脱硫工艺简介

. 1. 湿法烟气脱硫石灰石（石灰）—石膏烟气脱硫是以石灰石或石灰浆液与烟气中的SO2反应，脱硫产物是含水15-20%的石膏。

氧化镁烟气脱硫是以氧化镁浆液与烟气中的SO2反应，脱硫产物是含结晶水的亚硫酸镁和硫酸镁的固体吸收产物。

氨法烟气脱硫用亚硫酸铵(NH4)2SO3吸收SO2生成亚硫酸氢铵NH4HSO3，循环槽中用补充的氨使NH4HSO3亚硫酸氢铵再生为(NH4)2SO3亚硫酸铵循环使用。

双碱法烟气脱硫是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用海水法烟气脱硫海水通常呈弱碱性具有天然的二氧化硫吸收能力，生成亚硫酸根离子和氢离子，洗涤后的海水呈酸性，经过处理合格后排入大海。

2.干法或半干法烟气脱硫所谓干法烟气脱硫，是指脱硫的最终产物是干态的喷雾法：利用高速旋转雾化器，将石灰浆液雾化成细小液滴与烟气进行传热和反应，吸收烟气中的SO2。

炉内喷钙尾部增湿活化法：将钙基吸收剂如石灰石、白云石等喷入到炉膛燃烧室上部温度低于1200℃的区域，石灰石煅烧成氧化钙，新生成的氧化钙CaO与SO2进行反应生成CaSO4硫酸钙，并随飞灰在除尘器中收集，并且在活化反应器内喷水增湿，促进脱硫反应。

循环流化床法：将干粉吸收剂粉喷入塔内，与烟气中的SO2反应，同时喷入一定量的雾化水，增湿颗粒表面，增进反应，控制塔出口烟气的温度，吸收剂和生成的产物一起经过除尘器的收集，再进行多次循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，大大提高吸收剂的利用率和脱硫效率。

荷电干式喷射脱硫法：吸收剂干粉以高速通过高压静电电晕充电区，使干粉荷上相同的负电荷被喷射到烟气中荷电干粉同电荷相斥，在烟气中形成均匀的悬浊状态，离子表面充分暴露，增加了与SO2的反应机会。

同时荷电粒子增强了活性，缩短了反应所需停留时间，提高了脱硫效率。

二、烧结机石灰—石膏湿法脱硫工艺概述1、烧结机的烟气特点烧结烟气是烧结混合料点火后，随台车运行，在高温烧结成型过程中产生的含尘废气，烧结烟气的主要特点是：（1）烧结机年作业率较高，达90％以上，烟气排放量大；（2）烟气成分复杂，且根据配料的变化存在多改变性别；（3）烟气温度波动幅度较大，波动规模在90～170 ℃；（4）烟气湿度比较大一般在10％左右；（5）由于烧结原料含硫率关系，引起排放烟气SO2浓度随配料比的变化而发生较大的变化；（6）烧结烟气含氧量高，约占10%～15%左右；（7）含有腐蚀性气体。

烧结机点火及混合料的烧结成型过程，均产生一定量的氯化氢（HCl）、硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）、氟化氢（HF）等。

2. 石灰-石膏湿法脱硫工艺原理脱硫剂采用石灰粉（150目以上，含钙率≥80%，筛余量≤5%），脱硫浆液吸收烟气中的S02后，经氧化生成石膏，其反应方程式如下：（1）烟气中SO2及SO3的溶解；烟气中所含的SO2与吸收剂浆液发生充分的气/液接触，在气—液界面上发生传质过程，烟气中气态的SO2及SO3溶解转变为相应的酸性化合物：SO2＋H2O ←→H2SO3亚硫酸SO3＋H2O ←→HSO4硫酸氢根烟气中的一些其他酸性化合物（如：HF（氟化氢）、HCl（氯化氢）等），在烟气与喷淋下来的浆液接触时也溶于浆液中形成氢氟酸、盐酸等。

（2）酸的离解SO2溶解后形成的亚硫酸迅速按下式进行离解：H2SO3 亚硫酸←→H+氢离子+亚硫酸氢根HSO3 - （较低PH值）HSO3-亚硫酸氢根←→H+氢离子+SO32亚硫酸根- （较高PH值）（3）吸收剂溶解与中和反应首先需将石灰消化，即将生石灰与水反应生成熟石灰Ca(OH)2(氢氧化钙)浆液：CaO氧化钙（固）+H2O ←→Ca(OH)2(氢氧化钙)（固）Ca(OH)2（固）+H2O ←→Ca(OH)2（浆液）+ H2OCa(OH)2可部分电离生成离子：Ca(OH)2（浆液）←→Ca2+正2价的钙离子+2OH- (2个氢氧根)吸收剂浆液在吸收塔喷淋区内与离解反应产生的H+ 强酸发生中和反应：OH-氢氧根离子+ 强酸H++亚硫酸氢根HSO3-→亚硫酸根SO32-＋H2OCa(OH)2+ H++亚硫酸氢根HSO3- →Ca2++SO32-＋H2O在酸性条件下，反应中生成的亚硫酸根SO32-还可以按下式进行反应：SO32-+ H+ ←→亚硫酸氢根HSO3-（4）氧化反应及结晶吸收了SO2的浆液，含有大量的亚硫酸根SO32-、亚硫酸氢根HSO3-，这些离子在吸收塔下部的浆池内，被罗茨风机鼓入的氧气所氧化：2SO32-＋O2 →2SO42-2HSO3-＋O2 →2H++2SO4-亚硫酸根SO32-、亚硫酸氢根HSO3-不断的被氧化成硫酸根SO42-，并与2价钙离子Ca2+结合连续生成硫酸钙CaSO4，最终导致溶液的过饱和，进而产生了石膏晶体。

Ca2＋＋SO42-＋2H2O →CaSO4·2H2O（石膏）吸收塔浆液池中的pH值通过加入石灰浆液来控制，在吸收塔浆液池中的反应需足够长的时间以使石膏能产生良好的石膏结晶（CaSO42H2O）熟石膏。

氧化风机用以向吸收塔浆池提供足够的氧气，以便于石膏的形成（即从亚硫酸钙进一步氧化成硫酸钙），因为烟气中所含的氧不能满足氧化需要。

3. 石灰-石膏法的特点（1）脱硫效率高。

石灰石（石灰）—石膏湿法脱硫工艺脱硫率高达95%以上，脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少。

大机组采用湿法脱硫工艺，二氧化硫脱除量大，有利于地区和电厂实行总量控制。

（2）技术成熟，运行可靠性好。

国外火电厂石灰石(石灰)一石膏湿法脱硫装置投运率一般可达98%以上，由于其发展历史长，技术成熟，运行经验多，因此不会因脱硫设备而影响锅炉的正常运行。

特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。

(3)对煤种变化的适应性强。

该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫，无论是含硫量大于3%的高硫煤，还是含硫量低于1%的低硫煤，石灰石(石灰)一石膏湿法脱硫工艺都能适应。

(4)占地面积大，一次性建设投资相对较大。

石灰石(石灰) 一石膏湿法脱硫工艺比其它工艺的占地面积要大，所以现有电厂在没有预留脱硫场地的情况下采用该工艺有一定的难度，其一次性建设投资比其它工艺也要高一些。

(5)吸收剂资源丰富，价格便宜。

作为石灰石(石灰) 一石膏湿法脱硫工艺吸收剂的石灰石，在我国分布很广，资源丰富，许多地区石灰石品位也很好，碳酸钙含量在90%以上，优者可达95%以上。

在脱硫工艺的各种吸收剂中，石灰石价格最便宜，破碎磨细较简单，钙利用率较高。

(6)脱硫副产物便于综合利用。

石灰石(石灰) 一石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物为二水石膏。

在日本、德国脱硫石膏年产量分别为250万吨和350万吨左右，基本上都能综合利用，主要用途是用于生产建材产品和水泥缓凝剂。

脱硫副产物综合利用，不仅可以增加电厂效益、降低运行费用，而且可以减少脱硫副产物处置费用，延长灰场使用年限。

(7)技术进步快。

近年来国外对石灰石(石灰) 一石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断的改进，如吸收装置由原来的冷却、吸收、氧化三塔合为一塔，塔内流速大幅度提高，喷嘴性能进一步改善等。

通过技术进步和创新，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。

4.石灰-石膏法的工艺描述在烧结机的引风机与原烟囱之间的原水平烟道上增加烟道，烟道接引至增压风机。

并且在水平烟道接口与烟囱之间的水平烟道上加装电动双百叶旁路挡板门。

烟气由增压风机增压后送至反应塔，在塔内折流向上，与喷淋而下的雾化浆液碰撞反应，烟气中的SO2、尘、部分重金属、氧化物被脱除或洗涤，净化后的湿烟气，经过二级除雾器脱水除雾后，通过塔顶直排烟囱排放，吸收SO2的浆液在吸收塔浆液池中生成亚硫酸钙CaSO3，在塔内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，生成熟石膏CaSO4•2H2O，不断聚集，达到沉淀密度，经过石膏排放阀，排入石膏事故浆液池，达到一定的容积后，再由石膏泵送入自动隔膜压滤机，进行脱水处理。

含水率≤20%的石膏被脱出外运，产生的废水自流进入废水储存池，再进入废水处理系统，通过治理后回用。

5.石灰-石膏法的工艺流程图三. 石灰—石膏法脱硫工艺系统组成1. 烟气系统1.1. 烟气系的作用烟气系统采用将增压风机布置在吸收塔上游烟气侧运行的方案，以保证整个FGD系统均为正压操作，并同时避免增压风机可能受到的低温烟气的腐蚀，从而保证了增压风机及整个FGD系统安全长寿命运行。

从烧结机来的原烟气，由烟道通过原烟气挡板门，由增压风机引至脱硫塔系统。

原烟气在吸收塔进行脱硫反应。

在吸收塔内原烟气与石灰浆液充分接触，反应脱除其中的SO2、SO3等气体，通过脱硫塔后烟气温度进降低至50℃左右。

脱硫后的净烟气经除雾器，经过净烟气烟道、烟囱，排放到大气中。

为了将FGD系统与烧结机分离开来，在整个烟气系统中共设置带气动（电动）执行机构的、保证零泄露的烟气挡板门，包括旁路挡板门、原烟道进口挡板门。

当脱硫系统正常运行时，旁路挡板关闭，原烟气通过原烟气挡板后进入FGD装置进行脱硫反应。

在要求关闭FGD系统的紧急状态下，旁路挡板自动快速开启，原烟气挡板自动关闭。

为防止烟气在挡板门中的泄露，烟气挡板门设置有密封空气系统。

烟道采用普通钢制烟道。

收塔本体主要采用碳钢加玻璃鳞片树脂涂层。

1.2.烟气系统设备组成烟气系统主要机械设备包括：增压风机及其附属设备（叶片调节机构、冷却风机、润滑油站、液压油站）、旁路烟气挡板门、入口烟气挡板门、挡板门密封风机、膨胀节等。

风机系统热工仪表：主要包括风机测振装置、失速探针报警装置、电机轴承和定子线圈测温装置、风机轴承测温装置、电机电流变送器信号、叶片电动执行机构调节开度装置、润滑油站测点等；电气驱动装置，包括驱动电动机以及相应的电气控制设备等；相应的DCS 控制系统。

2.吸收塔系统1.1 吸收塔系统的作用吸收塔是SO2吸收反应的主要场所，是烟气脱硫系统的核心。

在吸收塔内，烟气中的SO2被吸收浆液洗涤并与浆液中的Ca（OH）2发生反应，反应生成的亚硫酸钙在吸收塔底部的循环浆池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，最终生成石膏，石膏由石膏排出阀排出，送入石膏处理系统压滤脱水。

烟气经过塔顶的除雾器，以除去脱硫后烟气夹带的细小液滴，使烟气含雾量在要求的范围内。

脱硫装置吸收塔为逆流式喷淋吸收塔，吸收塔为圆柱体，底部为循环浆池，上部主要部分为喷淋洗涤区，通常布置了三层喷嘴。

烟气在喷淋区自下而上流过，经洗涤脱硫后经吸收塔顶部排出吸收塔。

1.2 吸收塔系统的设备组成主要包括吸收塔、除雾器、浆液循环泵、氧化风机、吸收塔搅拌器、石膏浆液排放阀等设备。