烟气脱硫技术比较

脱硫技术比较

一、石灰石-石膏法脱硫

（一）脱硫原理

CaCO3+SO2+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O+CO2

Ca(OH)2+SO2→CaSO3·1/2H2O+1/2H2O

CaSO3·1/2H2O+SO2+1/2H2O→Ca(HSO3)2

氧化过程

2CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O→2CaSO4·2H2O

Ca(HSO3)2+O2+2H2O→CaSO4·2H2O+H2SO4

（二）脱硫工艺流程

1、石灰石浆液制备系统：主要由石灰石粉贮仓、石灰石粉计量和输送装置、

带搅拌的浆液罐、浆液泵等组成，如图所示。将石灰石粉由罐车运到料仓存储，然后通过给料机、计量器和输粉机将石灰石粉送入在浆配制罐。在罐中与来自工艺过程的循环水一起配制成石灰石质量分数为15%～20%浆液。用泵将该浆液经由一带流量测量装置的循环管道打入吸收塔内。

2、烟气系统：原烟气通过增压风机和烟道进入脱硫塔脱硫除尘后，最后通

过烟道或原有烟囱排放。

3、脱硫循环吸收系统：FGD吸收系统采用带就地强制氧化的喷淋空塔。吸收

塔浆液循环系统包括循环泵、管道系统、喷淋组件及喷嘴, 使吸收浆液及原烟气进行充分的接触。在吸收塔内烟气与石灰石/石膏悬浮液滴逆向流动时，SO2和SO3等与悬浮液中石灰石反应，形成亚硫酸钙等，亚硫酸钙在吸收塔浆池（吸收塔下部区）中被空气氧化成硫酸钙超饱和溶液，并结晶成石膏。

4、石膏脱水系统：脱硫塔底部浆液循环槽固含量浓度在10～15%，经过浆液

排出泵输送到旋流器进行浓缩处理，旋流器底流液（其固含量浓度在45～55%）流入真空皮带脱水机进行脱水石膏含水率可以控制10%左右，旋流器顶流液（其浓度为4%）进入入吸收塔循环使用。

5、事故浆液系统：脱硫工程设置事故浆液箱（或者事故浆液池），并增加池

内搅动设施和事故浆液泵，事故浆液泵在小时内排空事故浆液池液体。

事故浆液池用来储存吸收塔在停运检修期间吸收塔浆液池中的浆液，并为FGD的重新启动提供石膏晶种。

6、压缩空气、工艺水等公用工程系统：工艺水系统主要用于配浆系统补水、

除雾器冲洗、真空泵用水、皮带脱水机滤饼冲洗水以及设备冷却水等。

仪用空气直接采用主厂仪用空气，或设置压缩空气系统，或者与脱硝一起设置设置压缩空气系统。

7、副产品石膏是石灰石—石膏法湿法烟气脱硫的副产物，脱硫石膏晶体的粒径为1～250μm, 主要集中在30～60μm, 在脱硫装置正常运行时产生的脱硫石膏颜色近白色, 采用石灰石-石膏法脱硫石膏的纯度一般在90%～95%之间。

（三）石灰石—石膏法优缺点

1、工艺成熟，运行可靠，现在大型锅炉发电站使用范围广泛，大约80%使用此技术，现在脱硫效率达98%以上，达到超低排放标准。

2、脱硫剂采用石灰石，价格便宜，供应方便。脱硫石膏可以用于水泥生产和公路施工。

3、塔内浆液吸收，控制不好容易塔内结垢管道堵塞。

4、液气比大，脱硫循环泵投资和电费大。

5、一次投资较大，运行成本高。

二、CFB循环流化床半干法脱硫

（一）烟气循环流化床脱硫工艺原理

CFB工艺在空预器和除尘器间安装流化塔。生石灰经过消化变成氢氧化钙，烟气从塔底进入同喷入的消石灰干粉和增湿水接触并反应。

塔内烟气流速设计在固/气二相相对速度较高的范围，物料层呈流态化悬浮状。

烟气SO2被消石灰吸收生成亚硫酸钙。并摩擦不断出现新表面参与反应。

被烟气带出塔的颗粒由后续除尘器收集并再次回流到吸收塔参与反应。烟气采用布袋除尘器，收集粉尘，达标后排放。

主要反应式：SO2 + Ca(OH)2——CaSO3 + H2O

SO3 + Ca(OH)2—— CaSO4 + H2O

（二）烟气循环流化床脱硫工艺流程

（1）吸收剂制备系统主要包括生石灰仓、消石灰仓、消化器及与之配套的布袋除尘器、称重螺旋和电动锁气给料机。在制备过程中，生石灰与水反应放出热量，将熟石灰中的水分蒸发，熟石灰变成粉末。

（2）喷粉增湿系统主要包括喷粉风机、工艺水泵、水箱和喷嘴，其作用是将烟气降温增湿，为反应提供水分。

（3）烟气系统主要包括烟道、电动挡板门、引风机，其作用将烟气接入和输送。净烟气再循环吸收系统主要包括再循环烟道和电动挡板门，其作用是维持床层流化速度，确保流化床层的稳定。

（4）布袋除尘器系统，分离粉尘和烟气，使烟气达标排放

（5）输灰系统主要包括外排灰电动锁气给料机、输灰斜槽、流量控制阀、仓泵、加湿搅拌机等，其作用是为吸收塔提供稳定的外循环灰。

（6）产品料仓，硫酸钙储槽。

（三）烟气循环流化床脱硫工艺优缺点

烟气循环流化床工艺的优点：

(1)系统简单，系统设备少;

(2)占地面积省，工程投资少，运行费用低;

(3)系统防腐要求低;

(4)有效脱除SO3、几乎全部脱除HCl、和HF;

(5)系统布置灵活，非常适合现有机组改造;

(6)脱硫副产品为干态，有利于综合利用和处置，不会造成二次污染。

主要缺点：

(1)脱硫塔出口温度应严格控制在高于露点温度15—20℃以上运行。但是

如果烟气出口温度低于65℃运行，稍有不慎会造成塔内壁结露、湿壁;

(2)Ca/S比高，脱硫终产物中未反应的Ca(0H)2多;

(3)系统阻力大;

(4)流化床层压降运行不稳定会导致出口SO2浓度波动大，所以对操作人员素质要求高;

(5)脱硫终产物综合利用受限; 脱硫副产品应用尚待开发，当脱硫效率要求高时，钙硫比要求高，产品含氢氧化钙含量高，不好利用。

(6)反应速率慢。

（7）使用石灰作为吸收剂，比石灰石价格高。