摘要 针对中、型火电厂脱流技术改造的经验, 介绍了目前国内中、小型火电厂采用较多的脱硫工艺及优缺点和使用范围, 供中、小型火电厂选择和实际应用。

1 前言

随着社会经济的快速发 展, 节能环保问题越来 越引起社会的广泛关注, 地方火力发电厂的污染物 排放也越来越引起地方政府部门的高度重视。在新 修订的国家污染物排放标准 5火电厂大气污染物排 放标准 6 (GB13223- 2003 )中, 在兼顾电力发展和环 境保护目标的同时, 大幅度提高对火电厂大气污染 物排放量的限制。由于中小型火电厂多数没有脱硫 装置, 为了达到环保要求, 均需上马脱硫设备。目前 市场上脱硫技术多种多样, 如何结合各地实际情况, 正确选择脱硫技术是关系到地方中、 小型火电厂生 存的关键。针对中、 小型火电厂如何选择脱硫技术 提出几种方案供参考。

2 脱硫技术简介

对于中、 小型燃煤锅炉, 由于资金、 场地等条件 的限制, 宜采用结构简单、 投资较低、 占地面积较小、 脱硫效率高、 运行费用低的脱硫工艺。目前国内中、小型火电厂较多采用的脱硫工艺有: 湿式简易石灰 石 - 石膏抛弃法、 双碱法、 氧化镁抛弃法、 氨法、 简易 氨法、烟气循环半干法、 炉内喷钙法等。

2 1 石灰石 - 石膏湿法脱硫工艺

石灰石 (石灰 ) - 石膏湿法脱硫工艺采用价廉易 得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂, 石灰石经破碎磨 细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液。当采用石灰为 吸收剂时, 石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收 浆。在吸收塔内, 吸收浆液与烟气接触混合, 烟气中 的二氧化硫与浆液中的碳酸钙反应生成亚硫酸钙, 亚硫酸钙与鼓入的氧化空气进一步反应, 最终反应 产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴, 经换热器加热升温后排入烟囱或直 接排入 烟囱 (烟囱必须做防腐处理 )。脱硫石膏浆经脱水装 置脱水 后回收或 抛弃。由 于吸收 浆液可 以循环 利 用, 所以脱硫吸收剂的利用率很高。

简易石灰石 - 石膏抛弃法是中小型锅炉烟气脱硫工程最普遍采用的一种工艺, 该工艺是在传统石灰石 (石灰 ) - 石 膏湿法脱硫工艺的基础上进行简化, 在保证较高的脱硫效率的前提下, 大大降低投资和运行成本, 但脱硫 产物大部 分抛弃, 造成二次污染。

石灰石 (石灰 ) - 石膏湿法脱硫是目前世界上技 术最为成熟、 应用最多的脱 硫工艺, 有机构统计: 在 美国、 德国和日本, 应用该工艺的机组容量约占电站 脱硫装机总容量的 93% 以上。

2. 2 双碱法

钠钙双碱法是为了解决脱硫塔和循环管道的磨 损、 堵塞和结垢的问题而在吸收循环过程中 采用钠 碱 (氢氧化钠或碳酸钠 )作为吸收剂, 并为降低运行 成本采用石灰对钠碱进行再生的脱硫工艺。先用可 溶性的碱性清液作为吸收剂吸收 SO2, 然后再用石灰 乳或石灰对吸收液进行再生, 由于在吸收和 吸收液 处理中, 使用了不同类型的碱, 故称为双碱法。

在双碱法中应用最多的方法是以烧碱 ( NaOH )、 纯碱 ( NaCO 3 )或亚硫酸钠 ( Na2 SO3 )吸收 SO2, 然后, 吸收液用石灰再生。再生后的钠碱溶液返回洗涤系 统用作吸收液, 再生后生成的亚硫酸钙或硫 酸钙沉 淀, 经处理后抛弃或回收。钠钙双碱法是较为常用 的脱硫方法之一, 该法在国外如日本、美国已有大型化成功应用, 在日本和美国至少有几十套双 碱法脱硫装置, 成功应用于电站和工业锅炉。

该工艺综合石 灰法与钠碱法的特点, 解决了石灰法的塔内易结垢问题, 又具备钠碱法吸收效率高的优点。

2. 3 氧化镁抛弃法

氧化镁抛弃法是在氧化镁再生法和硫酸镁回收 法的基础上, 省去了脱硫产物的再生和回收 系统简化而成的, 该工艺具有脱硫效率高、 结构简单、 投资 省、 占地少的特点, 此外该工艺不会产生大量固体废 弃物, 不需要堆放场地。脱硫终产物为硫酸镁 (俗称 泻盐 )溶液, 随废水排 放。目前 国内开发 的氧化镁 法, 以氧化镁 (纯度为 80~ 85 % ) 为脱硫剂, 与水混 合消化成氢氧化镁溶液送至脱硫塔中与烟气中 SO2 反应生成亚硫酸镁, 然后送至曝气池氧化, 使亚硫酸 镁氧化成硫酸镁, 经处理后再排放。

由于镁的活性比钙高, 所以镁法脱硫率高, 无结 垢问题, 但脱硫剂的价格要高些, 为降低运行成本, 氧化镁法主要用在菱镁矿储量比较丰富的地区, 如: 辽宁的丹东、山东莱州等地。

2. 4 简易氨法

       氨法脱硫工艺以氨水为 吸收剂, 副产物硫酸铵 化肥。锅炉排出的烟气经烟气换热器冷却至 90~ 100e , 进入预洗涤器经洗涤后除去 H Cl和 H F, 洗涤 后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入脱硫塔中, 浓度 5% 的氨水自塔顶喷淋洗涤烟气, 烟气中的 SO2 与氨水充分接触洗涤, 经洗涤的烟气排出后经去雾 器除去携带的水滴, 再经烟气换热器加热后经烟囱 排放或直接排入烟囱 (烟囱必须做防腐处理 )。洗涤 工艺中产生的浓度约 25% 的硫酸铵溶液排出洗涤 塔, 可以送到化肥厂进一步处理或直接作为液体氮 肥出售, 也可以把这种溶液进一步浓缩蒸发干燥加 工成颗粒、 晶体或块状化肥出售。

简易氨法是去除了硫铵回收的一种简易脱硫方 法, 常采用文丘理塔作为吸收塔, 利用废氨水作为脱 硫剂。该法虽然结构简单, 投资低, 但脱硫产物亚硫 铵的抛弃会造成二次污染, 若无废氨水, 该法的运行 费用也是昂贵的, 故该法现已逐渐被淘汰。