烟气脱硫技术(一)

烟气脱硫技术（一）

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山东省热电设计院环保中心

第一章 概述

随着我国经济的迅猛发展，国家对能源的需求量也越来越大。而煤炭和石油是现今以及今后很长一段时间内的主要能源来源，我国是煤炭消费大国，煤炭占到一次能源消费总量的70%左右。由于煤炭的直接燃烧，排放大量的二氧化硫、氮氧化物和烟尘。 2003年，全国各行业所产生废气中二氧化硫排放总量2158.7万吨。预计2005年全国煤炭消费将超过18亿吨，二氧化硫产生量将达到3000万吨，氮氧化物产生量也将达到约1700万吨。形成了严重的煤烟型污染。

烟气中排放的大量二氧化硫、氮氧化物等酸性气体对人们的身体健康及生态环境造成了极其严重的危害。根据有关研究，我国每排放一吨二氧化硫约造成5000元的经济损失，酸雨和空气污染造成我国每年约1100多亿元的经济损失。因此加强对SO2排放的控制，已成为我国当今和未来相当长时期内的重要社会问题之一。

为了控制二氧化硫污染，我国政府进一步加强了对污染治理的政策指导，提高了排放标准和要求。2000年4月，修订的《大气污染防治法》明确了排污收费、超标违法的原则。并规定新建、扩建排放二氧化硫的火电厂和其他大中型企业，超过规定的污染物排放标准或总量控制指标的，必须建设配套脱硫除尘装置或者采取其他控制二氧化硫排放的措施。两控区（SO2控制区、酸雨控制区）已建企业超过规定污染物排放标准的，应当限期治理，并处以罚款。2003年12月，国家环保总局发布新修订的《火电厂大气污染物排放标准》，烟尘、二氧化硫及氮氧化物的排放标准更加严格。国务院明确提出2005年全国二氧化硫排放量比2000年减少10%；《两控区》二氧化硫排放量比2000年减少20%的控制目标。

结合我国国情，开发有效的控制SO2排放的脱硫技术已成为一项极其紧迫的任务，保护和改善生活环境与生态环境，保障人体健康，促进经济和社会的可持续发展才是我们的最终目标。

目前市场上运行的成熟脱硫技术有二十几种，大致可分为湿法、半干法和干法，其中以湿法运用最为广泛，每一种成熟的脱硫技术都有其特点，适用于不同的脱硫环境和要求。电厂依据自身标准要求、现场情况、脱硫剂供应和锅炉规模及燃煤含硫多少，结合脱硫技术特点，选择投资省、技术成熟完善、运行安全可靠费用低和无二次污染的实用技术。对于大量中小型燃煤锅炉或脱硫改造工程，由于情况各异和限于投资，对适宜脱硫技术的选择变得尤为重要！

《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》的通知(环发[2002]26号)中规定燃用含硫量≥2％煤的机组、或大容量机组(≥200MW)的电厂锅炉建设烟气脱硫设施时，宜优先考虑采用湿式石灰石—石膏法工艺，脱硫率应保证在90％以上，投运率应保证在电厂正常发电时间的95％以上。燃用含硫量＜2％煤的中小电厂锅炉＜200MW，或是剩余寿命低于10年的老机组建设烟气脱硫设施时，在保证达标排放，并满足S02排放总量控制要求的前提下，宜优先采用半干法、干法或其它费用较低的成熟技术，脱硫率应保证在75％以上，投运率应保证在电厂正常发电时间的 95％以上。针对65t/h—670t/h电站锅炉，目前市场上技术成熟，运用较多的脱硫技术主要有干法、半干法、氧化镁、双碱法、氨法等，选择何种技术，要依据企业具体情况和当地环保标准要求而定，以能够因地制宜、以废治废的技术工艺为最佳！

第二章 企业简介

山东省热电设计院创建于1993年，是集电力、建筑、市政工程咨询、环境设计于一体的综合性设计单位，具有电力工程设计乙级资质、建筑工程设计乙级资质，电力工程咨询乙级资质，环境治理三级资质。是中国机电工程学会热电专委会、山东省勘察设计协会、山东省工程咨询协会理事单位，中国环保产业协会成员单位。

建院十年来在激烈的市场竟争中恪守“精心设计、真诚服务”的企业理念，牢固树立了以勘测设计和多种经营两大主体协调发展的可持续发展战略，坚持发展战略化，管理科学化，经营效益化的工作思路，把面向热电建设全过程提供管理和咨询服务作为主导产业，建成与国际接轨的、智能服务与实业相结合的新型设计院。

山东省热电设计院属于知识密集型企业，技术力量雄厚，工程设备先进。技术人员八十余人,其中一级注册建筑师2人，二级注册建筑师2人，一级注册结构师6人，一级注册设备工程师6人。院内设有五个设计室，包括机务、电气、建筑、结构、热控、水工工艺、输煤、除灰、化水、总图、环保、化学、机械、技经、概预算、设备、暖通等十几个专业，专业门类齐全，具有强大的工程设计能力和工程服务能力。

经过十多年的建设发展，山东省热电设计院已发展成为电力勘测设计、建筑设计、工程咨询、项目管理的综合企业，并具备很强的技术开发转让、新产品研制、推广、人员培训能力。

山东省热电设计院始终坚持“精心设计、质量第一、优质服务、顾客满意”的质量方针，建院以来先后完成了文登热电厂、茌平信发集团热电厂、万杰集团热电厂、华泰集团热电厂、时风集团热电厂、浙江民丰热电厂等几十项热电工程的近百台热电联产机组，总装机容量达2000MW。所设计的热电厂遍及山东大部地区及浙江、江苏、山西、内蒙等省区，为山东热电的迅猛发展作出了贡献，在国内热电设计领域拥有良好声誉和较高知名度。

山东省热电设计院始终重视科技进步，在设计中坚持精品工程。我院是山东省第四个参加勘察设计保险的设计单位，有效地转嫁了建设单位和我院的设计风险，增强了抗风险能力，在全省起到了带头作用。

我院很早就十分关注电力企业的环保问题，在所设计的热电项目中均预留了脱硫场地，为服务企业的环境治理奠定了很好的基础，也为今天设计院以工程设计为中心进行多种经营和发展奠定了基础。

顺应国家环保形势，满足电力企业环境治理要求，我院引进脱硫技术人才组织成立了脱硫工程部，前期进行了广泛的市场调研和技术研发储备。脱硫工程部作为设计院的有机组成部分，除了常规的环境设计任务外，还可为电力企业提供有关脱硫方面的技术咨询、项目分析与论证；帮助企业选择最佳脱硫工艺，提供完整可行的解决方案。并与国内著名大专院所合作，在吸收、消化国内外先进技术基础上，开发适宜的脱硫技术并加以推广应用。

我院适应国内脱硫市场需要，与加拿大turbosonic、美国EEC、台湾台塑等国际著名公司进行技术合作，通过引进、消化、吸收，博众家之长，形成了以国外核心脱硫设备、技术为依托，多种脱硫技术互为补充，满足和适宜于中国中型电站锅炉市场烟气脱硫之需求的脱硫技术体系。

我院合作的技术有：

加拿大Turbosonic公司：先进的喷嘴技术及喷淋系统和二氧化硫回收脱硫技术（有机铵、钠、氨）；

美国EEC公司：循环流化床干法烟气脱硫技术（CDS）、喷雾干燥脱硫技术

（SDA）和与其配套的静电除尘、布袋除尘器；

台湾台塑集团：氧化镁脱硫技术和循环流化床锅炉后烟气脱硫技术。

以上脱硫技术在国内、国外均有大量的工程应用业绩。

基于对电厂的深切把握，以强大的工程设计能力为依托，采用先进的脱硫技术，我们完全能够根据电厂的具体情况即锅炉容量、燃煤设备类型、燃料种类及含硫率大小、脱硫效率、脱硫剂供应条件及电厂现场环境、副产品利用等，为用户选择最佳的脱硫工艺，提供完整可行的解决方案和工程服务。

我院提供的服务有：

1、 脱硫技术及设备

2、 脱硫工程技术论证、分析、咨询

3、 工艺方案和工程设计

4、 项目管理和工程承包

我们愿与用户一起积极致力于中国环保产业，共同成长，共享祖国蓝天。

第三章 Tursonic喷嘴、喷淋技术和

二氧化硫回收技术

加拿大Tursonic技术公司是创建于1997年，她是由Sonic环境系统公司(建立于1961年)及Turbtak公司(建立于1976年)合并而成。公司在美国、加拿大、爱尔兰、南非都设有分公司。经过多年研究，开发以及在工业领域里的应用，公司产品通过实践证明已成为有效防止和控制空气污染的理想设备。公司产品设计新颖，适应性强，已获30多项国际专利。在各种工业领域里的数百个项目中得到应用。该公司拥有一支具有奉献精神的专业工程师队伍，可为我们的用户提供工程设计及完善的技术服务。尤其是其先进的喷嘴、喷淋技术始终处于国际先进水平，已广泛应用于包括锅炉烟气脱硫在内的各个领域，是脱硫技术中的核心设备，对提高脱硫效率、降低投资及运行费用、保障系统安全稳定运行发挥了很好的作用。基于先进的喷淋技术的钠法脱硫技术是一套高效的二氧化硫回收技术，业已广泛运用在北美地区，结合中国国情，采用钠循环再生法既有先进的技术保障，又有效降低投资节约运行费用，必有广阔的市场前景。

以Tursonic先进的喷嘴及喷淋技术为基础，我们将其运用于其他脱硫工艺中，改善其性能，提高脱硫效率，起到相得益彰之功效。

3.1、先进的喷嘴技术

Turbotak雾化喷嘴是一项专利技术，它具有防堵塞、抗腐蚀、雾滴大小可调、及液体雾化面积大等优点。Turbotak雾化喷嘴已成功地应用在数千个除尘、脱硫的项目中。

Turbotak喷嘴采用压缩空气或蒸汽和SO2吸收溶液的两相喷嘴。它是利用压缩空气来雾化吸收剂溶液，雾滴大小取决于压缩空气的压力和吸收液的流量，而空气压力和液体流量都是可以手动或自动控制和调节，以获得最理想粒度的液滴及液体雾化面积，取得最佳的脱硫效果。

Turbotak喷嘴每升水产生的液滴面积可达到1227m2/L。相对使用填充式吸收塔时，每升水只能达到7.36～24.55m2的表面积大得很多。

Turbotak喷嘴可以控制雾滴大小，雾滴直径可达到5μm～100μm。实践证明，雾滴大小应为尘粒尺寸的15～20 倍是最佳的除尘吸附效果。因为，过小的雾点会跟随尘粒同步飘移，过大的雾滴又会领随尘粒同步运行，因而相互间都不易碰撞吸附。

Turbotak专利的喷雾装置，用于烟尘洗涤的接触室里喷雾装置，其雾化粒度越小，就越有利于SO2气体的接触和吸收。Turbotak喷嘴有着极好的雾化效果，因此吸收过程的液/气比较小，一般为22.7～160L/1000m3之间，而分布板吸收塔为762L/1000m3，文丘里吸收器则达到3342L/1000 m3 。Turbotak喷嘴只耗用少量的压缩空气(压力5.6kg/cm2，0.2m3/1000 m3烟气左右)。由此可见，Turbotak喷雾技术，不仅动力消耗较少,而且吸收液循环量远低于其他方法。

Turbosonic喷嘴专利技术可达到最大的雾化效果，由于经喷嘴送入的雾化完善的化学吸收剂溶液能够充分地与烟气中SO2混合、吸附、反应和捕集，因此获得了脱硫效率高、钙硫比小的效果。Turbotak还把除尘洗涤理论应用于除雾技术之中，当含有吸收液的烟气通过除雾器时，以其极高的雾滴分离率使吸收剂流失极少，同时也消除了烟气排放时所带的水份。

Turbosonic技术的最大特点是每套喷咀都是按照系统的参数经精密计算、设计后制造出来的，并非如其他系统，只在货架上选取最接近的标准喷咀，因此最能优化系统达到最佳效果。