摘要：近年來，隨著全球經濟的快速發展，環境問題越來越引起人們的關注。火電廠鍋爐煙氣中二氧化硫的排放量對空氣環境質量有著極大的影響。石灰石濕法煙氣脫硫是目前火電廠使用最廣泛的一種，其脫硫過程反應速度快、脫硫效率高，綜合經濟性能較好，中國大多數火電廠均采用了石灰石濕法工藝進行煙氣脫硫。文章針對石灰石- 石膏濕法煙氣脫硫技術工藝流程及原理和在實際中的應用進行了簡要的介紹和分析。

　　關鍵詞：火電廠;煙氣脫硫;石灰石- 石膏;濕法脫硫;工藝

　　1 火電廠鍋爐煙氣中二氧硫對環境的危害

　　我國的煤炭產量居世界第一，而且高硫煤( 硫含量超過2.5%)的產量占煤炭總量的20%～25%。全國84% 的煤炭消耗是直接燃燒，燃燒過程中釋放出大量的二氧化硫( 特別是熱電廠和焦化廠等行業)，燃煤二氧化硫排放量超過總二氧化硫排放量的85%，對空氣造成嚴重污染。二氧化硫是無色、透明、有刺激性臭味的氣體。二氧化硫遇見水蒸氣反應生成亞硫酸(SO2+H2O→H2SO3)，而亞硫酸是酸雨的主要成份。二氧化硫在室內遇見水蒸氣就會腐蝕建筑物內金屬部分。房屋建筑就會減少壽命。大氣中二氧化硫濃度在0.5ppm 以上對人體已有潛在影響;在

　　400～500ppm 之間，人們有潰瘍和肺水腫，直到窒息而死。二氧化硫與大氣中的煙霧相互作用。當空氣中二氧化硫濃度為0.21PPM 時，煙霧濃度超過3.3mg/L，可能會增加呼吸系統疾病的發病率，慢性病人的病情迅速惡化。減少空氣中二氧化硫的污染，提高空氣質量迫在眉睫。

　　2 煙氣脫硫技術探討

　　近年來，世界各國在火電廠鍋爐煙氣脫硫技術方面進行了大量研發，開發了多種脫硫技術。主要有：(1) 燃燒前脫硫。對煤進行化學、物理或生物脫硫方法。物理法一般可去除硫的20%～40%;化學法投資相對較大;生物法目前處于研究階段，估計脫硫效率可達到80%～90%。(2) 燃燒脫硫技術。在煤燃燒過程中進行脫硫，主要有爐內噴鈣，循環硫化床(CFB, PCFB),脫硫效率一般可達到50%～70%。(3) 燃燒后煙氣脫硫技術( 簡稱 FGD)，如濕法，簡單濕法，干法，半干法，氨法等。

　　由于煙氣脫硫(FGD) 效率較高，國內絕大多數火電廠鍋爐均采用了此工藝進行脫硫。在所有煙氣脫硫(FGD) 工藝中，石灰石- 石膏法煙氣脫硫技術比較受到國內外火電企業的歡迎。據不完全統計，在所有火電企業煙氣脫硫技術中，石灰石- 石膏法脫硫工藝大約占總量的75% 以上。而國內已投產的火電廠和電廠煙氣脫硫技術中，石灰石- 石膏濕法脫硫技術占91% 以上。該技術的優點是：適用煤種廣、脫硫效率高、脫硫劑價格低廉、來源廣泛。石灰石- 石膏濕法脫技術是最成熟、運行狀況最穩定的脫硫技術，它的脫硫效率一般都在90% 以上，而作為副產品石膏可以回收利用。

　　3 火電廠煙氣石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術探討

　　石灰石- 石膏濕法脫硫工藝采用石灰石(CaCO3) 作為脫硫劑。由于石灰石(CaCO3) 有良好的化學活性和低廉的價格，已經成為世界上最常使用的脫硫劑。一般來說，石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝主要包括以下幾種：石灰石漿液制系統、煙氣系統、SO2 吸收系統、石膏脫水系統等。

　　石灰石-石膏濕法脫硫系統(即脫硫島或稱FGD 系統)是一個完整的工藝系統，主要分成以下幾個分系統：脫硫煙氣系統、SO2 吸收系統、石灰石漿液制備與供應系統、石膏脫水系統、排放系統等。脫硫島的主要設備有升壓風機、吸收塔及循環泵、氧化風機、除霧器、旋流器等。脫硫島同時配置有電氣、熱控設備及DCS 系統、消防及火災報警等輔助系統。

　　3.1 石灰石漿液制備系統

　　將石灰石粉碎后，通過罐車運送到石灰粉筒倉，通過加料倉，加入溶解罐，和水配制成一定濃度的漿液，通常要求石灰石( 粒徑小于或等于20mm)。然后用輸送泵將石灰石漿液輸送至石灰石漿液箱，再經過石灰石漿液泵將成品漿液輸送至吸收塔。

　　3.2 煙氣系統和吸收系統

　　煙氣從引風機進入吸收塔底部后，煙氣中的二氧化硫和石灰石漿液進行化學反應生成亞硫酸鈣(CaCO3+H2SO3→CaSO3 +CO2+H2O)。同時亞硫酸鈣經過強制氧化進一步轉化為硫酸鈣(2CaSO3+O2=2CaSO4)。煙氣通過引風機進入吸收塔，與上部噴淋層的漿液逆流接觸，脫硫吸收反應后。脫硫后的凈煙氣將所攜帶的液滴通過吸收塔的頂部除霧器除去，然后進入煙囪，排放到大氣中。為了使石灰石漿液和SO2 反應處于最佳狀態，運行人員必須加強漿液濃度調節。一般來說，運行人員主要通過對漿液pH值分析，來及時對漿液濃度進行調整。二氧化硫最佳反應的pH值是4.2～5.8。

　　煙道采用普通鋼制煙道, 原煙氣煙道除吸收塔入口一段煙道考慮受濕煙氣影響而采取防腐內襯外，其它部分由于煙氣溫度較高, 均無需防腐處理。吸收塔出口后的凈煙氣煙道由于煙氣溫度已降至50℃以下, 達到酸露點, 因此采用玻璃鱗片樹脂涂層作為鋼制煙道內壁的防腐層S O 2 吸收系統是煙氣脫硫系統的核心，主要包括吸收塔、除霧器、循環漿液泵和氧化風機等設備。

　　在吸收塔內，煙氣中的SO2 被吸收漿液洗滌并與漿液中的C a C O 3 發生反應，反應生成的亞硫酸鈣在吸收塔底部的循環漿池內被氧化風機鼓入的空氣強制氧化， 最終生成石膏( C a S O 4·2 H 2O ) ，石膏由石膏漿液排出泵排出，送入石膏處理系統脫水。煙氣從吸收塔出來后，經過二級除霧器，以除去脫硫后煙氣夾帶的細小液滴，使煙氣在含霧量低于7 5 m g / N m 3 (干態)下排出。吸收塔漿液池中的pH 通過石灰石漿液的投量控制在5.6～5.8，如果pH值超過此值, 吸收塔會有結垢問題出現; 如果pH值低于此值，漿液的吸收能力下降, 最終影響到S O 2 的脫除率和副產品石膏質量。

　　3.3 工藝水系統

　　工藝水系統應滿足石灰石煙氣濕法脫硫工藝裝置正常運行和事故工況下脫硫工藝系統的用水。

　　電力論文投稿刊物：《東北電力技術》Northeast Electric Power Technology(月刊)1980年創刊，辦刊宗旨是促進東北電網的技術進步，提高電網的管理水平和經濟效益。在內容上堅持理論結合實際，主張先進性和實用性并重，注意層次性，適當考慮知識性。

　　3.4 排空系統

　　石灰石煙氣濕法脫硫工藝裝置設置一個濾液箱，負責脫水漿液收集和擔負事故漿液箱作用，事故漿液箱的容量應該滿足所有吸收塔檢修排空時和其他漿液排空的要求。吸收塔漿液池檢修需要排空時，吸收塔的石膏漿液輸送至事故漿液箱最終可作為下次石灰石煙氣濕法脫硫裝置啟動時的晶種。

　　5 結語

　　濕法煙氣脫硫系統采用的是在目前脫硫市場上占據主導地位的成熟的煙氣脫硫技術。與國內現投入運行的相類似的系統相比較，結構簡單，脫硫效率高，運行費用較低，比較適合我國國情，可為同類機組選取脫硫設備提供參考和比較。

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　　作者：徐雄偉