濕法脫硫

概述

　　濕法脫硫，特點是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端、除塵器之后，脫硫過程的反應溫度低于露點，所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。由于是氣液反應，其脫硫反應速度快、效率高、脫硫添加劑利用率高，如用石灰做脫硫劑時，當Ca/S=1時，即可達到90%的脫硫率，適合大型燃煤電站的煙氣脫硫。但是，濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題，初投資大，運行費用也較高。

　　濕法脫硫大致可以分為以下兩種：

　　石膏法

　　該技術與拋棄法的區(qū)別在于向吸收塔的漿液中鼓入空氣，強制使CaSO3都氧化為CaSO4(石膏），脫硫的副產(chǎn)品為石膏。同時鼓入空氣產(chǎn)生了更為均勻的漿液，易于達到90%的脫硫率，并且易于控制結垢與堵塞。由于石灰石價格便宜，并易于運輸與保存，因而自80年代以來石灰石已經(jīng)成為石膏法的主要脫硫劑。當今國內(nèi)外選擇火電廠煙氣脫硫設備時，石灰石/石膏強制氧化系統(tǒng)成為優(yōu)先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。

　　石灰石/石膏法的主要優(yōu)點是：適用的煤種范圍廣、脫硫效率高（有的裝置Ca/S=1時，脫硫效率大于90%）、吸收劑利用率高（可大于90%）、設備運轉率高（可達90%以上）、工作的可靠性高（目前最成熟的煙氣脫硫工藝）、脫硫劑—石灰石來源豐富且廉價。但是石灰石/石膏法的缺點也是比較明顯的：初期投資費用太高、運行費用高、占地面積大、系統(tǒng)管理操作復雜、磨損腐蝕現(xiàn)象較為嚴重、副產(chǎn)物—石膏很難處理（由于銷路問題只能堆放）、廢水較難處理。

　　拋棄法

　　以石灰石或石灰的漿液作脫硫劑，在吸收塔內(nèi)對SO2煙氣噴淋洗滌，使煙氣中的SO2反應生成CaSO3和CaSO4，這個反應關鍵是Ca2+的形成。石灰石系統(tǒng)Ca2+的產(chǎn)生與H+的濃度和CaCO3的存在有關；而在石灰系統(tǒng)中，Ca2+的生產(chǎn)與CaO的存在有關。石灰石系統(tǒng)的最佳操作PH值為5.8—6.2，而石灰系統(tǒng)的最佳PH值約為8（美國國家環(huán)保局）。

　　石灰石/石灰拋棄法的主要裝置由脫硫劑的制備裝置、吸收塔和脫硫后廢棄物處理裝置組成。其關鍵性的設備是吸收塔。對于石灰石/石灰拋棄法，結垢與堵塞是最大問題，主要原因在于：溶液或漿液中的水分蒸發(fā)而使固體沉積：氫氧化鈣或碳酸鈣沉積或結晶析出；反應產(chǎn)物亞硫酸鈣或硫酸鈣的結晶析出等。所以吸收洗滌塔應具有持液量大、氣液間相對速度高、氣液接觸面大、內(nèi)部構件少、阻力小等特點。洗滌塔主要有固定填充式、轉盤式、湍流塔、文丘里洗滌塔和道爾型洗滌塔等，它們各有優(yōu)缺點，脫硫效率高的往往操作的可靠性最差。脫硫后固體廢棄物的處理也是石灰石/石灰拋棄法的一個很大的問題，主要有回填法和不滲透地存儲法，都需要占用很大的土地面積。由于以上的缺點，石灰石/石灰拋棄法已被石灰石/石膏法所取代。

　　化學反應過程

　　1、吸收SO2+H2O<=>H2SO3

　　SO3+H2O<=>H2SO4

　　2、中和Neutralization

　　CaCO3+H2SO3<=>CaSO3+CO2+H2O

　　CaCO3+H2SO4<=>CaSO4+CO2+H2O

　　CaCO3+2HCL<=>CaCL2+CO2+H2O

　　CaCO3+2HF<=>CaF2+CO2+H2O

　　3、氧化Oxidation

　　2CaSO3+O2<=>2CaSO4

　　4、結晶Crystallization

　　CaSO4+2H2O<=>CaSO4&middot;2H2O[1]

本段效率

　　隨著我國對熱電廠二氧化硫排放標準的不斷提高，且燃煤的含硫量也比以前有所增加，現(xiàn)有的濕法脫硫機組已經(jīng)不能滿足相關要求。要進一步提高脫硫效率，就要在脫硫的過程中加入LY-WS脫硫添加劑、LY-WS脫硫催化劑、LY-WS脫硫增效劑等，使得二氧化硫排放標準符合國家要求。

常用名詞

　　1.脫硫效率

　　煙氣脫硫系統(tǒng)脫除SO2的能力，在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)煙氣脫硫系統(tǒng)脫除得SO2量與進入脫硫系統(tǒng)時煙氣中得SO2量之比。

　　2.鈣硫比

　　投入脫硫系統(tǒng)中鈣基吸收劑與脫硫系統(tǒng)脫除的SO2摩爾數(shù)之比，它同時表示脫硫系統(tǒng)在達到一定脫硫效率時所需要的脫硫吸收劑的過量程度。

　　3.液氣比

　　單位體積煙氣流量在脫硫吸收塔中用于循環(huán)的堿性漿液的體積流量，它在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)吸收劑漿液噴淋量和單位時間內(nèi)脫硫吸收塔入口的標準狀態(tài)濕煙氣體積流量之比。

　　4.吸收塔

　　濕法脫硫系統(tǒng)中最核心的設備和主反應鋼制容器，煙氣中SO2的脫除反應與石膏的生成均在此進行。

　　5.FGD

　　“FLUEGASDESULFURIZATION”的簡稱，意即煙氣脫硫。

　　6.GGH

　　“GAS-GASHEATER”的簡稱，即氣－氣換熱器。其作用主要是提高脫硫后煙氣的溫度，通過提升溫度，增加脫硫后煙氣的浮力和擴散能力，降低煙羽的可見度，減少煙囪中的液滴冷凝，避免脫硫塔下游煙道和煙囪發(fā)生腐蝕。

　　7.旁路煙道

　　主煙道的旁路擋板門至煙囪入口部分，所謂”旁路“，是相對于脫硫系統(tǒng)煙道而言。

　　8.原煙道

　　未經(jīng)脫硫處理的煙氣（原煙氣）所流經(jīng)的FGD系統(tǒng)煙道，其界限為脫硫系統(tǒng)中自主煙道取風口至吸收塔入口。

　　9.凈煙道

　　經(jīng)過吸收塔脫硫處理之后的煙氣（凈煙氣）所流經(jīng)的FGD系統(tǒng)煙道，其界限為脫硫系統(tǒng)中自吸收塔出口至主煙道脫硫入風口。

　　10.PLC

　　“ProgrammableLogicController”的簡稱，意即“可編程序邏輯控制器”。其作用是采用可編程序的存貯器，在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字量、模擬量的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。

　　11.DCS

　　“DistributedControlSystem”的簡稱，意即“分散控制系統(tǒng)”，是脫硫島熱工自動化系統(tǒng)的中樞。運行人員通過DCS系統(tǒng)采集現(xiàn)場儀表所提供的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并通過DCS系統(tǒng)向就地各個設備發(fā)送指令，調(diào)整狀態(tài)，保持脫硫島的正常運行。

　　12.高、低壓電機

　　即額定電壓為高壓或低壓等級的電動機。額定功率低于200kW的電動機屬于低壓電機，額定功率為200kW（含）以上的電動機屬于高壓電機（6kV、10kV）。
　　13.CEMS

　　“ContinuousEmissionMonitoringSystem”的簡稱，意即“煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)”。其作用是主要監(jiān)測燃煤、燃油釋放的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物，為環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測、排污收費、污染物治理、改善大氣質量以及實施污染物總量排放控制提供可靠的依據(jù)。