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脫硫石灰石制粉機之石灰石石膏濕法脫硫技術

發布：制砂機專業網發布時間：2014-12-24 16:32

5x制砂機

為保護環境,實現我國政府控制SO2排放量的目標,我國將持續開展節能降耗,
研究推廣好的減污燃燒裝置,開發清潔能源,推行區域集中供熱和熱電聯供,改變目前煤炭利用效率低的現狀。同時,我國將擴大原煤洗選比例,開發高硫煤洗選脫硫技術和裝備,研究微波脫硫和磁分離脫硫技術和裝備以及生物脫硫技術,進一步研究煤炭液化和氣化技術,降低進入煙氣中的SO2數量。
近年來，我國電力工業部門在煙氣脫硫技術引進工作方面加大了力度，對目前世界上電廠鍋爐較廣泛采用的脫硫工藝都有成功運行工程，主要有濕法煙氣脫硫、干法煙氣脫硫和半干法煙氣脫硫。下面重點介紹一下石灰石/石灰－石膏法煙氣脫硫
二、國內外對于石灰石—石膏濕法脫硫國內外的現狀
據全球統計,80%的脫硫裝置采用石灰石(石灰)—石膏濕法,10%采用噴霧干燥法(半干法),10%采用其它方法。濕法脫硫工藝是目前世界上應用最多、最為成熟的技術,吸收劑價廉易得、副產物便于利用、煤種適應范圍寬,并有較大幅度降低工程造價的可能性。目前單機容量在200MW以上的火電機組容量占火電總裝機容量的55%。高參數、大容量火電機組是當前和今后相當長時間內火電發展的方向,因此,大機組脫硫是火電廠脫硫的工作重點,是控制火電廠SO2的關鍵,而濕法脫硫工藝是當前國際上通行的大機組火電廠煙氣脫硫的基本工藝,所以,應重點發展濕法脫硫技術。龍源電力集團,引進德國斯坦米勒公司濕法脫硫技術,成立了具備總承包能力的工程公司,希望形成每年2000MW煙氣脫硫裝置的能力,即為一例。煙氣循環流化床脫硫工藝脫硫效率高,建設投資較省,占地面積較少,在能滿足高品位石灰供應和妥善處理脫硫灰的條件下,具有較好的發展前景,尤其是適用于中小機組和老機組的脫硫改造。噴霧干燥法脫硫、爐內噴鈣尾部增濕活化脫硫、海水脫硫、電子束脫硫等脫硫工藝在國內已有示范項目,可結合當地實際情況論證,合理選用。對于海水脫硫法,在有條件的沿海電廠應用是很好的,此法無任何添加劑和副產品,系統簡單,運行可靠,脫硫效率高,投資運行費用較低,漳州后石電廠2臺600MW,深圳西部電廠1臺300MW已運行,運行狀況良好,值得借鑒
前世界上煙氣脫硫工藝方法較多，這些方法的應用主要取決于鍋爐容量和調峰要求、燃燒設備的類型、燃料的種類和含硫量的多少、脫硫率、脫硫劑的供應條件及電廠的地理位置、副產品的利用等因素。
石灰石（石灰）—石膏濕法脫硫是目前世界上技術最成熟、應用最廣、運行最可靠的方法，已成為世界商業FGD的主導。石灰石（石灰）—石膏濕法脫硫工藝適用于大型新建項目。
幾十年來，國內脫硫技術不斷發展，至今已開發出了兩百多種脫硫工藝，特別是近幾年來，隨著環境保護的日趨嚴格，我國的脫硫技術在引進、消化、吸收各國脫硫技術的基礎上，總結經驗、教訓，勇于實踐，創出了多項具有我國自主知識產權的、適合國情的高科技脫硫技術。新技術主要特點是：根據我國國情和市場要求，在滿足環保標準要求的前提下，向投資省、效率高、運行穩定可靠、費用低、無腐蝕、占地小、自動化程度高的方向發展。
國內外對于石灰石—石膏濕法脫硫國內外的現狀
前世界上煙氣脫硫工藝方法較多，這些方法的應用主要取決于鍋爐容量和調峰要求、燃燒設備的類型、燃料的種類和含硫量的多少、脫硫率、脫硫劑的供應條件及電廠的地理位置、副產品的利用等因素。
石灰石（石灰）—石膏濕法脫硫是目前世界上技術最成熟、應用最廣、運行最可靠的方法，已成為世界商業FGD的主導。石灰石（石灰）—石膏濕法脫硫工藝適用于大型新建項目。
幾十年來，國內脫硫技術不斷發展，至今已開發出了兩百多種脫硫工藝，特別是近幾年來，隨著環境保護的日趨嚴格，我國的脫硫技術在引進、消化、吸收各國脫硫技術的基礎上，總結經驗、教訓，勇于實踐，創出了多項具有我國自主知識產權的、適合國情的高科技脫硫技術。新技術主要特點是：根據我國國情和市場要求，在滿足環保標準要求的前提下，向投資省、效率高、運行穩定可靠、費用低、無腐蝕、占地小、自動化程度高的方向發展。

石灰石-石膏脫硫優點
（1）適用于燃料范圍大，脫硫效率高。該工藝脫硫率高達95%以上,脫硫后的煙氣不但SO2濃度很低,而且煙氣含塵量也大大減少。大機組采用濕法脫硫工藝,SO2除量大,有利于地區和電廠實行總量控制。
（2）技術成熟，運行可靠性好。在世界脫硫市場上占有的份額達85%以上。
適用范圍廣，不受燃煤含硫量與機組容量的限制，單塔處理煙氣量大，可達每小時3?106 m3，所以對高硫煤、大機組的煙氣脫硫更有特殊的意義。（3）對煤種變化的適應性強。該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫,無論是含硫量大于3%的高硫煤,還是含硫量低于1%的低硫煤。
（4）緊湊的吸收塔設計（吸收塔集吸收、氧化、結晶于一體），節約投資和空間。（5）吸收劑消耗接近化學理論計算值并且吸收劑的資源豐富,價格便宜
作為該工藝吸收劑的石灰石在我國分布很廣,資源豐富,品位也很好,碳酸鈣含量多在90%以上,優者可達95%以上。在脫硫工藝的各種吸收劑中,石灰石價格最便宜,破碎磨細較簡單,鈣利用率較高。
（6）脫硫副產物石膏可作為水泥緩凝劑或加工成建材產品。不僅可以增加電廠效益、降低運行費用，而且可以減少脫硫副產物處置費用，延長灰場使用年限。（7）技術進步快。近年來國外對工藝進行了深入的研究與不斷改進,如吸收裝置由原來的冷卻、吸收、氧化三塔合為一塔,塔內流速大幅度提高,噴嘴性能進一步改善等。通過技術進步和創新,可望使該工藝占地面積較大、造價較高的問題逐步得到解決。石灰石(石灰)—石膏濕法脫硫是目前世界上技術最為成熟、應用最多的脫硫工藝,特別在美國、德國和日本,應用該工藝的機組容量約占電站脫硫裝機總容量的80%以上,應用的單機容量已達1000MW及以上。
2.石灰石-石膏脫硫缺點
其主要缺點為投資和運行費用較高、占地較大。
六、石灰石-石膏法原理
石灰石—石膏濕法脫硫工藝采用石灰石或石灰作為脫硫吸收劑，石灰石經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收劑漿。也可以將石灰石直接濕磨成石灰石漿液制成吸收漿劑。在吸收塔內，吸收漿劑與煙氣接觸混合，煙氣中的SO2與漿劑中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應，最終反應產物為石膏。脫硫石膏漿經脫水裝置脫水后回收，由于吸收劑漿的循環利用，脫硫吸收劑的利用率較高。
石灰石－石膏法煙氣脫硫廣泛用于小型電廠和工業鍋爐。《石灰石/石灰－石膏法煙氣脫硫工程設計規范》中關于濕法煙氣脫硫工藝的選擇原則為：燃用含硫量Sar≥2%煤的機組或大容量機組（200MW及以上）的電廠鍋爐建設煙氣脫硫裝置時，宜優先采用石灰石－石膏濕法脫硫工藝，脫硫率應保證在90%以上。濕法煙氣脫硫工藝采用堿性漿液或溶液作吸收劑，其中石灰石/石灰－石膏濕法脫硫是目前世界上技術最成熟、應用最廣，運行最可靠的脫硫工藝方法，石灰石經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收劑漿液；也可以將石灰石直接濕磨成石灰石漿液。石灰石或石灰漿液在吸收塔內，與煙氣接觸混合，煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應，最終反應產物為石膏，經脫水裝置脫水后可拋棄，也可以石膏形式回收。由于吸收劑漿液的循環利用，脫硫吸收劑的利用率很高。該工藝可適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫，脫硫效率可達到95%以上。其脫硫副產物石膏的處置方式劃分，一般有拋棄和回收利用兩種方法，脫硫石膏處置方式的選擇主要取決于市場對脫硫石膏的需求、脫硫石膏的質量以及是否有足夠的堆放場地等因素。拋棄方式，如采用棄置灰場或回填礦坑，另一種是綜合利用方式，主要用作水泥緩凝劑和建筑材料等。

石灰石一石膏濕法脫硫水系統存在的問題，有下面這些：

（1）工程質量存在問題較多
       工程造價低，完成時間又短，使得不少電廠脫硫裝置投運后需要不斷完善和優化改造;不少設備損壞過快提前更換、脫硫系統維護工作量大是造成目前脫硫裝置投用率不高的主要原因。突出表現在漿液泵和攪拌器機械密封損壞，漿液泵和攪拌器葉輪、葉片腐蝕和磨損，閥門等的磨損和腐蝕，各測量儀表故障，煙道防腐脫落，膨脹節腐蝕，管道堵塞或腐蝕，煙氣擋板泄漏等。

（2）設計參數選擇不合理，系統很難滿足正常穩定運行
       在煙氣量、灰份、含硫量往往選擇過小。脫硫裝置設計不合理主要體現在脫硫裝置入口二氧化硫濃度、煙塵濃度、煙氣量超出設計值較多，脫硫裝置的脫硫能力不能滿足實際需要，系統不能連續、穩定運行;其主要原因是發電企業向脫硫公司提供的煤質和煙氣參數較實際相差甚遠，導致脫硫裝置無法處理全部煙氣。目前已知多個電廠脫硫塔不能滿足實際運行的要求，需要對脫硫塔和系統進行整體改造，造成資源很大的浪費。

（3）脫硫塔當做除塵器使用[1]使系統不能穩定運行
       脫硫塔的確有除塵作用，所以設計單位往往考慮將脫硫塔設計除塵效率為50%，有些設計單位甚至考慮除塵效率達到80%。而且脫硫塔前電除塵大都為雙室四電場，由于電除塵對粉塵物化特性敏感，大都除塵效率運行在96%~99.5%之間，所以脫硫塔入口粉塵濃度約200mg/m3 左右，將有100mg/m3 的粉塵不斷加入石灰石粉脫硫劑中參與循環，使脫硫效率降低;影響石膏結晶和品質，不利于石膏的綜合利用;造成濾布堵塞，出現石膏脫水困難現象;加速循環系統的磨損，如漿液循環泵、攪拌器、風機等轉動機械。

（4）管理重視程度不夠、運行監督不力
        目前國內脫硫裝置普遍存在著重建設、輕運行和維護的傾向，對已建成脫硫裝置的重視程度不夠，很多電廠的脫硫裝置經脫硫公司移交后趨于停運、半停運狀態。對大部分發電企業來說，煙氣脫硫還是一個新項目，對脫硫裝置的監督體制不健全，很多電廠對脫硫裝置的運行參數化驗項目不全，部分電廠還沒有對脫硫裝置的運行參數進行監督化驗，部分電廠甚至沒有脫硫實驗室。