旋转喷雾干燥法烟气脱硫工艺2

z 投资费用低
粉末引起的。到目前为止上述问题已经全部得到了
z 没有腐蚀，吸收塔及后部设备、烟囱不
解决，使旋转喷雾干燥法烟气脱硫工艺运行的可靠
用防腐。
性大大提高，已达到 95％以上。目前 SDA 技术已
z 不用 GGH 加热烟气
石膏法烟气脱硫工艺的主要优点是应用范围广泛， 同时转让技术给美国 B&W 公司，在国际上得到较
工艺十分成熟，煤含硫越高，越显示出其脱硫效率 多的应用。SDA 法烟气脱硫工艺原理是：采用 CaO
高的特点，但其缺点是投资成本高，水耗、电耗高， 含量较高的石灰为脱硫剂，石灰仓内储存的粉状石
运行成本高,对燃低硫煤地区电厂其经济性不合理 灰经螺旋输送机送入消化槽消化，并制成高浓度
2888000
1700
94
2006 年
国外从 1980 年首台喷雾干燥装置投入运行以 来,曾经遇到的主要问题为以下几个方面：容器和 管道堵塞、吸收塔内固体沉积、喷雾器磨损和破裂、
z 脱除 SO2 效率可达 90%以上 z 几乎脱除全部 SO3 z 系统非常简单，可用率高，一般 97%∼99%
烟道和除尘器腐蚀。这些问题是由石灰浆液或石灰
组用的先进脱硫技术，同时不会对环境资源造成浪 费（如：水资源）的烟气脱硫工艺，才是和谐型社
续与烟气中的 SO2 反应，使脱硫效率有一定的提 高，因此 SDA 工艺是一种气——液与气——固的
会的最好体现。发达国家针对燃中、低硫煤特点， 脱硫反应过程。
发展了不少烟气脱硫新工艺，并应用在 300MW、
SDA 法烟气脱硫工艺工艺流程包括：吸收剂
KEYWORD：SDA process；600MW generator unit； application；feasibility
计资料从 2001 年起∼2006 年末，采用湿式石灰石 －石膏法烟气脱硫工艺投运机组容量为 1.09624 亿
摘 要：针对我国目前 600MW 机组采用湿式石灰 石－石膏法烟气脱硫工艺比例过高的情况，本文提 出了在北方及内蒙古中、低硫煤地区 600MW 机组 采用旋转喷雾干燥法烟气脱硫工艺的可行性。通过 对旋转喷雾干燥法烟气脱硫工艺原理、在国外的技 术应用研究及该技术与湿式石灰石－石膏法烟气
600MW 甚至更大容量机组上，旋转喷雾干燥法烟 制备、吸收剂浆液雾化、雾粒与烟气的接触混合、
气脱硫技术（以下简称 SDA 法）就是其成功应用 的范例之一.。
液滴蒸发与 SO2 吸收、灰渣排出和灰渣再循环，其 中吸收剂浆液雾化、雾粒与烟气接触混合、液滴蒸
1 SDA 法烟气脱硫工艺原理
发与 SO2 吸收在旋转喷雾干燥吸收塔内进行，钙硫 比 1.4∼1.5，脱硫效率达到 90％以上，脱除几乎全
旋转喷雾干燥法烟气脱硫工艺 在国内 600MW 机组应用可行性分析
The analysis of application feasibility of SDA process for the 600MW generator unit
龙辉
（东北电力设计院，吉林 长春 130021）
Northeast Electric Power Design Institute,changchun city ,jilin province
1600000 2150000
4100 2200
90.2
1997 年
94
2001 年
3
2007 中国电机工程学会年会论文集·广东东莞
7 美国威斯康星州 Weston4 号机组,2 塔
2150000
1400
94
2006 年
续表 1 SDA 法烟气脱硫工艺主要工程应用情况汇总表
Hale Waihona Puke Baidu
8 美国堪萨斯州 Council Bluffs4 号机组,790MW,3 塔
结垢积灰导致不能长期稳定运行。 z 经过采取提高反应塔出口烟气温度到超
过饱和温度 18℃、改进石灰消化的条件 等措施后，系统基本能稳定运行。 z 系统设计布置紧凑，能耗低。如作为商 业装置推广还需要进一步完善。 由于以上原因，SDA 法烟气脱硫工艺在国内 环保脱硫行业中形成了一个不正确的认识。即：旋 转喷雾干燥法脱硫工艺不成熟、运行不可靠、脱硫 率不高、只能在 200MW 及以下机组上有条件的应 用等。因此，在那以后 SDA 法烟气脱硫工艺在中 国的应用几乎停滞不前。
虑采用更合理、更适用的工艺脱硫。应该根据机组 在离心力作用下喷射成均匀的雾状，雾粒直径小于
容量、SO2 浓度选择适合于中、低硫地区大机组脱 硫新工艺替代湿法烟气脱硫工艺，这不仅可降低大
100μm，这些具有很大表面积的分散微粒，一经同 烟气接触，就发生强烈的热交换和化学反应，迅速
量工程投资，还可以降低水耗、电耗，降低运行费 将大部分水蒸发掉，形成含水量较少的固体产物，
煤种相比，南方有些地区煤种脱硫 95％后，SO2 排放浓度与我国吉林、黑龙江某些地区不考虑脱硫
大颗粒杂质，过滤后的石灰乳流入石灰乳储罐，再 用泵送入高位给料罐备用。SDA 工艺的关键设备
时 SO2 排放浓度比较接近。如果全部考虑上湿法烟 气脱硫工艺，将给电厂增加了大量投资，因此应考
是吸收塔，安装于吸收塔顶部的离心喷雾器具有很 高的转速（10000r/min∼20000r/min），吸收剂浆液
的问题更加突出，如：在我国东北地区电厂普遍存 浆，然后进入配浆槽，配浆槽上有过滤器，以清除
在煤硫份不高，属中、低硫煤甚至极低硫煤煤种条 大颗粒杂质，在配浆槽内用水将浓浆稀释到需要的
件，煤矿硫份分布从辽宁→吉林→黑龙江呈逐步下 浓度，一般为 20％左右，然后由泵打入位于石灰
降趋势，与我国南方某些地区（四川、贵州等地区） 石储罐之上的振动筛（网眼直径约 1.5mm），除去
2
2007 中国电机工程学会年会论文集·广东东莞
部 SO3。
2 SDA 法烟气脱硫工艺在国内外的工程 应用
2.1 SDA 法烟气脱硫工艺在国内的工程应用 1984 年国内在四川白马电厂建立了容量为
1MW 的旋转喷雾干燥法脱硫小型试验装置，处理 烟气量为 34,000Nm3/h。之后进行了容量为 25MW、 处理烟气量为 70,000 Nm3/h 的中试，作为国家科委 “七五”攻关项目，从 1989 年起运行了约 10 年。该 试验装置的主要参数为：燃煤含硫 3.5%，在 Ca/S 为 1.4 的条件下，脱硫率可达 80%。攻关项目通过 了国家的验收。
关键词： 旋转喷雾干燥法、600MW 机组、应用、可行
性
0 引言
2003 年以来，我国火电机组无论是单机容量
还是总装机容量都得到巨大发展，随之带来的是烟
气脱硫工艺技术的发展，特别是湿式石灰石-石膏
法烟气脱硫工艺在我国得到快速发展。目前国内已
有近 30 家以上脱硫公司引进德国、美国、日本等
脱硫公司湿式石灰石-石膏法烟气脱硫技术。据统
二十世纪 90 年代，中日合作在山东黄岛电厂 建设了 100MW 级的旋转喷雾干燥法烟气脱硫装 置。处理电厂 4 号 220MW 机组的 300,000 Nm3/h 烟气，脱硫装置入口 SO2 浓度 5720mg/Nm3，吸收 剂为 CaO 含量为 70%的生石灰，当 Ca/S 为 1.4 的 条件下，脱硫率可达 70%以上。试验装置经过调试、 改进，结果并不理想，1999 年原国家电力公司组 织验收时得出的结论是：
序号 电厂名称、机组容量及塔数量
1 瑞典 Aktiebolaget Aroskraft 电厂，容量 585MW,单塔
2 美国 Sherburger county sherco 3 号机，938MW，8 塔
3
丹麦 Studstrupværket 电厂#3&#4 机组,350MW
烟气量(Nm3/Hr) 进口浓度 mg/Nm3+ 脱硫率％
2.2 SDA 法烟气脱硫工艺在国外的工程应用 SDA 法烟气脱硫工艺目前在国外火电厂的
应用仅次于湿法烟气脱硫工艺。在国外 300MW∼900MW 以下机组均有运行业绩。
SDA 法烟气脱硫工艺主要工程应用情况见 表 1。
z 由于反应塔几何尺寸的原因，存在塔壁
表 1 SDA 法烟气脱硫工艺主要工程应用情况汇总表
投运时间
--
--
80
1986 年
4300000
5000
90
1987 年
1242000
2000∼3080
90∼92 1989 年和 1990 年
4
丹麦 Fynsværket 电厂#7 机组，410 MW
1100000
1200∼5600
95
1991 年
5 捷克 Usti Nad Laben 电厂,533MW,2 塔 6 美国堪萨斯州 Hawthorn Station 5 号机组，500MW，2 塔
用，以减少国家资源的大量浪费，符合国家建立节 该产物是亚硫酸钙、硫酸钙、飞灰和未反应氧化钙
约型社会的国策。
的混合物。其部分在塔内分离，由锥体出口排出，
发达国家火电厂烟气脱硫工艺发展表明：必须 另一部分随脱硫后烟气进入除尘器收集，由于其未
发展满足环保标准并适合燃煤特点的大型火电机 完全干燥，在烟道和除尘器内未反应氧化钙仍将继
ABSTRACT： To the condition of the exorbitant proportion that adopt the Limestone/Lime-Gypsum wet FGD system for the 600MW generator unit, bring forward the feasibility that adopt the SDA process for the 600MW generator unit in the north china and neimenggu area when burning middle and low sulfur coal .Researched the principle of the SDA process and technology application on overseas,which compared the economics with the Limestone/Lime-Gypsum wet FGD system. Explained the SDA is tie mature process that application for the large power plant units on Europe and America.at time progress the argumentation for adopt the process of the 600MW generator unit,when burning the north china and neimenggu area which middle and low sulfur coal in domestic application of the future. Along with the develop of the FGD technology, Due to low investment and low run charge, the SDA process will be uninterrupted developed, The results about research will be accelerate the developof the pluralistic for the FGD technology in the future.
脱硫工艺技术经济性比较，说明了该工艺在欧美已 经成为应用在大型机组的成熟工艺，同时对旋转喷 雾干燥法烟气脱硫工艺在我国部分中、低硫煤地区 600MW 机组烟气脱硫工艺未来的使用进行了论 证。结论是随着我国烟气脱硫工艺的不断发展，旋 转喷雾干燥法烟气脱硫工艺由于其投资费用低，运 行费用低，该工艺将在中国不断发展。本文的研究 结论将对我国未来火电厂烟气脱硫工艺的多元化 技术发展起到促进作用。
千瓦，占同时期新上脱硫装机容量的 93.2%。 我国是一个地员辽阔，电厂燃用煤种较多的国
家。电厂燃煤中包括烟煤、贫煤、褐煤、无烟煤等。 煤的发热值、硫份也千差万别，电厂区域资源情况
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2007 中国电机工程学会年会论文集·广东东莞
特别是水资源情况也不尽相同。尽管湿式石灰石-
SDA 法烟气脱硫技术由丹麦 Niro 公司发明，