区，石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙与烟气中的SO2反应，生成CaSO3。由于反应在气固两相之间进行，受到传质过程的影响，反应速度较慢，吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化反应器内，增湿水以雾状喷入，与未反应的氧化钙接触，生成氢氧化钙进而与烟气中的SO2反应。其特点是系统简单，投资较少，厂用电低，无废水排放，占地也较少。但其脱硫剂利用率低，脱硫效率一般达75%左右，且对锅炉效率和磨损积灰有一定的影响。该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到较多应用，采用这一脱硫技术的最大单机容量已达300MW。国内目前使用的电厂有南京下关电厂和浙江钱清电厂125MW机组。

下图为南京下关电厂炉后增湿活化部分布置示意图