燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术

燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术

王文涛

（中国神华能源股份有限公司国华惠州热电分公司广东省惠州市516200）

摘要：本文首先阐述了石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的现状，论述了燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺系统分析，接着分析了湿法脱硫工艺在电厂的应用，最后对石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的发展趋势进行了探讨。

关键词：燃煤电厂；石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术

引言：

火电厂脱硫是电能生产过程中的重要环节之一，它不仅仅需要满足技术要求同时还要结合社会经济以及企业经济进行具体实施。在烟气脱硫技术不断发展的过程中出现了多种方法如半干法、电子束法、吸附法等，但从市场现状以及市场需求来看石灰石-石膏湿法依然占据了极大的比重。相对于其他技术而言石灰石-石膏湿法更为成熟，它不仅仅具有较高的脱硫效率且吸收剂来源较为丰富，经济性较好。另外它的副产品可进行充分利用、回收，因此受到了广泛应用。

1石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的现状

石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中典型脱硫塔型主要有填料塔、鼓泡塔、喷淋塔和液柱塔。填料塔是最早的脱硫塔型，系统阻力很大且极易堵塞，目前已不采用。鼓泡塔具有塔内布局复杂、安装难度大、阻力大等缺点，目前很少用。而三菱重工近年来开发的液柱塔虽然技术比较先进，应用潜力较大，但还有待完善。喷淋塔是目前的主流塔型，具有脱硫效率高、塔内构件少、阻力低等显著优点，但也存在着塔内烟气分布不均和塔结构较大的缺点。喷淋塔作为二氧化硫脱除的直接反应场所，是湿法脱硫系统中的最关键设备。

2燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺系统分析

2.1烟气系统

烟气系统是燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺系统的核心构成，它主要由增压风机、烟道以及烟囱构成，其中烟气挡板是承担了重要的脱硫功能。烟气挡板又可分为FGD主烟道烟气挡板和旁路烟气挡板，FGD主烟道烟气挡板主要适用于FGD系统，其主体结构为双层模式，当主烟道处于关闭状态时，双层挡板间隙间与密封空气相联通，这便可对FGD系统当中的原件产生保护作用。当FGD系统运作时，一般会让旁路烟道保持关闭状态而烟道内部则连接密封空气，另外会设置一个单独的快开构件让旁路烟道可迅速开启，以此来让锅炉维持正常运行状态。烟囱一般会采用钛合金材料制备从而达带耐腐蚀目的。

2.2石灰石制备系统

石灰石浆液系统的主要设备有卸料站、石灰石贮仓、石灰石输送机、石灰石磨机、水力旋流器、称重皮带给料机、泵、箱及搅拌器。石灰石球磨机分为干式和湿式两种，FGD石灰石制备系统一般采用湿式球磨机。石灰石块送至现场后，经皮带给料机、斗式提升机送至石灰石储仓内，再由称重皮带输送机送到湿式球磨机内磨制成浆液，石灰石浆经分离后，大尺寸物料再循环，合格的溢流物料存贮于石灰石浆液箱中。如果方便，也可直接购买石灰石粉在石灰石浆液罐中加工艺水达到所需浆液浓度（25%左右）。然后由石灰石浆液泵送至吸收塔。

2.3吸收系统

吸收系统主要由吸收塔、吸收塔浆液循环泵、喷淋层以及石膏浆液排出泵构成。其中吸收塔是核心构件，其类型众多，主要包括喷淋塔、填料塔等。FGD当中主要是采用喷淋塔达到吸收目的，由于烟气的腐蚀作用会对塔内壁进行防腐处理。吸收塔又可细分为吸收塔浆液池、气体区以及洗涤区，其中吸收塔浆液池主要是对石灰石产生溶解作用并将亚硫酸钙转变为硫酸钙，同时生成石膏晶体。洗涤区主要是对二氧化硫以及三氧化硫进行吸收。气体区一般会装有消雾器，可将烟气当中的液滴去除，从而避免设备出现腐蚀情况。吸收塔浆液循环泵与喷淋层则通过逆向触发反应达到相处二氧化硫以及三氧化硫的目的。石膏浆液排出泵可将石膏分离并对其进行脱水处理。氧化风机可将空气导入至浆液池当中，在搅拌器的作用下让浆液与氧气充分接触，此时亚硫酸钙将被转变为硫酸钙，通过结晶析出从而生成石膏。

2.4石膏脱水系统

石膏脱水系统顾名思义可对吸收塔当中石膏浆液进行脱水处理，石膏浆液借助石膏排除泵被转移至旋流站被进行压缩处理。经过压缩处理后的石膏浆液则进入到脱水机当中转运、储存。而石膏旋流站当中的部分溢流浆液会从新返回到吸收塔当中被循环利用。

2.5排放系统

排放系统包括排水坑、事故浆液箱和抛弃池等。吸收塔区域排水坑用于收集吸收塔区正常运行、清洗和检修中产生的排出物。吸收塔排水坑内的浆液由泵输送至吸收塔、事故浆液池或抛弃池。事故浆液池用于当吸收塔在检修或事故状态下排放储存吸收塔浆液池中的浆液。另外，当FGD设旁路时，FGD可以在主机投运正常后再投运。但目前FGD不设旁路，试运初期电除尘投运不正常导致烟气中大量灰尘和锅炉点火时未燃尽油进入吸收塔浆液池，会导致吸收塔浆液池中的浆液“中毒”，无法到达正常脱硫效果。应将“中毒”浆液通过排放系统外排至抛弃池抛弃。

2.6排放系统

在排放系统存在的情况下可对吸收塔当中的“中毒”浆液进行有效处理，可将其直接外排至抛弃池当中，这样便不会影响到吸收塔的正常脱硫作用。为保证排放系统稳定进行需要在FGD旁设定旁路来保证供电稳定性。

2.7废水处理系统

废水处理系统也是整个工艺系统当中的重要一环，以废水处理系统为导向可有规律性地将脱硫废水排除便可让浆液当中的氯离子浓度维持正常态。所排除的废水需达到相关指标要求后才能对其进行排放。

2.8电气与监测控制系统

电气与监测控制系统主要由电气系统、监控与调节系统和联锁环节等构成，其主要功能是为系统提供动力和控制用电；通过DCS系统控制全系统的启停、运行下况调整、联锁保护、异常情况报警和紧急事故处理；通过在线仪表监测和采集各项运行数据，还可以完成经济分析和生产报表。主要设备包括各类电气设备、控制设备以及在线仪表等。

3湿法脱硫工艺在电厂的应用

湿法脱硫技术的应用是目前最为主要的大范围的成熟的脱硫技术手段，这种技术能够将原材料和副产品进行良好的有效的回收，这样就更够将设备和相关的环境指标达到良好的指定的标准。保障其能够将脱硫落实到实处，达到合情合理的相关标准的制定。各个燃煤的电厂一定要积极有效的保障自身的燃煤特点，进行地理环境和原材料的获取系数，将建设电厂的规模和相关的政策相结合，将系统化的规划和实施得到良好的掌握，选取良好有效的脱硫技术，将烟气中二氧化硫超标的成分进行整体上的整合，保障其能够有效将废气进行处理。

4石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的发展趋势

目前，国内实现高效石灰石-石膏湿法烟气脱硫主要有三种技术途径：一是优化改进喷淋塔，采取优化喷淋塔的结构和喷淋层布置、使用更高效的喷嘴、加装强化气液传质构件等来提高塔内烟气流场的均匀度和增强气液两相间的传质等技术措施，投资成本较低，尤其适合对现有喷淋塔进行改造；二是使用单塔双循环技术或者双塔双循环技术，实现对脱硫反应过程进行分步和精细控制，但成本较高，运行操作复杂；三是当燃煤的含硫量很高时，两种技术结合使用。

结束语：

对湿法除硫技术进行了系统的综述，在目前仍是石灰石-石膏的技术进行脱硫工艺的主要先锋力量，对其中的技术创新仍要有效的落实和创新，保障其能够长久有效的发挥其价值。在未来湿法脱硫技术能够更加的环保，能够达到相关的标准和相关综合性产品的产出，电厂的负责人在相关的电厂中一定要将脱硫技术进行系统的调整，将脱硫技术进行详细的具体化系统化的检修和监督，完善好相关的工艺，侧重对技术的研究，保障脱硫技术能够得到有效的改良和长远的使用。

参考文献：

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[2]田珏.燃煤发电厂烟气脱硫技术及应用[J].科技风.2017（13）

[3]任宝林.燃煤火电厂烟气脱硫技术的研究与应用[J].科技创新与应用.2016（17）