火电厂湿式石灰石-石膏法烟气脱硫技术分析

我们都知道，火电厂发电主要是通过燃烧煤炭，把热能转化为电能进行发电的。但是由于煤炭中一般都会有硫存在，因此，在煤炭燃烧的过程中都会有二氧化硫、一氧化硫等污染物产生，煤炭燃烧后的脱硫技术之一湿式石灰石-石膏法烟气脱硫技术就应运而生了。
 

• 火电厂烟气的特点
• 排放量大，污染物浓度低。例如，在15%过剩空气条件下，燃用含硫量1%~4%的煤，烟气中SO₂占0.11%~0.35%；
• 成分复杂，如燃煤烟气中含有CO₂、CO、NO_x、O₂、SO₂和粉尘等；
• 温度高、压力低等；
• 由于SO₂浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵
• 火电厂烟气脱硫技术要求
• 必须有较高的脱除率和脱除速度；
• 在不利的条件下，要保证脱硫系统的正常运行；
• 由于处理量非常大，脱硫工艺产生的副产品的数量非常庞大，为避免造成二次污染，必须妥善进行处理或回收利用。
• 工艺特点（优点）
• 脱硫效率高，一般可达95%以上；
• 单机烟气处理量大，可与大型锅炉单元匹配；
• 技术成熟，运行可靠性好；
• 对煤种变化的适应性强；
• 吸收剂资源丰富，价格便宜；
• 脱硫副产物便于综合利用。
• 工艺特点（缺点）
• 石灰浆制备要求高，流程复杂；
• 设备易结垢、堵塞；
• 脱硫剂的利用率偏低，导致脱硫剂和脱硫产物的处理费用增加。
• 脱硫原理

 

• 石灰石系统的*佳操作PH为5.8~6.2，石灰系统约为8

 

• 湿式石灰石-石膏法烟气脱硫系统

1. 石灰石浆制备系统

组成：石灰石浆制备系统主要由带搅拌的浆液罐、石灰石粉计量和输送装置、浆液泵、石灰石粉储仓等组成；

流程：将粉碎研磨好的石灰石粉装入料仓存储，然后通过给料机、计量器和输粉机将石灰石粉送入浆液配制罐。在罐中与来自工艺过程的循环水仪器配置成质量分数为10%~15%的浆液。用浆液泵将该灰浆经由带流量测量装置的循环管道系统打入吸收塔持液槽底部；

石灰石的纯度和活性：其脱硫反应活性主要取决于石灰石粉的粒度和颗粒的比表面积。一般要求石灰石粉90%通过325目筛（44μm），或250目筛（63μm），并且CaCO₃含量大于90%。

2. 吸收塔

要求：气液接触面积大、气体的吸收反应良好、内部构件少、压力损失小、适用于大容量烟气处理；

完成的工艺步骤：

在洗涤灰浆中对有害气体的吸收

烟气与洗涤灰浆分离

灰浆与烟气中的酸性气体进行的中和反应

将中间中和产物氧化成石膏

石膏结晶析出

浆液循环：CaCO₃或CaSO₄从溶液中结晶析出，是导致吸收塔发生结垢的主要原因。采用循环泵将含有硫酸钙晶体的脱硫液打回吸收区，碳酸钙晶体起到了晶种的作用，在后续的处理过程中，可防止固体直接沉积在吸收塔设备表面。

3. 烟气再热系统

必要性：烟气经过湿法FGD系统后，温度降至50~60℃，已低于露点，为了增加烟囱排出烟气的扩散能力，减少可见烟流的出现，并避免烟囱出口酸雨以及消除烟道下游设备的腐蚀，对湿法脱硫之后的烟气进行再热是必要的。

型式：

循环再热

蓄热式气-气换热器（GGH）

不采用烟气再加热系统，而对烟囱采取防腐措施

不经过再热从冷却塔排放烟气（欧洲）

4. 脱硫风机

（a）的优点是无腐蚀，用常规的风机就可以，风机的造价低。虽然在WFGD中还是常常选用（a）方案，但是其能耗较大，气压易造成气-气换热器漏风率升高的缺点仍然存在。

（c）*为节能，这是由于运行温度较低，风机中气流体积减少所致。此外，该方案还会降低气-气热交换器的漏风率，但风机容易发生腐蚀问题。

5. 石膏脱水系统

水利旋流分离器：稠化到固体含量约为40%~60%,同时按其颗粒度分级

真空皮带过滤机

将稠化的石膏进一步脱水到所需要的残留湿度10%（用离心机脱水可使石膏含水量降到5%，但运行费用比较高）；

为了使氯含量减少到不影响石膏使用质量的程度，需要同时在过滤皮带上对其进行洗涤。

 

6. 石膏储存系统

湿石膏的存储方法取决于用户的需求量、发电厂烟气脱硫系统石膏的产量、石膏中间储仓的大小以及运输的手段。

石膏仓应采采取防腐和防堵措施，在寒冷地区，还应采取防冻措施。

 
火电厂湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术是目前国内，以及将来大型机组环保中的主要脱硫技术。作为一种发展较早，技术较成熟的脱硫技术，湿式石灰石-石膏法烟气脱硫技术未来应进一步改进、简化系统，缩小设备，控制二次污染，使脱硫副产物资源化。

西安赢润环保研发生产的在线式露点仪、ERUN-PG5系列固定式气体检测仪以及ERUN-CEMS-9600型烟气排放连续监测系统在湿式石灰石-石膏法烟气烟气脱硫技术中也有很好的应用。