集中供热工程锅炉烟气处理工艺

集中供热工程锅炉烟气处理工艺

1.1 脱硫系统工艺选择

（1）现有典型脱硫工艺简介

随着人们环保意识的增强及环保科技的进步，近些年有关方面对燃煤工业锅炉烟气进行脱硫处理的技术工艺进行了充分研究与实践，常用的集中脱硫工艺介绍如下：■炉内石灰石脱硫工艺

由于循环流化床锅炉具有较高的燃烧效率（即使在部分负荷时也能达到98%以上的燃烧效率）和很好的燃料适应性，可方便地在燃料中掺入石灰石、白云石粉末等脱硫剂，达到控制SO2生成的目的，故可采用在循环流化床锅炉掺石灰石粉的方法脱硫，脱硫效率可达到80%左右。

■石灰石—石膏（湿法）脱硫工艺

石灰石—石膏（湿法）脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作为脱硫吸收剂。石灰石经破碎、磨细成粉状，与水混合搅拌制成吸收浆液；在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学

反应被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经加热器加热升温后排入烟囱，脱硫石膏浆经脱水后回收。由于吸收浆的循环利用，吸收剂的利用率高。该工艺适用于任何含硫量煤种的烟气脱硫，脱硫效率可达95%以上（《火电厂烟气脱硫工程技术规范——石灰石/石灰－石膏法》（HJ/T 119-2005）规定的实施原则是“烟气脱硫装置的脱硫效率一般应不小于95%, 主体设备设计使用寿命不低于30 年，装置的可用率应保证在95%以上”）。

该工艺在世界上技术应用最为成熟、广泛。而我国重庆珞璜电厂首次引进了日本三菱公司的石灰石—石膏（湿法）脱硫工艺，与2×360MW燃煤机组相配套。燃煤含硫量4.02%，脱硫装置入口烟气SO2浓度约为3500ppm，设计脱硫效率大于95%。该厂二期工程2×360MW燃煤机组仍采用此工艺。利用德国政府贷款的重庆、半山和北京第一热电厂的脱硫工程，亦采用此工艺。

■喷雾干燥法脱硫工艺

该工艺以石灰（乳）为脱硫吸收剂。石灰经消化加水制

成消石灰乳，消石灰乳在吸收塔内被雾化成细小液滴，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3和CaSO4，以脱除烟气中的SO2。反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形态随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集下来，除尘后的烟气经烟囱排放。

喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较简单、系统可靠性高等特点，脱硫效率可达到85%以上，该工艺在美国及西欧一些国家应用较为广泛。我国四川内江白马电厂在1984年和1990年分别建成一套旋转喷雾干燥法烟气脱硫小型试验装置（处理烟气量为3400Nm3/h）和一套中型试验装置（处理烟气量1×104Nm3/h）。经连续运转考核，当钙硫比为1.4时脱硫率可达到80%以上。

■电子束法脱硫工艺

该工艺流程由排烟预除尘、烟气冷却、氨的充入、电子束照射和副产品捕集等工序所组成。锅炉烟气经过除尘器粗滤处理之后进入冷却塔，冷却塔内喷射冷却水将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度（约10℃），在反应器进口处

将一定的氨气、压缩空气和软水混合喷入，冷却后的烟气流进反应器经电子束照射，SO X和NO X在自由基作用下生成粉状微粒[（NH4）2与NH4NO3的混合粉体]，生成的粉体微粒一部分沉淀到反应器底部，其余副产品被除尘器所分离和捕集，净化后的烟气经烟囱向大气排放。

到目前为止，电子束法脱硫仅在日本、美国进行过一些小型工业试验，尚没有在大型机组上应用的业绩。中日合作进行的电子束法脱硫工艺工业化装置试验在成都热电厂一台200MW机组的部分烟气进行，处理烟气量为30×104Nm3/h，该装置已投入运行。

■氨法脱硫工艺

该工艺是以氨水为吸收剂，其副产品为硫酸铵化肥。锅炉烟气经烟气换热器冷却至90～100℃，进入预洗涤器除去HCl和HF。洗涤后的烟气经液滴分离器除去水滴，再进入前置洗涤器中。氨水自塔顶喷淋洗涤烟气，烟气中的SO2被洗涤吸收除去。经洗涤的烟气排出后液滴分离器除去水滴，进入脱硫洗涤器中。烟气进一步被洗涤，经洗涤塔顶部的除雾

部除去雾滴，再经烟气换热器加热后由烟囱排放。洗涤工艺中产生的约30%的硫酸铵溶液排出洗涤塔，可以送到化肥厂进一步加工或直接作为液体氨肥出售。氨法脱硫属较为成熟的脱硫工艺，在德国的一些电厂已得到广泛应用。如：曼海姆电厂，处理烟气量为15×104Nm3/h；卡斯鲁尔电厂，处量烟气量为30×104Nm3/h等。

未来更好地介绍几种脱硫工艺的不同及各自的优缺点，本评价列表（见表4-6）对各种脱硫工艺进行比较。

脱硫工艺的比较

工艺方案

项目炉内石

灰石

脱硫

喷雾干

燥法

石灰石/

石膏

（湿法）

电子束氨法

工艺成熟

程度成熟成熟成熟

工业试

验

成熟

工艺难易

程度

简单较简单较复杂复杂复杂应用业绩较多较多

达80%以

上

较少较少

适用煤种

适用于

中、低硫

煤

适用于

中、低硫

煤

不受含硫

量限制

适用于

中、高硫

煤

不受含

硫量限

制

应用单机

规模中小机组中小机组没有限制

中小机

组

中小机

组

能达到脱85%左右10%-80% 95%以上15%左右90%以上

工艺方案

项目

灰石

脱硫喷雾干

燥法

石膏

（湿法）

电子束氨法

硫率

吸收剂种

类石灰石消石灰

石灰石/

石膏

氨氨水

吸收剂来源来源较广

泛

高质量石

灰或消石

灰，来源

较困难

来源较广

泛

受条件

限

受条件

限制

废水处理无废水无废水

多数情况

不需处理

无废水需处理Ca/S（一

般）

>2 1.3-1.4 低于1.1

占地面积较大较小较大较大大机组负荷一般一般一般一般一般