海水脱硫和石灰石_石膏湿法烟气脱硫工艺比较_罗海中

收稿日期：2010 - 06 - 20 作者简介：罗海中（1981—），男，广东河源人，硕士研究生，工程师，
主要从事电力环保设计工作。
触，吸收剂利用率很高。此法 Ca/S 低（一般不超过 1.03）， 脱硫效率高（可达到 95%以上），适用于任何煤种的烟气 脱硫。脱硫产生的副产品为二水硫酸钙（石膏），能作为水
的 320 倍。而伴随着星际间的强风劲吹，它也在逐渐 “减重”：当前质量约是太阳质量的 26 5 倍。
主要研究人员克劳瑟认为，该质量值不可能在短 时间内再被刷新了。现在需要警惕的是，大麦哲伦星系 离我们 16 .5 万光年之遥，这种距离下即便是高精度望 远镜有时也难以判断这究竟是一颗大恒星，还是一对 双子星。不过从辐射出的 X 射线来看，这是一个大家 伙的可能性明显要大。
积、脱硫率、副产物的处置和综合利用性
4 结论
等方面进行综合考虑，因地制宜地选用合适的脱硫工艺。
湿法脱硫工艺技术成熟，脱硫效率高，运行可靠，吸 收剂易获得，副产品石膏综合利用程度高，对电厂燃煤含 硫量变化具有良好的适应性，适合大、中、小各类机组的 烟气脱硫，尤其适合大容量、大机组的烟气脱硫。
海水脱硫系统简单，无脱硫废水、废渣产生，但适用 范围受地域限制，仅适用于燃于中低硫煤 （含硫量低于 1.5%）的海滨电厂。
而海水脱硫系统简单，不会出现象石灰石-石膏脱硫 装置出现的结垢或堵塞现象，具有极高的系统利用率，不 产生任何固态或液态废弃物，无须采购、运输、制备其他 添加剂，最大程度地减少烟气脱硫装置对环境带来的影 响；而且具有投资省，从表 1 可以看出，海水脱硫可比湿 法脱硫节省投资约为 800 万元。
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企业技术开发
石灰石—石膏法脱硫是目前世界上技术最为成熟、 应用最多的脱硫工艺，特别在美国、德国和日本。目前，湿 法脱硫在国内应用广泛非常应用，如杭州半山电厂、广东 粤连电厂、沙角 A 厂、瑞明电厂、台山电厂一期工程、玉 环电厂等火电厂。
3 工艺参数和技术特点比较
现以广东某电厂新建 2×300 MW 级机组为例，方案 1 采用海水脱硫，方案二采用石灰石-石膏湿法脱硫，吸收 剂采用石灰石粉，按不设增压风机和 GGH 考虑，脱硫效 率均定为 90%，脱硫装置的烟气处理能力为相应锅炉
1 海水脱硫工艺
CaSO4·2H2O，从吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使 其含水量小于 10%，最后输往石膏贮仓堆放。脱硫后的烟
典型海水脱硫是利用天然的海水的碱度脱除烟气中 气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟
的 SO2 的一种脱硫方法。海水自然碱度约为 1.2～2.5 mmol/ L，pH 值一般在 8.0 左右。海水脱硫组成包括烟气系统、 供排海水系统、再热系统及海水恢复系统。工艺流程为： 除尘后的烟气经气热交换器（GGH）冷却后进入脱硫吸收
据美国每日科学网 7 月 22 日报道，英国谢菲尔德 大学天文小组利用哈勃太空望远镜与超大望远镜 （V L T）观测数据，发现了迄今为止质量最大的恒星。该 恒星位于大麦哲伦星系蜘蛛星云内，诞生时质量超过 太阳的 320 倍，而此前理论认为恒星质量的极值是太 阳的 150 倍。
蜘蛛星云横跨 1 000 光年，是大麦哲伦中一个巨大 的恒星诞生区。此次天文学家保罗·克劳瑟及其带领的 研究小组，以美国宇航局的哈勃太空望远镜与欧洲空 间 局的 超大 望远 镜 对 两 个 造 星 工 厂 — ——N G C 36 03 与 R MC 136 a 进行了细致入微的观察，其中 R MC 136 a 星 团就位于蜘蛛星云内。对 R MC 136 a 的观测让小组收获 良多：该区有数颗恒星皆达到太阳表面温度的 7 倍、太 阳体积的几十倍、太阳亮度的几百万倍。更有出类拔萃 的少数几个恒星诞生质量超过太阳质量的 150 倍，这 已经是此前普遍理论认为的恒星质量极值。而恒星 R 136 a 1 是星团中最重的一个，亦是有史以来发现的最 重恒星，模型比较结果显示其“初生重”约为太阳质量
吸收，净烟气经除雾器除雾和烟气换热器加热后排放。吸
其总体 反应 式可 用下 式表 示 ：CaCO3+SO2+2H2O +1/
收了 SO2 后的酸性海水在曝气池中与海水混合，经曝气 2O2→CaSO4·2H2O+CO2。
处理，使脱硫海水中不稳定的亚硫酸根被氧化成稳定的
由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵循环与烟气接
囱排入大气。其主要化学反应式为： 吸 收 过 程 ：SO2 +H2O →H2SO3 圳 HSO3 －+H + ；CaCO3 +
2H+→Ca2++CO2+H2O； 氧化过程：HSO3+1/2O2→SO42－+H+；Ca2++SO42－+2H2O→
塔，在喷淋而下的海水洗涤过程中，烟气中的 SO2 被海水 CaSO4·2H2O；
参考文献：
[1] 陈绍敏.海水脱硫技术经济性分析[J].热力发电，2006，（12）. [2] 朱东升，黄信胡，海兰.烟气脱硫工艺的研究[J].安全科学
技术，2009，（3）. [3] 黄隆，刘勇，王大伟.石灰石 - 石膏脱硫与海水脱硫的应用
比较[J].广东电力，2007，（10）.
英国发现迄今质量最大恒星
的适应性，在不同的烟气负荷及浓
度下，脱硫系统仍可保持较高的脱
硫效率及系统稳定性[3]。
存在问题 只适用于海边燃用中低硫煤电厂， 系统流程较复杂，运行管理费用高；
选址受地域影响大。
道及烟囱需防腐；有脱硫废水产生。
湿法脱硫效率最高可达 98%以上， 而海水脱硫效率一般为 90%左右，对于 脱 硫 效 率 要 求 较 高 的 电 厂 （脱 硫 率 ≥ 95%），不适合采用海水脱硫。
第 29 卷第 15 期 Vol.29 No.15
企业技术开发 TECHNOLOGICA企L D业EVE技LO术PME开NT发OF ENTERPRISE
2010 年 8 月 20A1u0g年.20810月
海水脱硫和石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺比较
罗海中，曾少雁
（广东省电力设计研究院，广东 广州 510633）
清洁烟气
烟囱
炉锅来烟气
电除尘
引风机 氧化风机
事故 浆液箱
搅拌器
吸收器
石灰石仓 工艺水箱
循环器
石灰石浆液泵
石膏排出泵
石膏旋洗磨
石灰石 浆液箱
皮带脱水机
图 2 石灰石-石膏法脱硫工艺流程示意图
石膏库
泥缓凝剂，亦可用于生产纸面石膏板，粉刷石膏，石膏砌 块等，综合利用程度高。
湿法脱硫工艺系统主要由烟气系统、吸收塔系统、制 浆系统及脱水系统等组成。典型工艺流程，如图 2 所示。
（CFB－FGD）、海水脱硫、氨法 4 种。氨水洗涤脱硫工艺的 （4×300 MW）、青岛发电厂（2×300 MW）、福建厦门后石电
投资成本受硫酸铵的价格影响较大，若硫酸铵销路不好 厂（6×600 MW）、厦门嵩屿电厂（4×300 MW）等[2]。
或销售渠道有问题，每年仅吸收剂的成本就高达几千万 2 湿法脱硫工艺 元，风险非常大。循环流化床干法对锅炉负荷变化的适应
性差，且脱硫和除尘相互影响，脱硫系统之后必须再加除
湿法烟气脱硫工艺原理是：除尘后的烟气在收塔内与
尘设备，运行控制要求较高。因此，本文主要对海水脱硫 浆液混合，其中 SO2 与浆液中的 CaCO3 反应生成 CaSO3，
和湿法脱硫这两种工艺进行比较。
CaSO3 被鼓入氧化空气中的 O2 氧化最终生成石膏晶体
BMCR 工况时的 100%烟气量，采用一炉一塔。 除尘器入口主要烟气参数：烟气温度为 123 ℃；烟气
量为 120 万 Nm3/h（标态，干基，α＝1.403）；烟气 SO2 浓度 为 1 110 mg/Nm3；两种脱硫方案的技术特点和投资成本， 如表 1 所示。
从表 1 可以看出，由于湿法脱硫工艺成熟，脱硫效率 高，运行可靠，吸收剂易获得，且副产品石膏综合利用好， 对电厂燃煤含硫量变化具有良好的适应性，因此湿法脱 硫在全国电厂脱硫装机总容量所占比较最大，约占 80％。
2010 年 8 月
表 1 2×300 MW 机组两种脱硫方案工艺参数和投资比较表[2]
脱硫工艺
方案一：海水脱硫
方案二：石灰石 - 石膏湿法脱硫
Ca/S
无
1.03
脱硫效率
90%~95%
95%~98%
年可用率
95%
98%
吸收剂耗量
无
副产品
无
CaCO3：2×2.0 t/h 石膏：2×3.6 t/h
单位投资
钙加尾部烟道增湿活化法、电子束照射脱硫和氨水洗涤 （气+溶于海水）+H2O
脱硫工艺等。
海水吸收 SO2 最终生成的硫酸盐，是一种无害物质[1]。
当前，在国内外有运行实例，且脱硫效率达 90%及以 典型工艺流程，如图 1 所示。
上的脱硫工艺有石灰石-石膏湿法、循环流化床干法脱硫
目前国内采用海水脱硫的电厂包括：深圳西部电厂
The comparison between seawater desulphurization and limestone-gypsum wet flue gas desulfurization
LUO Hai-zhong，ZENG Shao-yan
（Guangdong Electric Power Design Institute，Guangzhou，Guangdong 510663，China）
新建 2×300 MW 机组，海水脱硫可 比湿法脱硫节省投资约 800 万元，且运 行管理费用较低。
在满足环保要求的前提下，对于燃 用低硫煤种的海滨电厂，选择海水脱硫 是一种既经济可行又能够实现自然资源 综合利用的有效方法。