燃煤电厂典型烟气脱硫技术和经济性分析及其综合评价
燃煤电厂烟气脱硫工艺简介
干法烟气脱硫主要工艺
1. 炉内喷钙烟气脱硫技术 2. 炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫技术 3. 管道喷射脱硫技术 4. 荷电干式吸收剂喷射脱硫技术 5. 电子束照射烟气脱硫技术 6. 脉冲电晕烟气脱硫技术 7. 干式催化脱硫技术
半干法烟气脱硫主要工艺
1. 喷雾干燥烟气脱硫技术 2. 循环流化床烟气脱硫技术
烟气系统图
二氧化硫吸收系统
吸收塔是二氧化硫吸收系统的核心， 烟气进入吸收塔后，利用浆液循环泵使 浆液与烟气中的二氧化硫接触，烟气中 二氧化硫的吸收、氧化、中和以及结晶 过程同时发生在吸收塔中。处理后的烟 气通过除雾器除去携带的液滴,然后经 GGH升温后排放至烟囱。
石膏脱水系统
石膏脱水系统流程：石膏浆 液排出泵→石膏浆液旋流器→真空 皮带机→石膏输送机→石膏筒仓→ 外运。
工艺水系统
脱硫工艺用水取自发电厂工业水系统, 并且储存在工艺水箱。此工艺水系统 装有3台工艺水泵。
脱硫废水处理系统
脱硫废水→一级反应池(加入石灰乳)→一 级絮凝池(加入助凝剂)→一级澄清池→1 号二级反应池(加入石灰乳或HCl、絮凝剂 和螯合物)→2号二级反应池(加入石灰 乳)→一二级絮凝池(加入助凝剂)→二级澄 清池→排放至主系统
石灰石—石膏法烟气脱硫工艺流程
工业用水
吸收塔
烟气 氧化用空气
石灰石
除雾器 石膏脱水机
烟囱
石膏
石灰石—石膏湿法烟气脱硫主要系统
1. 烟气系统 2. 二氧化硫吸收系统 3. 石灰石制浆系统 4. 石膏脱水系统 5. 工艺水系统 6. 脱硫废水处理系统
烟气系统：引风机→入口挡板 →BUF→GGH→烟气冷却器→吸收塔 →除雾器→GGH→烟囱。
湿法烟气脱硫主要工艺
试析我国火电脱硫技术现状及发展
一
１８ ２一
中国新技术新产 品
工 业 技 术
Ｃｉ ｗ ｅ ｎｏｅａ ｏ ： ｈａ ｅＴ ｈ ｌｉ ｎＰｄ！ ｎＮ ｃ ｏｇｓ ｄｒｕｓ ｃ ｔ
！
Ｑ：２ １
Ｃ ｉ ａＮｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｈｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒｄ ｃｓ
现 状 及发 展
宋振 勇 ’ 郑 云 宁
（、 １ 济南热电有限公 司 ， 山东 济南
２ ０ ０ ；２ 莱芜市环境保 护局 ， ５００ 、 山东 莱芜
中 图分 类号 ： ＴＭ６ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
近年来 ， 随着经济 的 决速发展 ， 对我 国 低 ， 酸雨 市场需求逐 步萎缩 ， 致使其 火电脱硫 技术在 用 力 度 。 造成 的经济 损失越来越 大 ， 每年都超过 １０ 亿 几十年前 产生石灰石法 后 ， １０ 一直没有 太大进 步。 ２－ 完善地 市场准入机制 Ａ建立 元。 据调查 ， 这些酸雨大 面积产生的主要原因是 而 当时对环境和 资源的要求 ，也不 可与今天 同 火 电脱硫 行业 最大特 点是市 场机 制失灵 ， 二氧化硫超量 排放 ：以燃煤 为主 的火 电厂在 电 日 而语 ， 使我 国引 进的石灰石法技 术 ， 引 发达 国家也不例 外。如果市场调节 机制难起作 这就 从 荒刺激 下疯 狂建设 和火 电脱硫技术 落后导致脱 进之 日 起就 处于落后状态 。 用 ， 府监管职能 又同时缺失 ， 必然蒙 受多 政 国家 ２ 完善 我国火电脱硫技术措施 ． 重 损失 。因此政 府应在有关酸 雨污染治理 的审 硫能力 跟不上 、 脱硫设备落 后等等 ， 原 因直 这些 ２ 利用 天然的脱硫技术 ． １ 接或 间接地 导致我 国酸雨 的大量释放 。 鉴于此 ， 批、 电厂立 项 审查 、 电脱硫 产业 化过 程 中 ， 火 将 文章就 笔者所从事 的工作和实践 经验 ，分析 了 利用 天然海水脱硫技术 。这项技术是 由美 具 有 资源 节约 和 环境 友好 优 势 的 自主创 新 技 我 国火 电脱 硫技术现状 、 改进措施及其发展 。 国加州伯克莱大学 Ｌ ． ｏ ｌ 教授 １６ 年代 术 ，作为重点 支持和推广对 象 ， 其尽快 产业 ＡＢ ｍｅ ｒ ｙ ９０ 使 ｌ我 国火电脱硫技术现状 ｜ 提 出 ， 由于美 国的一次能源结 构中燃煤 比例 化。 但 １ 脱硫设备 陈旧 ， 乏 自主研发 和升级 换 不 高 ， ． １ 缺 且沿海燃 煤电厂相继关 闭 ， 技术未 能进 该 另外 ， 根据《 国家发 展改 革委关 于印发加快 代 的产 品 入 实用阶段 。 火 电厂烟 气脱 硫 产业 化 发展 的若 干 意见 的通 大量 实践证 明， 电脱 硫在机理 、 火 技术上 是 这项技术适用于沿 海火 电厂 ； 接复用 电 知 》 直 （ 发改环 资［ ０］ ７ ， ２ ５ ５ 号）国家发改 委委 托 中 ０ ７ 成熟 的 ， 其主要风 险在设备 的制造 、 使用上 。据 厂排放 的冷 却用海水 ，其天然 碱性可 中和去除 国电力企 业联合会在 开展火 电厂烟 气脱硫产业 业 内人士介 绍 ，随着 国内环保 设备行业 的快 速 烟气 中的二 氧化硫等酸 性气体 ；中和后 海水 中 化发展 晴况登记调查 的基础上 ，增加 主要设备 因 运行使用 情况登记调 查 ，以便进一 步摸清有关 发展 ，国 内生产 的脱硫设备使 每千瓦成本 造价 增加 的极少 量硫 酸盐对海 洋 而言环境 友好 ， 降至 ２０ ３０ 左右 ， 样就促使生产这些 设 为海水 的天然组份本来 就有大量硫 酸盐 ，脱硫 情况 ， ０— ０ 元 这 有针对 性地研 究解决 问题。 本次调查 的重 备的厂家 陕速增加 ，形成 年配套 １ 亿千 瓦火 电 前后 的海水 水质类 别不变 。 与传统工艺 相 比， 如 点是石灰 石 ，石灰一石 膏湿法烟气脱 硫工艺 的 脱硫工程设计 、 设备制造及 总承包 能力。 按现有沿 海发 电装机 容量计算 ，可得 出如下结 设备 。 为此 ， 国电力行业脱硫脱硝技术协 作网 全 在可 保 围绕政 府工作要点 ， 对当前脱 硫 针 诚然， 在巨大的商机面前， 一些资质较差甚 论 ： 高效 减排二 氧化 硫 、 护大气 环境 的同 配 合中电联 ， 该技 术还能免除传 统进 口工艺 引发的年数 设备市 场 的混乱 局面 ，开展 了脱硫 设备运行 使 至没 有资质 的企业 也纷 纷入市 生产 脱硫设 备 ， 时 ， 这￣ｉｇ 厂家为获 取项 目， Ｓ － ｒ ｔ 不顾质量 ， 恶意降价 千万 吨的废渣废水排 放 ，年节约数 百万吨矿石 用 现状 的调查 。 的后果一 是设计 、 生产 、安装的脱硫装 置稳定 和数 亿立方米淡水 资源 ；脱硫 总成 本从传统 工 ３ 火电脱硫技术市场前景 ． 性 、 操作性 低 ， 障率 高 ， 仅使 电厂被 迫 大 艺 的每度 电增加 ２ 左右 ，下 降到 每度 电增 加 可 故 不 分 世界上发达国家很重视 火电厂二氧 化硫排 幅提 高运 行成本 ， 降低 了脱硫效果 ， 而且 使企业 ０ 分 。 ． ５ 放 问题 目 日本的电厂已全部安装 了烟气 脱硫 前 不能 完成节能减排 任务 ， 更好地履 行社会责任 。 ２ 加强行业规范管理 ． ２ 装置， 国已有 ９％ 的机组安装 了烟气 脱硫设 德 ０ 二是 导致市场混乱 ， 成好品质 的产品没 市场 ， 形 针对 火电厂脱硫行业 市场混乱 、恶性竞争 备， 国、 兰等 国亦正 在火 电厂 中大 力推 广脱 美 芬 一些专 家提 出加 强行业规范 管理 硫技术 。美国从上世纪七十年 代中期开始， 每年 劣质 产品异常火爆 的混乱局 面 ；三是这种局 面 严 重的局面 ， 除 了对 生产脱硫 设备的正规厂 商带来很大 的冲 的具体措施 ， 快脱硫行业健 康发展 ， 证火 的脱硫市场都高达 １０ 美元以上， 目前脱 以加 保 ０亿 即使 利 每年也 还有 ６ 亿 ０ 击 ，而且在一定程 度上阻滞 了脱 硫设备生产 企 电厂脱磅 顶 实施 。火 电厂二氧化硫控 制是一 硫市场 已趋于成熟 的情 况下 ， 业 的 自主研发和升级换代 。 项 复杂的系统工程 ， 必须采用综合 措施 治理。 在 ８ 亿美元市场 。 Ｏ １ ． 硫设备产业市场紊乱 ， ２脱 导致技术 不过 推进烟气脱硫 中 ， 要制“ 灯 符合 我 国技 术经济 我 国的火 电厂 烟气脱硫 还刚 刚起 步， 据不 关 条件 以及 可以 明确操作 的排放控制 标准 ，配套 完全统 计 ，目前我 国火 电厂脱硫工程 已投人运 据笔者调查发现 ，目 国 内脱硫 设备业 正 与脱硫要 求相适应 的经济政策 ， 前 建立 、 全一系 行 的装机 量才 ５０５ Ｗ， 占全 国火 电厂 健 容 １ Ｍ 仅 ． 绝 １ 处于市场 整合阶段 ，市场竞 争和科技竞争 的结 列 的相关 规则和适合 中国特点 的脱 硫技术 的综 装 机容量的 ２ ％， 大多数 火电厂还 没有采 取 生 加强脱硫技 术 的不断创 新 、 提高 脱硫措施 。 要在今后几年燃煤机组继 续增加 、 发 果， 将改变 目 的产业格局 ， 产业发 展基础 合 ｌ评价 体系 、 前 改变 实现污染达标排放 和减 相对 薄弱 ，产品和技术 与国际先进水 平存在较 企业把 握脱硫技术选 择的 自主权 以及加快形成 电量继续 增长的情况下， 排 艋 务十分艰 巨。 国家经贸委根据 我国《 环 大气 大 的差距 ， 业规模小 、 企 生产力 过于分散 的不利 符合市场 经济运 行规律 的脱硫产业 。 发展 的局面 ， 并增强这一 领域的科技 创新能力 ， 有专 家认为 ，火电厂在 大气污染治理 上应 保 法 》 及 《 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 》 火 提升整体技 术水平。 众多小企业被迫纷纷退 市 ， 当采取 工程措施 和非 工程措施综合 治理 ，同时 （Ｂ ３ ２— ９６ 的政策 要求 ， 据 ２ １ 年 的 Ｇ １２ ３ １９） 等 依 ００ 关停小 火 电， 治理 目 标和 现有火 电厂在 ” 两控 区 ” 及大 中城 拥有 较强的经济 实力 和投资能 力 ， 有较强 的 要 调整一次能 源结构和 电力结 构 ， 拥 研发能 力和引进 消化 吸收能力及产 业化能力 的 发 展高效益低污 染的大机组 ，改造现有 的运行 市的分 布状 况， ２ １ 年 国家电力公 司所属 火 到 ００ ２ 企业 逐步赢得市场 ， 获得快速发展就是证 明。 机 组 ， 加强 立足燃煤的新机组 的研制开 发。 并 应 电厂有 １０台机组需要安装 烟气脱硫装置装 机 ８０ ＭＷ 。国家电力公 司所 属火 电厂 占 １ 产业 布局不合理 ， － ３ 市场需求逐步萎缩 进 一步发展 电网 ， 提高全社 会电气化水平 ， 容量 ２００ 努力 全国火 电装 机容量 的 ６ ． ， 推算全 国至少 ３ ％ 以此 ６ 据 调查 ， 近年来 ， 国新 建大 中型 火 电厂 ， 在更大范 围内实现资源 的优 化利用 。 我 更 多地集 中在 沿海地区 。在火 电厂密度 陡然增 ２ 继续加大政策支持力度 ． ３ 有约 １０台装 机容量为 ４０ ０ ８ ４ ０ＭＷ 的火电装机 加 、 造业能力飞 速增长 的情况 下 ， 制 沿海地 区酸 在我国要一如既往地 支持一批烟气 脱硫关 容量需安装烟气脱硫装置。目前国际上脱硫设 Ｗ１０ 元 考虑 雨污染增速已和经济增速一样 ， 高达 堪 至高 键技术 与设 备本地化示范 项 目，尽快形成 拥有 备费用平均为每 Ｋ ００ 以上 ， 到我 国实 于９ ％。沿海 地区 已形成 发展怪圈 ： 出口额越来 自主知识 产权 的烟气脱硫 工艺技术 ，提高 烟气 际情况 ，目前大 型电厂 的平 均脱硫 价格 约为每 越 高 ，火 电厂越 来越密 ，二氧化 硫排放越 来越 脱硫工艺技术与设备本地化率和装备水平。 Ｋ ５ 元 。未来 １ 年市场容量 约 ３０ ， Ｗ７０ ０ ０ 亿 即使 继续支持发展拥有 自主知识产权 的脱硫技 按国际平均价的 ５０ 其未来的市场容量也有 ０ｏ ／ ， 重 ， 污染面积越来越大 。 酸雨 具有 特别 ２０ ０ 亿元左右 ， 市场前景可 见之大 。 我 国大量 的火 电厂建设 ， 主要 出现 在 “ 十 术 。对拥 有发展潜力 、 自主知识 产权 ， 参考文献 五” 期间 。由于 电力行业对 “ 定 、 ” 有特 是 已完成 ５ Ｍ 及 以上机 组试验工程的脱硫技 稳 安全 等 ０Ｗ 殊要求 ， 国的火 电脱硫 技术主要从 国外引进 。 术 ， 我 国家将加 以重点扶持 ， 落实更大 容量机 【韩伟． 组织 １ １ 《 我国脱硫形势、 政策及其产业化》 ． 中国 但 由于 发达 国家 一次 能 源结 构 中燃 煤 比重 偏 组 的示 范工程或试验 工程 建设 ，并加大 推广应 环保 产业协会秘 书长．
浅析火力发电厂烟气脱硫技术与脱硝技术
浅析火力发电厂烟气脱硫技术与脱硝技术一、火力发电厂大气污染排放分析随着经济的高速增长和城市化进程的不断加快，各个领域对电力资源的需求也在不断的增加，火力发电厂大气污染物的排放量也在不断的增加，严重影响了环境，这与资源节约型和环境友好型的社会宗旨不相符合。
据统计，到2020年我国都要达到50亿吨标准煤。
在此需要特别强调的，国内电厂尤其是火力发电厂所需的都是煤炭等原材料，在燃烧和发电过程中，产生大量的二氧化硫、氮氧化物等大气污染物，如果不经处理，直接排放到大气中，必然会对生态环境造成非常严重的污染和破坏，后果不堪设想。
这样的环境，对人类的生产生活也会造成非常不利影响。
二、火力发电厂烟气脱硫技术1、烟气脱硫技术的概述。
传统的烟气脱硫的方法主要有干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫。
干法脱硫的原理就是使用吸收剂或者催化剂脱去烟气中的二氧化硫，这种吸收剂或者催化剂可以是固态的粉末或者颗粒。
一般在干法脱硫技术中，使用的是活性炭法和氧化物法，这种技术在含硫量较低的情况下脱硫率相对于较高，脱硫剂吸附饱和后经过解析还可以重复利用。
半干法是介于干法和湿法之间的脱硫方法，主要的半干法脱硫技术主要有炉内喷钙炉后活化法、喷雾半干法、烟道流化床脱硫法等。
2、常用的几种脱硫技术。
（1）活性焦烟气干法脱硫技术。
活性焦属炭系吸附剂，具有活性炭的特性。
即活性焦本身既是吸附剂，又是催化剂，同时还可以用作催化剂载体。
烟气经过活性焦吸附塔时，烟气中的SO2、NOX、O2、H2O及通入的NH3被吸附在活性焦孔隙中。
在活性焦催化作用下，SO2和O2及H2O 发生反应，最后以H2SO4形式附着在活性焦孔隙中；NO与O2及NH3反应生成N2，NO2与NH3反应生成N2，从而达到脱除燃煤烟气中SO2和NOX的目的。
整个脱硫工艺过程中不消耗工艺水，是一种高度节水的脱硫技术。
同时，在除去SO2的基础上还能去除30%的氮氧化物和汞、砷等有害物，脱硫副产物可以制成H2SO4转化成石膏，也可以转化成腐殖酸粗品用来绿化复垦。
我国燃煤电厂二氧化硫、氮氧化物排放控制问题分析
我国燃煤电厂二氧化硫、氮氧化物排放控制问题分析中国电力企业联合会行业发展与环境资源部主任王志轩摘要：本文简述了中国电力工业的发展及火电厂二氧化硫和氮氧化物控制的问题。
从排放量占全国的排放比例、对环境的影响和控制措施及效果等方面，分析了“十五”期间二氧化硫控制情况；并简要从工艺、自有技术情况、设备国产化水平、脱硫工程总承包能力、造价这五个方面分析了烟气脱硫产业化发展情况；研究预测了“十一五”二氧化硫总量控制水平和污染控制技术水平(与美国比较)，提出了法规、政策、技术等方面的对策建议。
对火电厂氮氧化物控制现状进行了分析；从法规层面和企业、政府、产业化公司方面对氮氧化物控制形势做出了基本判断；进而从目的、手段、法规、技术路线、经济政策、控制策略方面提出了相关建议。
1、中国电力工业发展简况“十五”期间，我国发电装机年均增长10.12%，电力消费弹性系数平均高达1.36，基本满足我国在工业化快速发展中的国民经济和人民生活水平提高的需要。
2005年末，我国装机总量达到5.17亿千瓦，比上年增长16.9%，是建国以来增长最快的一年。
其中：火电占75.7%(在火电中煤电占95%左右)，水电占22.7%，核电占1.32%，风电占0.2%。
预计今明两年平均每年装机约7000万千瓦；到2007年，电力行业将逐步进入一个潜在的产能富裕阶段。
预计到2010年电力装机容量将达8亿千瓦左右，到2020年将达11亿千瓦左右。
2020年，我国人均装机容量仍然达不到1个千瓦。
2、关于火电厂二氧化硫控制问题2.1二氧化硫排放控制情况及烟气脱硫产业发展状况的简要分析我国已成为世界上二氧化硫排放量最大的国家，其中燃煤电厂二氧化硫排放量已达到总排放量的50%以上。
2005年全国二氧化硫排放量为2549万吨；其中火电厂二氧化硫排放量约为1300万吨左右（估计数据）。
图1 近年全国、工业、电力的二氧化硫排放量由上图1可见，电力二氧化硫排放量和排放比例的趋势都是升高的。
干法脱硫
干法脱硫技术及应用我国是燃煤大国，连续多年SO2排放总量超过2000万t，已成为世界上最大的排放国。
烟气脱硫是控制SO2排放最有效、最经济的手段。
目前，我国大型火电厂烟气脱硫主要采用国外应用较成熟、业绩较多的石灰石／石膏湿法工艺，但由于湿法工艺系统复杂、投资较大、占地面积大、耗水较多、运行成本较高，国内企业迫切需要投资少、运行成本低、效率高的脱硫技术。
奥地利AEE集团(LLAG)公司在上世纪70年代末率先将循环流化床工艺用于烟气脱硫，开发了一种烟气循环流化床干法脱硫工艺(Circu．1ating Fluidized Bed nue GasDesulphurization，简称CFB— FGD)。
经过近30年的不断改进(主要是在90年代中后期)，解决负荷适应性、煤种变化、物料流动性、可靠性、大型化应用等方面的技术问题，至今运行业绩达到40多台套。
辽宁万和环保有限责任公司于2009年10月在国内率先引进了德国LLAG公司的CFB—FGD技术。
2002年底，华能国际电力有限公司在经过多次论证和招标后，为其下属抚顺新钢铁烧结机的2 X 300MW机组配套由辽宁万和环保股份有限公司负责设计、制造的CFB—FGD装置。
l 工程概况抚顺新钢铁位于辽宁省中部地区的抚顺市，是个典型的多煤地区，距沈阳东南方向150km。
一期已建2X 100MW燃煤机组，2002年新建二期工程，安装2 X 300MW空冷燃煤发电机组，配置2台1053t／h'~粉锅炉。
榆社电厂2 X 300MW机组配套烟气循环流化床脱硫系统于2003年4月开始设计，2003年12月开始安装。
2004年10月初和11月中旬，两套脱硫系统分别与锅炉同步投运。
脱硫效率高达90％以上，运行可靠，成功地将国外先进技术与国内的吸收、消化和工程管理相结合，取得了较好的技术经济性能，使之成为目前世界上单机容量最大的干法脱硫系统。
2 工程设计2．1 煤质特性榆社电厂二期工程燃用贫煤，主要的煤质特性2．3 吸收剂分析(1)吸收剂名称：生石灰(2)吸收剂品质要求：软煅生石灰粒径≤lmm，氧化钙(CaO)含量≥70％，生石灰消化速度Voo<4min(检验标准为DIN EN459—2)。
燃煤电站锅炉湿法烟气脱硫技术及应用案例
燃煤电站锅炉湿法烟气脱硫技术及应用案例燃煤电站锅炉石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫技术，采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，在吸收塔内，吸收剂浆液与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙（或氢氧化钙）以及鼓入的氧化空气开展化学反应从而被脱除，最终脱硫副产物为二水硫酸钙即石膏。
该技术的脱硫效率一般大于95%,可达98%以上；S02排放浓度一般小于100mg∕m3,可达50mg∕m3以下。
单位投资大致为150~250元∕kW;运行成本一般低于1.5分/kWh。
［适用范围］燃煤电站锅炉图1典型石灰石-石膏湿法脱硫技术工艺流程图图2石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统示意图典型案例［案例名称］2X1000MW超超临界机组湿法烟气脱硫工程［项目概况］本项目于20**年5月脱硫项目开工建设，20**年6月首套脱硫装置与7#主机同步完成168试运行，第2套脱硫装置与8#主机组于20**年10月同步完成168试运行。
本项目于20**年11月25日获中国施工企业管理企业颁发的20**-20**年度国家优质工程奖。
［主要工艺原理］本项目采用带托盘的喷淋式石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术，主要工艺原理如下：烟气经除尘后，通过吸收塔入口区从浆液池上部进入塔体，在吸收塔内，热烟气逆流向上与自上而下的循环浆液接触发生化学吸收反应。
添加的石灰石浆液由石灰石浆液泵输送至吸收塔，与吸收塔内的浆液混合，混合浆液通过循环泵向上输送由多层喷淋层的喷嘴喷出。
浆液吸收烟气中二氧化硫以及其它酸性物质，在液相中二氧化硫与碳酸钙反应，形成亚硫酸钙。
在吸收塔内通过搅拌器和氧化风机将亚硫酸钙强制氧化成二水硫酸钙（石膏）。
从吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%,形成石膏。
脱硫后的烟气经除雾器除去雾滴后由烟囱排入大气。
［关键技术或设计创新特色］0采用先进的托盘喷淋塔工艺，气流分布均匀，吸收塔直接越大，优势越明显。
0吸收塔喷嘴采用空心锥喷嘴，增加了浆液与烟气的接触面积，进一步提高脱硫效率。
燃煤电厂烟气脱硫石膏综合利用途径及潜力分析
２ Ｏ） 与 天 然 石 膏 相 比 ， 硫 石 膏 具 有 粒 度 小 、 Ｈ： 。 脱 成
火 力 发 电 机 组 ， 燃 煤 硫 分 １ ％ 计 算 ， 年 排 出 的 按 ． Ｏ 每
脱 硫 石 膏 约 为 ３万 ｔ 因 此 石 灰 石 一 石 膏 法 烟 气 脱 ， 硫 系 统 副 产 物 脱 硫 石 膏 量 十 分 巨 大 。 据 统 计 ，９ ６ １９
因素，对未来中国烟气脱硫石膏生产潜力及其可能的利用途径进行分析。天然石膏资源丰富，脱硫石膏练
合利用相关法规 、政策不健全 ，缺乏 相应 的行业标准和技术保 障及公众 参与意识 尚需提高 等是影 响我 国脱
硫石膏有效综合利用 的主要 障碍 。
关 键 词 ：燃 煤 电 厂 ；烟 气 脱 硫 ；脱 硫 石 膏 ；综 合 利 用
中图 分 类 号 ：Ｘ ７ ７３ 文 献 标 识码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １０ －６ ９ ２ ０ ）２０ ６ －６ ０ ４９ ４ （０ ６ ０ －０ ４０
白 色 或 灰 黄 色 ，灰 色 主 要 是 烟 尘 中 未 燃 尽 碳 质 量 分
０ 引言
除 天 然 石 膏 外 ，某 些 工 业 过 程 也 产 生 大 量 石 膏
或 规 范 要 求 。 石 膏 的 质 量 取 决 于 脱 硫 工 艺 、除 尘 效
２ 主要发达国家脱硫石膏综合利用现Байду номын сангаас
目前 ， 世 界 约 有 ２ ＂ 家 和 地 区 的 火 电 厂 应 全 ０ ４－ 国
率 、 灰 石 质 量 等 因素 。 石
１ 脱硫石膏性能及可能的利用途径
用 烟 气 脱 硫 系 统 控 制 Ｓ 排 放 ，设 备 总 装 机 容 量 相 Ｏ 当 于 ２５亿 ～ 亿 ｋ ， 脱 硫 工 艺 又 以 湿 式 石 灰 石 ／ ． ３ Ｗ 石
火电厂烟气脱硫技术研究
步防治 火 电厂大气 污染 物排放 造成 的污 染 ， 在 ２ ０ １ １
年 ７ 月 ２ ９日， 国家 环 境 保 护 部 和 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总局 共 同 颁 布 了最 新 的 《 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准》 （ Ｇ Ｂ １ ３ ２ ２ ３ —２ ０ １ １ ） ， 根据标准要求 ， 所 有 新 建 项 目于 ２ ０ １ ２年 １月 １ 日起 正 式 实 施 此 排 放 标 准 ， 现 有 火 电 厂 最迟 于 ２ ０ １ ４年 ７ 月 １日前 完 成 贯 彻 标 准 工 作 ， 其 中二 氧化硫排放浓度 限值新建锅 炉为 １ ０ ０ ｍｇ ／ ｍ。 ， 现 有 锅 炉 为 ２ ０ ０ ｍｇ ／ ｍ。 ， 对 于 重 点 区 域 的火 电 厂 实 行 ５ ０ ｍｇ ／ ｍ 。 二 氧 化 硫 排 放 浓 度 特 别 限 值 。 在 国 家 新 排 放 标 准 的 压
２ Ｏ １ ３ 年３ 月
绦 色科 技 Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
第 ３期
火 电厂烟气脱硫技术研究
孙鹏轩
（ 辽 宁省环境 保 护厅 ， 辽宁 沈阳 ｌ ｌ Ｏ １ ６ １ ）
～
参 考文 献 ：
［ １ ］江 吉喜 ， 项续康． ９ ６ ． ８ 河 北 特 大 暴 雨成 因 初 探 ［ Ｊ ］ ． 气象 ， １ ９ ９ ７ ， ２ ３
力下 ， 我 国火 电厂 面 临 着 严 峻 的 考 验 ， 而 脱 硫 工 程 是 火 电厂 迎 接 挑 战 的重 中之 重 。经 过 多 排 出、 净化后烟气温度高 ， 利 于 烟 囱排 气 扩 散 、 设 备腐蚀小等优点 ， 反 应 产 物 亦 为 干 粉 状 。此 种 方 法 的脱 硫效率为 ４ Ｏ ％～７ ０ ， 脱硫 剂 利用 率较 低 ， 但投资少、 设 备 占地 面 积 小 。
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环境污染与防治 网络版 第9期 2005年12月 1 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 Xinai 1, Chen Huilong1, Cui Yabing 2.(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，特别是SO2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]，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SO2。净化后的烟气经除雾器除去烟气中携带的液滴，通过气－气热交换器升温后从烟囱排出。反应生成物CaSO3进入脱硫塔底部的浆液池，被通过增氧风机鼓入的空气强制氧化，生成CaSO4，继而生成石膏。为了使生
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。 环境污染与防治 网络版 第9期 2005年12月 2 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]。
锅炉烟气净烟气至烟囱排出至废水处理
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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环境污染与防治 网络版 第9期 2005年12月 3 100 μm。热烟气从塔顶切向进入烟气分配器，同时与雾滴顺流而下。雾滴在蒸发干燥的同时发生化学反应吸收烟气中的SO2 。净化后的烟气经除尘器除尘后从烟囱排出，脱硫后固体产物大部分从脱硫塔底部排出。为了提高脱硫剂利用率，脱硫塔底部排出的灰渣和除尘器收集的飞灰一部分再循环使用，一部分抛弃。 塔内吸收剂雾滴经恒速干燥阶段和降速干燥阶段。在反应开始阶段，吸收浆液雾滴存在较大的自由液体表面，液滴内部分子处于自由运动状态，水分由液滴内部很容易移到液滴表面，补充表面失去的水分，以保持表面饱和，蒸发速度仅受热量传递到液体表面的速度控制，单位面积的液滴蒸发速度大且恒定。随着蒸发继续进行，雾滴表面的自由水分减少，内部粒子间的距离减小。当液滴表面出现固体时，蒸发受到水分限制，开始降速干燥阶段。在脱硫剂液滴蒸发完成后，液相反应停止，气固反应继续进行，但反应速度减慢。因此要求液滴干燥不能太快，否则液相反应时间缩短，降低脱硫效率；但干燥时间过长会导致液滴撞到塔壁即粘壁沉积，降低脱硫剂的利用率。
锅炉烟气
至烟囱排出4156723反应终产物颗粒再循环
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图2 旋转喷雾干燥法脱硫工艺流程图 1－旋转喷雾器；2－脱硫塔；3－除尘器；4－引风机；5－石灰仓；6－消化池；7－供给槽；8－浆液泵 旋转喷雾干燥法脱硫系统包括脱硫塔系统、脱硫剂浆液制备系统、灰渣再循环系统和除尘系统。此脱硫系统可加装锅炉尾部，对原有锅炉系统没有任何不良影响，但对除尘设备和除尘效率有影响。净化后的烟气温度在露点以上，不会对尾部烟道及烟囱产生腐蚀。旋转喷雾干燥法的脱硫效率不高，正常情况下在60%～80%。 影响脱除SO2的主要因素有钙硫摩尔比、烟气在塔内停留时间、液滴干燥时间、烟气进口SO2浓度、烟气入口温度及灰渣再循环。随钙硫摩尔比增加，脱硫效率增大，但增加幅度由大到小，最后趋于平稳；烟气在塔内停留时间增长，SO2与脱硫剂反应时间和反应机会增大，脱硫效率增大；液滴干燥时间增长，脱硫效率增加；烟气入口温度低，液滴干燥时间增加，脱硫效率增加；灰渣再循环可以提高脱硫剂利用率和脱硫效率[3,4]。影响液滴干燥时间的主要因素有液滴含水量、液滴直径和脱硫塔出口烟温趋近绝热饱和温度的大小。一般脱硫塔烟气出口温度与相同状态下的绝热饱和温度之差为10～15 ℃。 此技术的优点为：投资费用较低，脱硫装置占电厂总投资的6%～10%；电耗较低，约占总发电量的0.9%～1.4%；技术较为成熟，应用较为广泛；适合中小机组，特别适合现有小机组的改造；适合低硫煤种；占地面积少；对原有的锅炉系统没有任何不良影响；净