湿法烟气脱硫

利用循环流化床脱硫反应时间长，钙利用率高，在较 低钙硫比下，可达到与湿法相当的脱硫率、处理后烟气 可直接排出，无需加热。无废水排出。对环境污染小。
但脱硫后的产物为亚硫酸钙和硫酸钙、未反应的氧化 钙与飞灰的混合物，综合利用受到一定的限制；流化床 烟气脱硫系统的阻力大。烟气一次性经过循环流化床的 停留时间短；循环流化床运行的稳定性不是很好
氨法
湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺， 并且湿式氨法既脱硫又脱氮。 湿式氨法工艺过程一般分成三大步骤： a、脱硫吸收、 b、中间产品处理——直接氧化和酸解 c、副产品制造
锅炉引风机来的烟气，经换热降温至100℃左右进入脱硫塔用氨化液循 环吸收生产亚硫酸铵；脱硫后的烟气经除雾净化入换热器加热至70℃左右后 进入烟囱排放。脱硫塔为喷淋吸收塔。吸收剂氨水（或液氨）与吸收液混合 进入吸收塔。吸收形成的亚硫酸铵在吸收塔底部氧化成硫酸铵溶液，进行脱 水，干燥等，得到固体硫酸铵(含水量2～3%)，再进入干燥器，干燥后的成 品入料仓进行包装，即可得到商品硫酸铵化肥。
原理
利用生石灰或熟石灰吸收SO2的原理，把电除尘器或布袋 除尘器捕集下来的具有一定碱度的循环飞灰与新补充的脱硫剂 充分混合、增湿，然后作为吸收剂注入除尘器入口烟道，使之 均匀地分布在热态烟气中。此时吸收剂表面水分被蒸发，烟气 得到冷却，湿度增加，烟气中的SO2、HCl等酸性组份被吸收， 生成CaSO4·1/2H2O和CaCl2·4H2O。被除尘器捕集下来的终产 物和未反应的吸收剂，再部分注入混合增湿装置，并补充新鲜 吸收剂后进行再循环。
氨法特点
1、完全资源化、变废为宝、化害为利； 2、脱硫副产物价值高； 3、装置阻力小，节省运行电耗； 4、防腐先进、运行可靠； 5、装置设备占地小，便于老锅炉使用； 6、既脱硫又脱硝，适应环保更高要求。
半干法脱硫技术介绍
1.循环流化床法
循环流化床烟气脱硫系统主要由一下单元组成：脱硫剂 进料系统、循环流化床脱硫反应系统、除尘系统、脱硫产物 处理系统、在线检测系统、电气控制系统、烟道系统等 。
原理
将CaO粉与水配消化成干态Ca(OH)2，喷入吸收塔，烟气经增压风 机加压后通过吸收塔底部的文丘里管形成快速气流，吸收剂、循环灰受 到气流的冲击作用而悬浮起来，形成激烈湍动的流化床，同时在文丘里 出口扩散段设一套喷水装置，吸收剂在此与SO2反应，脱硫后的烟气与 吸收塔内颗粒从吸收塔顶部进入除尘器后经过烟囱排放；除尘器内吸收 的固体颗粒，一部分作为灰渣排放，一部分进入吸收塔进行再循环 。
1、湿式石灰\石灰石——石膏法
原理：利用SO2 气体在水中有良好的溶解性能,并可以引起连 锁反应, 使其与CaCO3 中和成CaSO4 而排出, 达到脱硫目的
吸收塔内的化学反应过程 ( 1) 吸收过程 SO2+H2O ⇌SO2﹒H2O⇌H2SO3⇌ H+ +HSO-3 ⇌ 2H++SO32( 2) 氧化过程 H2SO3+1/2O2→H2SO4 ( 3) 中和过程 H2SO4+CaCO3→CaSO4﹒2H2O+CO2 在吸收过程中也可能发生 H++HSO3-+ CaCO3→CaSO3﹒1/2H2O+1/2H2O+CO2 但经过完全氧化后, CaSO3 ∙1/2H2O 将最终也成为CaSO4∙2H2O。硫 酸钙是一种溶解性较差的盐类,于是就有硫酸钙的结晶析出。
技术特点
a.NID工艺中CaO的消化及灰循环增湿的一体化设计，结构紧凑。 b.加水增湿的混合灰进入反应器后，对提高脱硫效率是非常有利的。因烟气 温度的下降及湿度的增加，减慢吸收剂表面饱和水分的蒸发，增加吸收剂表 面平衡水分的停留时间，可使烟气中的SOx等酸性气体分子更易在吸收剂的表 面冷凝、吸着，并离子化。 c.由于实行含钙脱硫灰高倍比循环，循环灰中颗粒间的剧烈摩擦，使得被钙 盐硬壳所包埋的未反应的部分吸收剂重新裸露出来继续参加反应，故吸收剂 的有效利用率是很高的。 d.新鲜吸收剂的连续补充和大量脱硫灰的循环，又经过增湿混合，使得吸收 剂在反应器中维持着较高的有效活性浓度,这就确保了能达到85%以上的脱硫 效率。而且在不改变装置的配置情况下，可通过调节操作参数(Ca/S、操作温 度、循环比等)，达到更严格的环保要求。 e.整个装置结构紧凑、占用空间小，装置运行可靠。 f. CaO的消化无气力输送、无消石灰的中间存储系统，能物耗低，运行成本 低。 g.属循环半干法、系统无污水产生，终产物适宜用气力输送。 h.对所须吸收剂要求不高，可广泛取得；循环灰的循环倍率可达30—150倍， 使吸收剂的利用率提高到95%以上。
湿法、半干法、干法烟气脱 硫 技术的综合比较
烟气脱硫方法概述
85%
2%
13%
干法
湿法烟气脱硫 半干法
湿法：
半干法：
干法：
石灰石——石膏法 双碱法 镁法 氨法 海水法 碱液法 循环流化床 喷雾干燥 NID 密相干塔 活性炭吸附 荷电干式吸收剂喷射 电子束照射
湿法烟气脱硫技术的介绍
湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态 下脱硫和处理脱硫产物。 据美国环保局(EPA)的统计资料，全美火电厂采用湿 式脱硫装置中，湿式石灰法占39.6%，石灰石法占47.4%， 两法共占87%；双碱法占4.1%， 碳酸钠法占3.1%。世界 各国(如德国、日本等)，在大型火电厂中，90%以上采用 湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程。 在国内外燃煤发电厂中，湿法烟气脱硫中，石灰石/石 灰——石膏法、石灰石/石灰抛弃法烟气脱硫，占烟气脱硫 总量的83%左右，目前，国内有一部分钢铁企业的烧结烟 气脱硫也采用这种工艺。 这里主要对湿式石灰\石灰石——石膏法、海水法、双碱法、 氨法进行了比较介绍。
2.喷除尘器 前先进入吸收塔。
原理
在锅炉尾部装设一吸收塔, 烟气在进入除尘器前先送入 吸收塔。同时将制备好的石灰浆液喷雾入吸收塔。在塔内烟 气和石灰浆液发生物理和化学作用。浆液蒸发干燥、烟气增 湿冷却, SO2被Ca( OH) 2 吸收, 生成粉状亚硫酸钙和硫酸钙, 然后随烟气进入除尘器。
半干法烟气脱硫工艺在国外已是成熟的技术,可 有效去除烟气中SO2、HCl、HF等酸性气体,达到环 保要求。 半干法烟气脱硫工艺在烧结烟气脱硫上的应用 具有技术先进性、环保实用性、经济性等优点,具有 广阔的应用前景。
由凝汽器出来的冷却水 ( 海水) 约有20% 进入洗涤 塔,以塔顶喷入, 烟气从塔底 进入。塔内的吸收段装满填 料, 以增大气液的接触面, 提高SO2 的吸收效果。目前 海水洗涤塔内完全靠海水的碱度进行脱硫,其化 达98% 学反应式如下: SO2+H20+1/2O2→SO42- +2H+; 此时海水中原有的HCO3- 与H+ 作用 HCO-3+H+→CO2+H2O; 而SO4 2-留在海水中, 成为酸性废水, 送至水处理 厂, 使其最终成为硫酸盐( Mg SO4 或MgSO3) , 可溶于水, 排入大海。 脱硫率可达90% 以上, 最高
与湿法相比，不需要废水处理装置和烟气再加热装置， 且不需要占据大空间，腐蚀小，但需要庞大的制浆系统和良 好的雾化喷淋系统且对脱硫剂的要求较高。
3.NID法
NID（Novel Integrated Desulfurization）烟气脱硫技 术是ALSTOM公司在其完成120多套干法（半干法）脱硫装置工 程的基础上发展而成的具有创造性的新一代烟气半干法脱硫 工艺.
技术特点
a.塔内没有任何运动部件，磨损小，设备使用寿命长，维护量小。 b.脱硫效率高 c.加入吸收塔的消石灰和水是相对独立的，没有喷浆系统及浆液喷嘴，便于控 制消石灰用量及喷水量，容易控制操作温度。 d.单塔处理能力大，已有大型化的应用业绩。吸收塔入口由原来的单文丘里设 计为7个文丘里复式喷嘴，配置7个文丘里单塔CFB-FGD系统已在300MW燃 煤机组得到成功运行。 e.负荷适应性好。可以满足不同的锅炉负荷要求。锅炉负荷在10%—110%范围 内变化，脱硫系统可正常运行。 f.无须防腐。CFB吸收塔内具有两相传质传热条件，使塔内的水分迅速蒸发， 并且可以脱除几乎全部的SO3，烟气温度高于露点20℃左右，因此吸收塔及 其下游设备理论上不会产生粘结、堵塞、腐蚀。 g.良好的操作弹性。当煤的含硫量增加或要提高脱硫效率时，无需增加任何工 艺设备，仅增加脱硫剂的耗量就可以满足更高的脱硫率的要求。
双碱法
双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结 垢的缺点而发展起来的。 双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱 硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会形 成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。 另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还 原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。
优点：
1 、工艺简单，运行可靠； 2、无磨损、堵塞和结垢问题，系统可靠性高； 3、不需要设置陆地废弃物处理厂，最大程度减小了对环境的负面影 响； 4、脱硫效率高，可达90%以上，有明显的环境效益和运行保证率； 5、占地少； 6、运行的投资费用低，一般占电厂投资的7%~8%，全烟气处理时 系统电 耗占机组发电量的1-1.5%左右，无需采购、运输、制备其 他添加剂； 缺点： 1、吸收塔出来的海水具有较强的酸性( pH 值一般在3 左右) , 必须用 大量的海水进行中和( 脱硫水比例为5% , 中和用海水比例为95% ) , 同时排水对海洋环境会产生一定的影响。 2、适用范围小。一般适用于靠海边、扩散条件较好、用海水作为冷 却水及燃用低硫煤的电厂。 3、海水脱硫要求燃料中重金属元素含量低
1、脱硫塔；2、引风机；3、烟囱；4、综合池；5、石灰熟化池；6、钠碱罐；7、泵
脱硫工艺主要包括5 个部分： （1）吸收剂制备与补充； （2）吸收剂浆液喷淋； （3）塔内雾滴与烟气接触混合； （4）再生池浆液还原钠基碱； （5）石膏脱水处理
与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比，双碱法原则上有以下 优点： （1）用NaOH 脱硫，循环水基本上是NaOH的水溶液，在循环过程中 对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养。 （2） 吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外，这样避免了塔内 堵塞和磨损，提高了运行的可靠性；同时可以用高效的板式塔或填 料塔代替喷淋塔，使系统结构更紧凑，降低了设备费用。 （3）钠基吸收液吸收SO2速度快，故可用较小的液气比，达到较高 的脱硫效率，一般在90%以上。 （4）对脱硫除尘一体化技术而言，可提高石灰的利用率，降低运 行费用。 缺点： （1）Na2SO3氧化副反应产物Na2SO4 较难再生，需不断的补充NaOH 或Na2CO3 而增加碱的消耗量。另外，Na2SO4的存在也将降低石膏的 质量。 （2） 实际使用中存在脱硫后的烟气带水问题，因此脱水工艺和设 备待进一步改进。