脱硫技术

石灰石—石膏法湿式烟气脱硫

3.1.3.1 石灰石—石膏法湿式烟气脱硫技术概述

各种脱硫技术中，由于湿法脱硫工艺的成熟性、可靠性，目前约占整个烟气脱硫市场的80％，而且其中的90％采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术。石灰石—石膏湿法烟气脱硫是目前世界上现有的烟气脱硫工艺中最为成熟、运行可靠性最高、应用也最为广泛的脱硫技术，特别在美国、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80％以上。它不仅能处理大容量机组烟气脱硫，而且其脱硫效率可达95％，运行可靠性和脱硫剂利用率超过95％。 3.1.3.2 反应原理及工艺流程

石灰石—石膏湿法脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液。脱硫系统位于燃煤锅炉烟道的末端、除尘系统之后，典型的工艺流程如图3-3所示。从除尘器出来的烟气一般经过烟气换热器(GGH)，然后进入吸收塔。在吸收塔里SO2直接和磨细的石灰石悬浮液接触并被吸收去除，新鲜的石灰石浆液不断地加入到吸收塔底部的氧化池中，被洗涤后的烟气通过除雾器除去液滴和换热器升温后，通过烟囱排放到大气中。反应产物石膏从塔中取出，然后被送去脱水或进一步进行处理。脱硫石膏可直接抛弃，也可综合利用。该工艺的化学反应原理如下：

???吸收： CaSO4?液????CaSO4?固?

2????溶解： CaCO3?2H????Ca?H2O?CO2?g? ??2????氧化： HSO3?1/2O2???H?SO4

???结晶： Ca2??SO42??2H2O???CaSO4?2H2O?s?

图3-3 石灰石—石膏湿法烟气脱硫典型工艺流程

内蒙古国华准格尔发电有限责任公司位于内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗薛家湾镇，其三期扩建工程2×330MW纯凝发电机组，由中国神华能源股份有限公司、内蒙古蒙电华能热电股份有限公司、神华准格尔能源有限责任公司共同出资建设。作为煤电资源综合利用、优势互补的重要工程，于2003年开始前期准备，2006年2月7日正式获得国家发改委核准。工程静态投资25.48亿元。国华准电三期扩建工程分为3、4号两台机组，两台330MW机组已于2007年10月和12月投产发电，并通过50万二回线并入蒙西电网，通过蒙西和华北电网的联络线送到京津唐电网。同时也了增加内蒙古电网的东送电力，减轻煤炭外运压力，提高煤炭就地转化率。

国华准电三期工程烟气脱硫系统分析

一、主要技术指标

脱硫装置机组容量：2×330MW

脱硫装置处理烟气量：2×1119000m3/h（标准干态）

：2×1230000m3/h（标准湿态）

机组耗煤量：365.0 t/h（设计煤种） 脱硫装置进口烟气温度：135℃

脱硫装置进口浓度：4690.8（标准干态） 年脱除SO2量：13057吨 系统脱硫率：≥90% 装置可用率：95%

石灰石—石膏湿法脱硫工艺系统

本工程采用湿式球磨机制备石灰石浆液。由当地石灰石矿购得的粒径小于20mm的石灰石块料，由自卸卡车运输至电厂，经地磅计量后倒进地下料斗，由给料机、皮带输送机、斗式提升机送入石灰石块仓贮存。石灰石块仓下设皮带称重给料机，将石灰石块加入湿式球磨机进行浆液磨制，球磨机流出的浆液进入中间循环浆液箱，用泵送入粗细分离器，粗浆返回磨机，细的成品浆液进入成品浆液箱，然后经石灰石浆液输送泵送往脱硫吸收塔内。湿式球磨机系统设一座石灰石块仓，石灰石块仓容量按4台机组脱硫装置3天石灰石耗量设计，并配有相应的输送机、斗提机、给料机、除尘设备、成品浆液箱、浆液输送泵等。本工程二期、三期脱硫系统合设一套公用石灰石制浆系统，采用湿式磨机，按二期、三期工程四台机组容量设置。设两台湿式球磨机，每台出力按锅炉BMCR工况4台机组75%用量考虑；磨制后石灰石产品粒径≤0.063mm（250目，通过率90%）。一座吸收塔设两台石灰石浆液输送泵，一运一备，三期共四台；选用流量为30m3/h离心式浆液泵，将成品浆液送入吸收塔。

三、SO2吸收系统

SO2吸收系统按单元制配置，每台锅炉配一套SO2吸收系统，即一台锅炉配

一套吸收塔。由于主烟道后场地狭窄，吸收塔暂按空塔设计，GGH拟布置于吸收塔上部。

烟气自下而上通过立式吸收塔，吸收塔上部为喷淋区，该区布置有喷嘴层。

循环浆泵采用单元制，每台循环浆泵对应一层喷淋层，将石灰石浆液、亚硫酸钙和石膏混合浆液送入吸收塔喷嘴进行喷淋，喷淋浆液自上而下与烟气进行逆流接触通过吸收塔SO2吸收区，此时与烟气接触发生化学反应，生成亚硫酸钙后汇入吸收塔下部循环浆池。氧化风机向循环浆池内鼓入氧化空气，将亚硫酸钙氧化成

为硫酸钙。

经洗涤脱硫净化后的烟气为带液滴的湿烟气，在吸收塔上部出口段装有两级

除雾器，湿烟气通过除雾器除去大部分脱硫后烟气携带的液滴，烟气含液滴量低于75mg/Nm3后排放。

通过以上布置，国华准电三期工程3、4号两台机组脱硫效率均能达到95%以上，达到预先设计的脱硫效率，也符合国家硫氧化物的排污标准。 存在的问题

国华准能矸电三期工程的大气污染物排放量虽然符合国家制定的排放标准，但也由于其在用煤、成本问题等其他方面也存在着一定的问题，最主要的有以下几点:

（1）在脱硫方面，采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺系统进行脱硫，其效率达到95%以上，达到国家要求排放的标准，但是二期工程的脱硫岛内不设独立的脱硫废水处理设施，其脱硫废水没有得到很好的处理，脱硫废水的水质主要含有悬浮物、pH值、钙、镁、铝、铁重金属以及氟离子、氯离子、硫酸根、碳酸根等，排放的废水中总悬浮固体(SS)浓度较高、呈弱酸性，两台机组脱硫系统废水量总计约6～8t/h。脱硫废水有带来了电厂的二次污染。

解决方案

（1）对与脱硫废水，应在二期工程的脱硫岛内建设独立的脱硫废水处理设施，以加强对脱硫废水的处理能力，尽量减少电厂带来的二次污染。

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