燃煤电厂典型烟气脱硫技术和经济性分析及其综合评价

燃煤电厂典型烟气脱硫技术和经济性分析及其综合评价

刘新爱1陈汇龙1崔亚兵2

(1.江苏大学能源与动力工程学院，江苏镇江 212013；2.浙江省电力试验研究所，浙江杭州 310014)

摘要对烟气脱硫技术的全面深入了解是燃煤电厂脱硫技术选型的主要依据。详细分析了6种典型脱硫技术的技术性能和经济性能以及相关机理和影响脱硫效率的重要因素，并且总结出其优缺点，对客户选择适合自身条件的脱硫技术具有参考价值。

关键词烟气脱硫技术燃煤电厂脱硫效率

Analysis and ComprehensiveEvaluation of Typical Flue Gas Desulfurization Technology and Economy for Coal-Fired Power Plant Liu Xinai1, Chen Huilong1, Cui Yabing2.(1.Energy Resoures and Power Engineering College of Jiangsu University, Zhenjiang Jiangsu 212013；2.The Experiment & Research Institute of Zhejiang Province, Hangzhou Zhejiang 310014)

Abstract：Selection of the type of the flue gas desulfurization(FGD) technology for the coal-fired power plant is vitally based on the complete comprehension of different FGD technology. Process mechanism, technology and economy characteristics of six typical FGD technologies are analysed. The key parameters and the important factors which have great effects on the efficiency of desulfurization are discussed. Merits and disadvantages of the six typical FGD technologies which have the important guidance to the client to choose the suitable FGD technology are concluded comprehensively.

Keywords：Flue gas desulfurization technology Coal-fired power plant The efficiency of desulfurization

我国是一个能源生产、消费大国，特别是对电力需求增长更快。巨大的电力需求带来大量动力煤的消耗，燃煤发电厂烟气中大量废气排入大气，形成酸雨等有害物质，对环境产生严重影响，成为制约社会、经济进一步发展的重大问题，脱除烟气中的有害物质，特成为当务之急。脱硫技术种类繁多，国内外工业应用较为广泛的只有十几种[1]，别是SO

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对脱硫技术的全面了解是选择脱硫技术的关键所在。本文挑选6种典型的、具有代表性的烟气脱硫技术，对其做比较深入的分析，对业主选择适合自己条件的脱硫技术做出参考。

1 典型脱硫技术分析

1.1 石灰石/石灰—石膏湿法

石灰石/石灰—石膏湿法是当今世界最成熟、使用最为广泛的烟气脱硫技术。图1所示为其工艺流程图。

除尘后的锅炉烟气经增压风机增压，通过气－气热交换器交换热量降温后从底部进入脱硫塔，与石灰石浆液发生反应，除去烟气中的SO

。净化后的烟气经除雾器除去烟气中

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携带的液滴，通过气－气热交换器升温后从烟囱排出。反应生成物CaSO

进入脱硫塔底部

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的浆液池，被通过增氧风机鼓入的空气强制氧化，生成CaSO

，继而生成石膏。为了使生

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1第一作者：刘新爱，女，1978年生，硕士研究生，从事流体力学多相流和烟气脱硫方面的研究。

成的石膏不断排出，新鲜的石灰石/石灰浆液需连续补充，才能得到纯度较高的石膏。

石灰石/石灰—石膏湿法脱硫系统包括烟气换热系统、脱硫塔脱硫系统、脱硫剂浆液制备系统、石膏脱水系统和废水处理系统。湿法脱硫系统可加装于锅炉的尾部，对原有的锅炉系统和尾部除尘系统没有任何不良影响。

影响脱硫效率的主要因素有制浆浓度、脱硫塔进口烟气温度、石灰石/石灰粒度、浆液池中石膏的过饱和度、液气比、烟气在塔内停留时间及浆液池的pH。脱硫塔进口烟气温度控制在95 ℃左右为宜；脱硫剂颗粒的粒径在200～300目；浆液池中的过饱和度控制在 1.05～1.50；液气比与煤的含硫量关系较大并对脱硫效率有很大影响，一般控制在8～25 L/m3；脱硫塔内烟气流速一般在3 m/s左右，接触反应时间2～5 s；塔底浆液池的pH控制在5～6为宜[2]。

图1 石灰石/石灰－石膏湿法脱硫工艺流程图

1－增压风机；2－气-气热交换器；3－脱硫塔；4－喷淋层；5－除雾器；6－浆液循环泵；7－一级脱水装置；8－浓缩浆液箱；9－二级脱水装置；10－石膏仓；11－氧化风机；12－浆液泵；13－浆液箱；14－石灰石粉仓

此技术的优点为：技术成熟，是世界上最成熟的脱硫技术之一，已广泛应用于世界各地；钙硫摩尔比较低，一般在1.05～1.10；脱硫效率高，一般可达95%以上；脱硫剂利用率高，一般大于90%；烟气处理量大，特别适合大机组；煤种适应性强，低、中、高硫煤均可，对高硫煤优势突出；脱硫产物石膏可作为建筑等材料。

此技术的缺点为：投资费用高，脱硫装置占电厂总投资的10%～13%；运行费用较高；占地面积大；电耗比较高，一般占总发电量的 1.5%～2.0%；脱硫塔内构件易发生腐蚀；塔底部的持液槽易结垢、堵塞及腐蚀；耗水量相对较大；排出废水需要处理；对石灰石/石灰颗粒的粒径要求比较严格；净化后的烟气会对尾部烟道及烟囱产生腐蚀；脱硫成本相对较高；系统管理操作复杂。

1.2 旋转喷雾干燥法

此方法也是一种应用较多的烟气脱硫方法，其工艺流程如图2所示。

经破碎后石灰在消化池中经消化后，与再循环脱硫副产物和部分煤灰混合，制成混合浆液，经浆液泵升压送入旋转喷雾器，经雾化后在塔内均匀分散。一般雾粒直径要求小于