火电厂烟气脱硫工艺的选择.docVIP

PAGE  PAGE 6 火电厂烟气脱硫工艺的选择 　　摘要：本文主要介绍了脱硫技术中的烟气脱硫工艺，并简要分析了几种烟气脱硫的技术方面的异同，从主要技术原则方向提出了脱硫工艺综合选择的建议。 　　关键词：火电厂；烟气脱硫；工艺选择 　　火电在我国的电力结构中占主导地位，火电装机容量和发电量分别占全国装机容量和发电量的73%和80%以上。与此同时，火电也成为排放SO2的主要行业。SO2的大量排放，严重危害了人体健康，农作物以及森林，导致温室效应等现象，同时也造成巨大的经济损失。因此，火电厂必须采取有效措施，减少SO2的排放。 　　一、几种常见火电厂烟气脱硫工艺 　　1.1湿式石灰石（石灰）―石膏法烟气脱硫工艺[1] 　　湿法烟气脱硫工艺中，根据吸收剂的种类又可以分为多种不同工艺。其中石灰石―石膏法作为世界上最为成熟的烟气脱硫工艺被广泛使用。 　　该技术采用石灰石（CaCO3）或石灰（CaO）浆液作洗涤剂，烟气在反应塔中被洗涤，从而达到除去SO2的目的。石灰石（石灰）―石膏法烟气脱硫工艺的主要工艺流程如下：烟气经过除尘器过滤除去粉尘后进入反应塔，从塔底向上流动，石灰石或石灰浆液从塔顶向下喷淋，烟气中的SO2与吸收剂在塔中充分接触，发生化学反应生成亚硫酸钙和硫酸钙沉淀，生成物落入沉淀池。经过反应的洁净烟气通过换热器后经烟囱排向大气。 　　1.2喷雾干燥法 　　喷雾干燥（spray dry absorption，SDA）法是20世纪后叶开发的一种FGD技术，在欧美国家应用较多，据不完全统计，欧洲和美国采用喷雾干燥法脱硫的装机容量共有11930MW。 　　该工艺系统基本组成为：石灰浆液制备系统、喷雾干燥吸收塔、颗粒收集装置等。未处理的热烟气经过气体分布器后进入喷雾干燥吸收塔，与吸收剂液滴进行充分接触。吸收剂采用石灰浆液，液滴平均直径约为50μm。石灰浆液呈碱性，能够快速中和烟气中的酸性成分，同时使水分蒸发。为使液滴在接触到吸收塔的塔壁之前能够被干燥，需要保证合理的烟气分布、适当的浆液流量和液滴尺寸。反应生成的产物以及飞灰大部分落入吸收塔底部，之后被送入粉尘输送系统。经过脱硫的烟气进入颗粒收集器（布袋除尘器或电除尘器）进行除尘处理。从颗粒收集器出来的洁净烟气由引风机送入烟囱排放至大气。 　　1.3干式循环流化床烟气脱硫 　　循环流化床（circulating fluidized bed，CFB）烟气脱硫技术是适用于燃煤电厂的一种新的干法脱硫工艺。该技术主要以循环流化床为基理，通过物料在床内的内循环和高倍率的外循环，使得吸收剂与SO2间的传热交换及吸收剂内的传质过程强烈，固体物料在床内的停留时间长达30-60分钟，且运行温度可降低至露点附近，较大程度提高了系统脱硫效率和吸收剂的利用率。目前，国内如浙江大学、清华大学、哈尔滨工业大学等各大高校与各科研单位、环保公司已经展开联合研究，实现了拥有自主知识产权的国产循环流化床烟气脱硫技术的工业化、规模化。 　　干式循环流化床烟气脱硫的原理是将大量循环利用的脱硫剂与含SO2等酸性气体的烟气在循环流化床反应塔内充分接触反应，以达到去除SO2等有害物质的目的。脱硫剂通常为Ca（OH）2，与烟气中的酸性气体如SO2、SO3、HCl和HF等气体发生化学反应，生成CaSO3、CaSO4、CaCl2、CaF2等，副反应为氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙与水。该系统的主要设备包括反应塔、具有特殊除尘装置的除尘器、吸收剂再循环装置、水及蒸汽喷入装置等。其工艺流程如下：烟气从反应塔底部进入，在反应塔底部设置有文丘里装置，烟气通过此装置得到加速，之后迅速扩散到反应区。烟气在此区域内与吸收剂混合、接触反应生成干态产物。含有大量固体颗粒的烟气从反应塔顶部排出，进入之后的除尘装置。除尘装置收集的干灰大部分通过吸收再循环装置送回反应塔中继续利用，提高吸收剂的利用率，小部分送至灰库外排。 　　1.4电子束照射法[2] 　　电子束照射法原理是利用高能量电子产生的活性氧化基团与烟气中的SO2和NOx发生氧化还原反应，生成H2SO4和HNO3作为中间产物。这些中间产物和注入的氨吸收剂反应生成硫酸铵和硝酸铵。其基本的工艺流程由烟气冷却工序、氨的充入工序、电子束照射工序和副产品分离工序组成。锅炉所产生的原烟气，经过集尘器除尘后流入冷却塔。在冷却塔内喷射冷却水以冷却烟气。烟气适合的反应温度约为60～70℃。冷却后的烟气进入反应器，通过电子束的照射，烟气中的硫氧化物和氮氧化物在极短时间内被氧化，并和注入反应器的氨反应，生成固体微粒，生成的副产品被除尘器收集，经造粒处理后送到副产品仓。经净化后的烟气排入大气。 　　1.5海水脱硫法[3] 　　海水中含有大量碱金属离子，一般含盐3.5%，主要含有碳