燃煤煙氣的脫硫工藝淺析

　　一、石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝

　　石灰石（石灰）—石膏濕法煙氣脫硫工藝主要是采用廉價(jià)易得的石灰石或石灰作為脫硫吸收劑，石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。當(dāng)采用石灰作為吸收劑時(shí)，石灰粉經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥晌諠{液。在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被吸收脫除，終產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣依次經(jīng)過(guò)除霧器除去霧滴，加熱器加熱升溫后，由增壓風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排放，脫硫渣石膏可以綜合利用。

　　二、簡(jiǎn)易石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝

　　簡(jiǎn)易石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝的脫硫原理和普通濕法脫硫基本相同，只是吸收塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（采用空塔或采用水平布置），省略或簡(jiǎn)化換熱器，因而和普通的濕法相比，具有占地面積小、設(shè)備成本低、運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)。

　　我國(guó)太原*熱電廠引進(jìn)了日立高速平流濕法脫硫工藝，處理氣量60萬(wàn)m3/h，為來(lái)自300MW機(jī)組的三分之二煙氣量，其入口SO2濃度為2000ppm，吸收劑采用石灰石，系統(tǒng)可達(dá)80-90%的脫硫效率，自裝置投入運(yùn)行以來(lái)，系統(tǒng)可靠性較好。

　　三、旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝

　　旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝也是目前應(yīng)用較廣的一種煙氣脫硫技術(shù)，其工藝原理是以石灰為脫硫吸收劑，石灰經(jīng)消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔內(nèi)的霧化裝置，在吸收塔內(nèi)，被霧化成細(xì)小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸，與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CaSO3，煙氣中的二氧化硫被脫除。7t&~ _6g8t能源環(huán)保論壇與此同時(shí)，吸收劑帶入的水分迅速被蒸發(fā)而干燥，煙氣溫度隨之降低。脫硫產(chǎn)物及未被利用的吸收劑以干燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔，進(jìn)入除塵器被收集下來(lái)，可以在筑路中用于路基。脫硫后的煙氣經(jīng)除塵器除塵后排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率，一般將部分脫硫灰加入制漿系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)利用。

　　四、海水煙氣脫硫工藝

　　海水煙氣脫硫工藝是利用海水的堿度達(dá)到脫除煙氣中的二氧化硫的一種脫硫方法。煙氣經(jīng)除塵器除塵后，由增壓風(fēng)機(jī)送入氣—氣換熱器中的熱側(cè)降溫，然后送入吸收塔。在脫硫吸收塔內(nèi)，與來(lái)自循環(huán)冷卻系統(tǒng)的海水接觸，煙氣中的二氧化硫被吸收反應(yīng)脫除。脫除二氧化硫后的煙氣經(jīng)換熱器升溫，由煙道排放。

　　五、爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化脫硫工藝

　　爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化工藝（簡(jiǎn)稱LIFAC工藝）是在爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝的基礎(chǔ)上在鍋爐尾部增設(shè)了增濕段，以提高脫硫效率。該工藝多以石灰石粉為吸收劑，石灰石粉由氣力噴入爐膛850-1150℃溫度區(qū)，石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣。由于反應(yīng)在氣固兩相之間進(jìn)行，收到傳質(zhì)過(guò)程的影響，反應(yīng)速度較慢，吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反應(yīng)內(nèi)，增濕水以霧狀噴入，與未反應(yīng)的氧化鈣接觸生成Ca(OH)2進(jìn)而與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，進(jìn)而再次脫除二氧化硫。當(dāng)Ca/S為2.5及以上時(shí)，系統(tǒng)脫硫率可達(dá)到65%-80%。

　　)v-L+v6E#w$E.g)W能源環(huán)保論壇煙氣脫硫后，由于增濕水的加入煙氣溫度下降（只有55-60℃，一般控制出口煙氣溫度高于露點(diǎn)10-15℃，增濕水由于煙溫加熱被迅速蒸發(fā)，未反應(yīng)的吸收劑、反應(yīng)產(chǎn)物呈干燥態(tài)隨煙氣排出，被除塵器收集下來(lái)。由于脫硫過(guò)程對(duì)吸收劑的利用率很低，脫硫副產(chǎn)物是以不穩(wěn)定的亞硫酸鈣為主的脫硫灰，副產(chǎn)物的綜合利用受到一定的影響。

　　六、電子束煙氣脫硫工藝（EBA法）

　　電子束煙氣脫硫工藝是一種物理方法和化學(xué)方法相結(jié)合的。本工藝的流程是由排煙預(yù)除塵、煙氣冷卻、氨的沖入、電子束照射和副產(chǎn)品捕集工序組成。鍋爐所排出的煙氣，經(jīng)過(guò)集塵器的粗濾處理之后進(jìn)入冷卻塔，在冷卻塔內(nèi)噴射冷卻水，將煙氣冷卻到適合于脫硫、脫硝處理的溫度（約70℃）。煙氣的露點(diǎn)通常約為50℃，被噴射呈霧狀的冷卻水在冷卻塔內(nèi)*得到蒸發(fā)，因此，不產(chǎn)生任何廢水。通過(guò)冷卻塔后的煙氣流進(jìn)反應(yīng)器，在反應(yīng)器進(jìn)口處將一定的氨氣、壓縮空氣和軟水混合噴入，加入氨的量取決于SOx和NOx濃度，經(jīng)過(guò)電子束照射后，SOx和NOx在自由基的作用下生成中間物硫酸和硝酸。然后硫酸和硝酸與共存的氨進(jìn)行中和反應(yīng)，生成粉狀顆粒硫酸銨和硝酸銨的混合體。

　　七、循環(huán)流化床鍋爐脫硫工藝（鍋爐CFB）

　　%y8w3c’Y#x$M#s8f0o Y能源環(huán)保論壇循環(huán)流化床鍋爐脫硫工藝是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型煤燃燒脫硫技術(shù)。其原理是燃料和作為吸收劑的石灰石粉送入燃燒室中部送入，氣流使燃料顆粒、石灰石粉和灰一起在循環(huán)流化床強(qiáng)烈擾動(dòng)并充滿燃燒室，石灰石粉在燃燒室內(nèi)裂解成氧化鈣，氧化鈣和二氧化硫結(jié)合成亞硫酸鈣，鍋爐燃燒室溫度控制在850℃左右，以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)佳。

　　以上，是近年來(lái)在我國(guó)廣泛應(yīng)用和推廣的脫硫技術(shù)。上述脫硫技術(shù)，在國(guó)內(nèi)各大電廠和大型燃煤設(shè)備的煙氣脫硫工程中，均有應(yīng)用。從各類工藝的運(yùn)行情況來(lái)看，都實(shí)現(xiàn)了較高的脫硫效率，環(huán)境特性良好。對(duì)于產(chǎn)生和排放二氧化硫的設(shè)備和設(shè)施，在設(shè)計(jì)脫硫措施時(shí)，可依據(jù)自身特點(diǎn)和環(huán)境特性，因地制宜的選擇適宜的脫硫工藝。