吉林省火力发电厂脱硫技术综述.pdf

2 0 1 3年 1 0月 第 4 1卷 第 5期 总 第 2 2 8 期 Oc t ． 20 1 3 Vo 1 ． 4 1 No． 5 Se r ． No ． 22 8 士 口 林省火力发 电厂脱硫技术综述 Re v i e w o n De s u l p h u r i z a t i o n Te c h n i q u e s f o r Fo s s i l P o we r P l a n t s i n J i l i n P r o v i n c e 闰淑梅 ， 王 鑫 ， 马宏生。 ， 陈 城 ， 焦新峰 1 ． 吉林省电力勘测设计院， 长春 1 3 0 0 2 2 ； 2 ． 国网吉林省电力有限公司电力科 学研 究院， 长春 1 3 0 0 2 1 ； 3 ． 吉林 电力股份 有 限公 司 浑江发 电公 司， 吉林 白山 1 3 4 3 0 0 ； 4 ． 华能 白山煤矸石发电有限公 司， 吉林 白山 1 3 4 7 0 0 摘 要 介绍了吉林省火力发 电厂所 采用的脱硫技术种类 、 技术原理、 工艺流程 、 脱硫 装置设计 及脱硫效率。对石灰 石一 石 膏湿法与烟气循 环流化床半 干法工艺进行 了 比较 ， 通过对 比吉林 省 2 0 0 Mw 、 3 0 0 Mw 脱硫装 置主要设 计值 及性能试验结果 ， 给 出了石 灰石一 石 膏湿法脱硫工艺 适合于新建或煤种 变化 比较大 的电厂； 循环流化床半 干法脱硫 工艺适合于老 电厂脱 硫改造或煤种变化较小 电厂的结论 。 关键词 脱硫 ； 石 灰石一 石膏湿法 ； 循环流化床半干法 中图分类号 文献标 志码 B 文章编号 1 0 0 9 5 3 0 6 2 0 1 3 0 5 0 0 5 5 0 2 随 着 我 国 煤 炭 消 费 的 不 断 增 长 ， 燃 煤 排 放 的 S o 居世 界首 位 ， 致使 酸雨 和 S o 污 染 日趋严 重 。 据 中国环境科学研究院、 清华大学等单位 的研究结果 ， 由 S O 等导致的酸雨污染每年 给中国造成损失超 过 1 1 0 0亿元 ， 整个大气污染所造成的损失每年约 占中国 GD P的 2 ～3 ％。我国政府对 s o 排放及 酸 雨 问题 已予 以高 度 重 视 ， 酸 雨 的 防 治是 我 国 近期 环 境保 护 的重 点 内容 。火 力 发 电厂作 为 S O 排 放 大 户 ， 脱硫设施 的建设对保护大气环境 ， 保证经济可持 续 发展具 有 重要 意 义 。 截 止到 2 0 1 2年 末 ， 吉林 省火 电机 组 总装机 容量 约为 1 6 2 6 ． 6万 k W ， 其中投运及在建脱硫装置的机 组容量 占总数的 9 O 左右 。 这些脱硫装置的脱硫工 艺可分为石灰石一 石膏湿法脱硫工艺 、 烟气循环流化 床半干法脱硫工艺。 1 脱硫技术 原理 1 ． 1 石 灰 石一 石 膏湿 法脱 硫 工艺技 术原 理 S O 的 吸收 过程 分 为物 理 吸收 和化 学 吸收 。物 理吸收主要是利用气体、 液体 的物理特性 ， 在多级气 动旋流装置控制下与吸收液水幕连续发生撞击 ， 吸 收液被适度雾化 。 由于液体被雾化后 ， 单位表面积扩 大了 2 0 0 0余倍 ， 气体向雾状液滴大面积扩散 ， 使烟 气 中 的 S O 与液滴 充分 接触 。当气一 液平 衡后 ， 气 态 的 S 0 转入 液态 ， 可被 吸收液 充分 吸收 。 化 学 吸 收 主要 利 用 S O 吸 收液 的化 学 特 性 进 行化学反应 ， 烟气 中的 S O。 与浆液中碳酸钙发生反 应 ， 生成亚硫酸钙 ， 亚硫酸钙通过由氧化风机鼓入的 空 气发生 氧化 反应 ， 生成 硫酸 钙 。 1 ． 2 循 环流 化床 半干 法脱硫 工艺 技术 原理 烟气 中的 S O 以及 S O。 、 HC I 、 HF等酸性气体 ， 在 C a O H 的液相表面发生反应 ， 进而到 达脱 除 S O 的 目 的。 在 半 干 法 工 艺 的 循 环 流 化 床 内 ， C a O H 粉末、 烟气及喷入的水分， 在流化状态下充 分混合 ， 并通过 C a O H 粉末的多次再循环， 使床 内参加反应的 C a OH 。 的量远大于新投入的量 ， 即 实际反应的吸收剂与酸性气体 的摩尔比远远大于表 观摩尔 比， 从而使得 HC 1 、 HF、 S O 、 S O。 等酸性气体 能被 充分 的 吸收 。 2 脱硫工艺流程 2 ． 1 石灰 石一 石 膏湿 法脱 硫工 艺流 程 从锅炉除尘器来 的烟气 ， 经增压风机升压后进 人吸收塔 ； 烟气 自下而上上升过程中， 被吸收塔 中已 收稿 日期 2 0 1 3 - 0 7 0 5 作者简介 闫淑梅 1 9 8 2 ， 女 ， 工程师 ， 从事电厂化 学环保专 业工作 。 5 5 2 0 1 3年 1 O月 第 4 l卷 第 5期 总第 2 2 8期 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c P o we r oc t ． 2 01 3 Vo1 ．4 l No． 5 S e r ． No ．2 2 8 雾 化 的石 灰 石浆 液 反 复洗 涤 ， 烟气 中的 S O 与 石灰 石浆液发生化学反应 ， 生成亚硫酸钙 ； 亚硫酸钙汇于 吸收塔下部的循环氧化浆池 ， 由氧化风机 向浆池送 人空气 ， 将亚硫酸钙氧化为硫酸钙 石膏 ， 再用泵将 石膏浆液排出送人脱水系统处理。处理后 的净烟气 不经再加热， 直接通过烟道排入烟囱排放， 烟气中的 HC I 和 HF也与浆液 中石灰石 反应 而被吸收 ， 烟气 得 到净化 。 2 ． 2 循 环流 化床 半干 法脱 硫工 艺流 程 从锅炉预热器出来 的烟气， 经预除尘器进行除 尘 ， 通过烟道从脱硫塔底两侧进入脱硫塔 。 烟气与脱 硫塔中的消石灰充分混合 ， 反应产物由烟气从脱硫 塔上部带出进入二级除尘器收集。分离出的固体绝 大部分被送 回流化床脱硫塔 ， 以延长吸收剂 的作用 时间， 提高利用效率。处理净化后 的烟气通过引风 机 、 烟 囱排 人大 气 。 3 2种脱硫工艺对 比 吉林 省内采用石灰石一 石膏湿法脱硫工艺及循 环流化床半干法脱硫工艺的锅炉总计 4 5台 ， 其中石 灰 石一 石 膏 湿 法 脱 硫 工 艺 3 3台 ， 占总 数 的 7 3 ， 且 设计脱硫效率不低于 9 5 ％， 循环流化床半干法脱硫 工 艺 1 2台， 占总数的 2 7 ， 设计 脱硫效率 在 8 5 左 右 。 吉林省火力发电厂石灰石一 石膏湿法 与烟气循 环流化床半干法工艺对 比见表 1 。 表 1 石灰石一 石膏湿法与烟气循环流化床 半干法工艺对比 项 目 石 灰石一 石膏湿法 烟气循环流化床半干法 脱硫效率／ 9 5 8 5 应用情况／ 7 O 3 O 占地面积 较大 ， 适 用新 建电厂 较小 ， 适用于老电厂改造 投 资成本 较 高 较低 脱 硫剂价格／ 元 t 运行稳定性适应煤种变化能力强适应煤种变化能力较弱 排烟温度／ C 6 0 8 0 脱硫废水 有 无 脱 硫 渣 水 质 量 分 数 脱硫渣 为干 粉状 ． 便 脱 硫 渣 雹 萎 综合利用 多 ， 无法 综合利用 5 6 4 工程实例 吉 林 省某 3 0 0 MW 火 力发 电机 组 ， 采用 石灰 石一 石膏湿法脱硫技术后 ， 设计脱硫效率不低 于 9 5 ％， 人 口S O 质量浓度 3 4 1 7 mg ／ m。 ， 4台浆液循环泵石 灰石 质量分数 9 O ％， 试验期 间投入 2台浆液循 环 泵， 石灰石质量分数 9 2 。 某 2 0 0 MW 火力 发 电机组 ， 采 用循 环 流 化床 半 干法脱硫技术后 ， 设计脱硫效率不低 于 8 5 ， 入 口 S o 质量浓度 2 3 0 0 mg ／ m。 ， 生石灰质量分数 8 5 ％， 试验期间生石灰质量分数 8 1 9 ／ 5 。 通过对脱硫装置进行性能测试 ， 将测试结果与 设计参数进行比较 ， 评价脱硫装置运行情况。 脱硫装 置主要设计值及性能测试结果见表 2 、 表 3 。 表 2 3 0 0 MW 机 组脱 硫装置主要设计值及性能试验结果 表 3 2 0 0 M W 机组脱硫装置 主要设计值 及性 能试 验结果 通过测试数据可以看 出， 3 0 0 Mw、 2 0 0 MW 脱 硫装置脱硫效率及 S O。 排放质量浓度均可满足设 计要求。 5 结论 吉林省火力发电厂采用 的石灰石一 石膏湿法脱 硫工艺与循环流化床半干法脱硫工艺相 比， 前者应 用更广泛、 脱硫效率更高 ， 更容易满足 国家 S O。 排 放质量浓度标准要求 ， 有利于降低 S 0 排放量。石 灰石一 石膏湿法脱硫工艺适合 于新建或煤种变化 比 较大的电厂 ； 循环 流化床半 干法脱硫工艺适合于老 电厂脱硫改造或煤种变化较小的电厂。 编 辑韩桂 春