燃煤发电厂烟气脱硫技术及应用探讨

干法烟气脱硫主要工艺
1. 炉内喷钙烟气脱硫技术 2. 炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫技术 3. 管道喷射脱硫技术 4. 荷电干式吸收剂喷射脱硫技术 5. 电子束照射烟气脱硫技术 6. 脉冲电晕烟气脱硫技术 7. 干式催化脱硫技术
半干法烟气脱硫主要工艺
1. 喷雾干燥烟气脱硫技术 2. 循环流化床烟气脱硫技术
烟气系统图
二氧化硫吸收系统
吸收塔是二氧化硫吸收系统的核心， 烟气进入吸收塔后，利用浆液循环泵使 浆液与烟气中的二氧化硫接触，烟气中 二氧化硫的吸收、氧化、中和以及结晶 过程同时发生在吸收塔中。处理后的烟 气通过除雾器除去携带的液滴,然后经 GGH升温后排放至烟囱。
石膏脱水系统
石膏脱水系统流程：石膏浆 液排出泵→石膏浆液旋流器→真空 皮带机→石膏输送机→石膏筒仓→ 外运。
工艺水系统
脱硫工艺用水取自发电厂工业水系统, 并且储存在工艺水箱。此工艺水系统 装有3台工艺水泵。
脱硫废水处理系统
脱硫废水→一级反应池(加入石灰乳)→一 级絮凝池(加入助凝剂)→一级澄清池→1 号二级反应池(加入石灰乳或HCl、絮凝剂 和螯合物)→2号二级反应池(加入石灰 乳)→一二级絮凝池(加入助凝剂)→二级澄 清池→排放至主系统
石灰石—石膏法烟气脱硫工艺流程
工业用水
吸收塔
烟气 氧化用空气
石灰石
除雾器 石膏脱水机
烟囱

石膏
石灰石—石膏湿法烟气脱硫主要系统
1. 烟气系统 2. 二氧化硫吸收系统 3. 石灰石制浆系统 4. 石膏脱水系统 5. 工艺水系统 6. 脱硫废水处理系统
烟气系统：引风机→入口挡板 →BUF→GGH→烟气冷却器→吸收塔 →除雾器→GGH→烟囱。
湿法烟气脱硫主要工艺

二、煤炭脱硫的方法
为了降低煤炭中的硫含量，减少对环境的污染，研究人员已经开发出了多种脱 硫方法。以下是几种目前广泛使用的煤炭脱硫方法。
1、物理洗选脱硫：这种方法是利用煤和硫的物理性质差异，通过水力旋流器 等设备将煤和硫进行分离。虽然这种方法在理论上可行，但实际操作中，由于 煤和硫的物理性质相近，难以实现有效的分离。
2、生物法
生物法是一种利用微生物将煤炭中的硫转化为其他形态的方法。微生物可以将 煤中的有机硫转化为无机硫，并将其从煤炭中分离出来。生物法的优点是操作 简单、成本低，同时对环境友好。但缺点是脱硫速度较慢，需要经过长时间的 反应才能达到较好的脱硫效果。
3、物理法
物理法是一种利用物理手段将煤炭中的硫从其结构中分离出来的方法。其中， 最具代表性的是浮选法和重选法。浮选法是利用不同矿物的密度不同，通过浮 选药剂的作用，使煤和黄铁矿等矿物分离。重选法则利用不同矿物的密度不同， 通过振动等手段将煤和黄铁矿等矿物分离。物理法的优点是可以直接从煤炭中 分离出硫，工艺简单、成本低。但缺点是无法脱除煤中所有的硫，且对含硫量 较高的煤炭效果不佳专家访谈等方法，对国内外煤炭燃前脱硫 工艺的研究现状进行了系统梳理和分析。首先，通过查阅相关文献了解各种脱 硫工艺的研究成果和实际应用情况；其次，结合实地调查，了解现有工艺在实 际运行中的优缺点；最后，通过专家访谈，对各种工艺的未来发展进行了展望。
结果与讨论
应用现状：
目前，化学法和物理法在工业生产和实际应用中较为广泛。化学法虽然可以脱 除大部分的硫，但工艺复杂、成本高，且可能对环境造成一定的影响。物理法 则无法脱除煤中所有的硫，且对含硫量较高的煤炭效果不佳。生物法则处于研 究阶段，尚未在工业生产中得到广泛应用。
在实际应用中，脱硫方法的选用需要考虑煤炭的含硫量、脱硫成本、设备投资 等因素。对于含硫量较低的煤炭，可以采用简单的物理法进行脱硫；对于含硫 量较高的煤炭，可以考虑使用化学法或生物法进行脱硫。此外，还需要考虑脱 硫过程中产生废弃物的处理和再利用问题，以降低对环境的影响。

应用技术
●Ｉ
浅谈燃 煤火 电厂烟气脱 硫脱硝技 术
陈海 生
（ 郸钢 铁集 团设 计 院 邯 河北 邯郸 ０６ １） ５ ０ ５
［ 摘 要］ 随着我 国火 电行 业 的快 速发展 ， 煤过程 排 放 的二氧 化硫 及氮 氧 化物也 成 为主要 的 大气 污染源 。本 文笔 者在 大量 调研 的基础 上 回顾 了燃煤 火 电 燃 厂烟 气脱 硫脱 硝技 术 的发 展历 程， 针对 脱 硫脱 硝技 术 现状 思考 了 存在 主要 问题 和 开发 重 点。 ［ 关键 词］ 电厂 脱硫 脱硝 技 术 火 中图分 类号 ： ７ １ ３ Ｘ ０ ． 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ９ ９ ４ （ ０ ０ ０ — ２ ９ ０ １０ １ Ｘ ２ １ ） ４ ０ ７ １
一
Ｓ Ｒ是在 固 体催化 剂 的 作用 下， Ｃ 利用 还 原剂 （ 如 ． Ｏ 、ｃ 、烃类 、Ｎ ） Ｈ 与Ｎ Ｏ 反应 并生 成 无毒无 污染 的氮 气 和水 的方 法 。该 技术 运行 过程 中， 反应 温 度低 ；对 锅炉 烟 气氮 氧 化物 净 化率 可达 ８ ％ 以上 ：易 于操 作 。 目前， ５ 它 已被 为 世界 上 应用 最多 、最 成 熟 且最 有 成 效 的主 导 烟气 脱 硝技 术 。 ２ ０世 纪 ９ 年 代， 建后石 电厂率 先 引进这 种技术 ， Ｏ 福 并在本 厂 ６ ０ Ｍ 火 ０ Ｗ 电机组 上建 成投运 。２ ０ 年 １ 月 ２ 曰， ０６ Ｏ 国华太仓 发 电有 限公司 采用 具有 自主知 识产权 的 Ｓ Ｒ 核 心技 术建成 ７ 号机 组 ６ ０ Ｍ 机 组， Ｃ ０ Ｗ 运行 的氮氧 化物 去除率 可 达 到 ８ ％以上 。 ０ ２ ２非 选择 性催 化还原 技术 （Ｎ Ｒ ＳＣ ） Ｓ Ｒ是把 含有 Ｎ ｘ 的还原 剂喷入 炉膛 温度 为 ８ ０ １ １ ０ ℃的区域 ， ＮＣ Ｈ 基 ０－ ０ 使 还原 剂迅速 热分 解成 Ｎ ｌ， 与烟气 中 Ｎ 的进 行反 应生成 Ⅳ 的 Ｈ ｉ． 并 Ｏ 和 Ｏ 方

脱
硫
催 化氧 化法 催
采用 以二氧化硅等 为载体 ，五氧化二钡、硫 酸钾 等为 化剂 ，使 ｓ ０催化氧化为 ｓ 制成无水或 ７ ％的硫酸 ０ ８
可 回收 制 成 Ｓ ０
湿
氨 法
氨法是以氨水 、液氨 为吸收剂吸收烟气 中的 ｓ ０，其 对中间产物经 处理 可得
中间 产 品 为 （ Ｈ）。Ｏ和 Ｎｔ Ｓ Ｎ Ｓ ． ｉＨ ０ 硫 酸 氨 化 肥
法
用 多 孔 粒 状 、 比面 积 大 的活 性 炭 吸 附烟 气 中 的 Ｓ ０，
烟
气 活 性 炭 法
然后从活 性炭孔 隙中脱 吸出 Ｓ。 ０。用水脱吸法可回收浓度 可回收制成稀 Ｈｓ 、 Ｏ液
为 １％～０ ０ ２ ％的 稀 硫 酸 ； 用 高 温 惰 性 气 体 脱 吸法 ，可 得浓 度 １～ ０ ０ ％４ ％的 Ｓ 水 蒸 汽 脱 吸 法 可 得浓 度 ７％ 的 儿Ｓ ０用 ０ ０ Ｓ Ｓ ０和
１２ 燃 烧 脱 硫 －
Ｏ８ ． Ｏ６ ．
Ｏ４ ．
Ｏ２ ．
Ｏ
目前多采用硫化床燃烧脱硫技术， 其原理是在锅炉硫化燃 烧过程中向炉 内喷人石灰石粉末与二氧化硫发生反应 以达 到
脱硫 效 果 ， 化学 反 应 方 程 式如 下 ： 其 ．
石 灰
活 性
催 化
氨 法
钙 法
根据对世界脱硫设备造价 的调查 ，发现活性炭法和催化 氧化 法（ 又称硫酸法 ） 价最高 。 造 而石灰粉 吹人法设备造价最
１ 脱 硫 方 法 简介
脱硫方法有燃烧前燃料脱硫 、燃烧脱硫和燃烧炯气脱硫
三种。
１１ 燃 烧 前 燃 料 脱硫 ．
低。 以钙法（ 现 石灰石一 石膏法） 湿法脱硫设备造价为 １各种脱 ， 硫方法设备造价 比较 见图 １ 。 。

周广 （ 山东华聚能源股份有限责任 公司 山东济宁）
垦团 置
浅ｉ 当 前 火 电 厂 烟 号 脱 硫 技 术 的 发 展 獭 况 及 其 应 用 炎
区 ，石 灰 石 受 热 分 解 为 氧 化 钙 和 二 氧 化 塔 内 完全 得 到 蒸 发 ， 因此 ，不 产 生 任 何废 碳 ，氧 化 钙与 烟 气 中 的 二氧 化 硫 反 应生 成 水 。通 过 冷 却 塔 后 的烟 气 流 进 反应 器 ，在 亚 硫 酸 钙 。 由于 反 应 在 气 固 两 相 之 间 进 反 应 器进 口处将 一定 的 氨 气 、 压缩 空 气和 行 ，受 到 传质过 程 的影 响 ，反 应速 度较 慢 ， 软 水混 合喷入 ，加 入氨 的量取 决于 ＳＯＸ 和 吸 收 剂利 用 率 较 低 。 在尾 部 增 湿 活 化 反应 Ｎ ＯＸ 浓度 ，经过 电子束 照射后 ，ｓＯＸ 和 比较。 内 ，增湿 水 以 雾 状喷 入 ， 与未 反 应 的氧 化 Ｎ ＯＸ 在 自由基 的作 用下生成 中间物硫酸 和 关键 词 ：烟 气脱 硫 ；湿 法脱硫 ； 法脱 钙接触 生成 Ｃ （ － ２ 而与烟 气中的二氧 硝酸 。然后 硫酸 和 硝 酸 与 共存 的 氨 进 行 中 干 ａ ＯＩ ） 进 ／ 硫 ； 硝 脱 化 硫 反 应 ， 进 而 再 次 脱 除 二 氧 化 硫 。 当 和 反应 ，生 成粉 状 颗 粒 硫 酸铵 和 硝 酸 铵 的 １．前 言 Ｃａ ／Ｓ为 ２． ５及以上时 ，系统脱硫率 可达到 混 合 体 。 我 国的 能 源构 成 以 煤炭 为 主 ，其 消 费 ６ ％ －８ ％ 。 ５ ０ 反应 所 生 成 的 硫 酸铵 和 硝 酸 铵混 合微 量 占一次 能源 总 消费量的 ７ ０％左 右 ，这 种 烟 气 脱 硫后 ， 由于 增 湿水 的 加 入 烟 气 粒 被 副 成 品集 尘 器 所 分 离和 捕 集 ，经 过 净 局 面 在今 后 相 当长 的 时 间 内 不会 改 变 。 火 温度 下降 （ 只有 ５５—６０℃，一般控 制 出 口 化 的 烟 气 升 压 后 向大 气 排 放 。 电 厂以 煤 作 为 主要 燃料 进 行 发 电 ，煤直 接 烟 气温 度高于露 点 ｌ 一Ｊ 成 都 热 电厂 和 日本 荏 原 制 作所 合 作 建 ０ ，增 湿水 由子 ５℃ 燃烧 释 放 出大 量 ｓ Ｏ ２ ，造 成 大 气 环境 污 烟 温 加 热 被迅 速 蒸 发 ，未 反 应 的 吸 收 剂 、 造 了的 电子 束 脱 硫工 艺 装 置 ，该 装 置 的处 染 ，且 随着 装机 容量 的递增 ，Ｓ０ ２的 排放 反 应 产 物 呈干 燥 态随 烟 气排 出 ，被 除 尘 器 理烟气量为 ３ ０， ０ ｍ３ ０ ０ ０ Ｎ／ｈ，二氧化硫的 量也 在 不 断 增加 。加 强环 境 保 护 工 作是 我 收 集 下 来 。 由于 脱 硫过 程 对 吸 收 剂 的利 用 浓 度为 ５ ４ ｍｇ ｍ３ ８ ／ １ ，设计 脱硫率为 ８ ％。 ０ 国 实 施 可 持 续 发 展 战 略 的 重 要 保 证 。 所 率 很 低 ，脱 硫 副 产 物是 以 不 稳 定 的亚 硫 酸 目前 ，该 工 艺装 置 已投 入 运 行 ，脱 硫 率 达 以 ，加大 火 电厂 ｓ ２的控 制 力度就 显得非 钙 为 主 的脱 硫 灰 ，副 产物 的 综 合利 用受 到 ８ Ｏ ，脱硝率 达 １ Ｏ％ ，运 行的稳 定性 及设 ０％ 常紧 迫 和 必要 。 目前烟 气脱 硫 被 认为 是 控 定的影响 。 备 状 况 均较 佳 。 制 ｓＯ ２最行之 有效 的途径 ，按 工艺特 点主 南 京下关 发电厂 ２ ×ｌ２５Ｍ Ｗ 机 组全 ２． ３、活性焦炭 脱硫脱硝 一体化新技 术 要 分 为 湿 法烟 气 脱 硫 、干 法 烟 气脱 硫 和 半 套 引进 芬兰 Ｉ ＶＯ 公司的 ＬＩ ＦＡＣ 工艺 技术 ， 活 性 焦 炭 脱 硫 脱 硝 一 体 化 新 技 术 干法烟气脱硫 。 锅炉 的含硫量 为 ０． ％ ，设计 脱硫效率 为 （ ）是 利 用 活性 焦炭 同 时脱 硫 脱硝 ９ ２ ＣＳＣＲ 湿 法 脱硫是 采用 液体 吸收 剂洗 涤 ＳＯ ７５％ 。 目前 ，两 台脱硫 试 验装 置 已投入 商 的 一 体 式 处 理 技 术 。 它 的 反 应 处 理 过 程 ２ 烟气 以脱除 ＳＯ ２。常 用方法 为石灰 ／ 石 灰 业 运 行 ，运 行 的稳 定 性 及 可 靠 性 均 较 高 。 在 吸 收 塔 内 进 行 ，能 够 一 步 处 理 达 到 脱 石 吸 收法 、钠 碱法 、铝 法 、催 化 氧 化还 原 ２．２、电子束烟 气 脱硫 工艺 硫 脱 硝 的 处 理 效 果 ， 使 用 后 的 活 性 焦 炭 法 等 ， 湿 法 烟 气 脱 硫 技 术 以 其 脱 硫 效 率 电 子 束烟 气 脱 硫 工艺 是 日本 荏原 制 作 可 在 解 析 塔 内将 吸附 的 污 染 物 进 行 析 出 ， 高 、适 应范 围广 、钙硫 比低 、技术 成熟 、副 所于 １ ０年 着手研究 ， １ ２年又与 Ｈ本 活 性 焦炭 可 再 生 循 环使 用 ，损 耗 小 ，损耗 ７ ９ ７ ９ 产物 石 膏 可做 商 品 出 售等 优 点 成 为 世界 上 原 子 能 研 究所 合 作 ，确立 的该 技 术 作 为连 的 粉 末 送 回 锅 炉 作 燃 料 继 续 使 用 。 其 中 占统 治 地 位 的烟 气 脱 硫方 法 。但 湿 法烟 气 续 处理 的基 础 。８０年 代 由美 国政府 和 Ｅ 本 活 性 焦 炭 是 这 一 处 理 过 程 的 关 键 和 重 要 ｔ 脱硫 技 术具 有 投 资 大 、动 力消 耗 大 、 占地 荏 原 制 作所 等 单 位 分担 出资 在 美 国 印第 安 的 因素 ，它 既 作 为优 良的 吸 附 剂 ，又 是 催 面积 大 、 设备 复 杂 、 运行 费 用 和技 术要 求 纳 州 普 列斯 燃 煤 发 电 厂建 立 了 一 套 最大 处 化 剂 与 催 化 剂 载 体 。 脱 硫 是 利 用 活 性 焦 高等缺 点。 理高硫煤 烟气量为 ２ Ｏ ０ ４ Ｏ Ｎｍ３ ｈ地 电子 束 炭 的 吸 附 特 性 ；除 氮 是 利 用 活 性 焦 炭 作 ／ 干 法 脱 硫 技 术 与 湿 法 相 比 具 有 投 资 装 置，ｌ ７年 ７月完成 ，取得 了较 好效果 ， 催 化 剂 ，通过 氨 ，一 氧 化 氮 或二 氧 化 氮 发 ９ ８ 少、 占地面 积小 、运 行 费用 低 、设备 简单 、 其 主要 特 点 ：是 一种 干 法 处 理过 程 ， 不产 生 催化 还 原 反 应 而 去 除 。 维 修 方便 、烟 气 无需 再 热 等优 点 ，但 存 在 生 废 水废 渣 ，能 同时 脱 硫 脱 硝 ，并可 达 到 活性 焦炭 吸 收 塔 分 为两 部 分 ，烟 气 由 着 钙 硫 比高 、 脱 硫效 率 低 、副 产 物 不 能 商 ９ ％ 以上的 脱硫率和 １ ０ ０％以上的 脱硝率 ； 下 部 往 上部 升 ，活 性 炭 在重 力作 用 下 从上 品化等缺点 。 系 统 简单 ，操 作 方便 ，过 程 易 于控 制 ；对 部 往 下 部 降 ， 与烟 气 进 行逆 流 接 触 。 烟 气 ２ ．干 法 烟 气脱 硫 技 术 的开 发 与 应用 于 不 同含 硫 量的 烟 气 和 烟 气量 的 变 化 有较 从空 气预 热器中 出来的温度在 （ １ ２０一ｌ ０） ６ 所 谓 干 法烟 气 脱 硫 ，是 指 脱 硫 的 最终 好地 适 应 性 和 负荷 跟 踪 性 ；副 产 品硫 铵 和 ℃之 间 ，该 温 度 区 域 是 该 工 艺 的 最 佳 温 产物 是 干 态 的 。主 要 有炉 内喷 钙 尾部 增 湿 销 铵 混 合物 可 用 作 化 肥 ；脱硫 成 本 低 于 常 度 ，能 达 到 最 高 的 脱 除 率 。 活化、荷电干式喷射脱硫法 （ Ｓ 法 ） Ｃ ＤＩ 、电 规 方 法 。 几种烟气脱硫技术的综合评价 子 束照射法（ ＥＢＡ） 、脉 冲 电晕法 （ ＰＣ Ｐ Ｐ） 电 子 束 烟 气 脱 以及 活 性 炭 吸 附 法 等 。 硫 工艺 是 一 种 物 理 名称 炉内啧钙增 湿活化 电子柬法 ｃ ２．１炉 内喷 钙加 尾部 增湿 活化 脱硫 工 方 法 和 化 学 方 法 相 法 ｓＲ技术 ｃ 艺 结 合的 高新技 术 。 工艺流程简易情况 简单 简单 较复杂 由芬兰 Ｉ ＶＯ 公司和 ＴＡＭＰＥＬＬＡ 公司 本 工 艺 的 流 程是 由 工艺技术指标 ｌ硫效率 ７ ； ｛ ５ 脱硫效率 ８ ０ 脱硫效率 ％％ 联 合开 发 ，是 在 炉 内喷 钙 的基 础 上 发 展起 排 烟 预 除 尘 、烟 气 嵌硝效率 １ ０ 脱硝效率 ８ 。 来 的 。传 统 炉 内喷 钙 工 艺 的脱 硫 效 率 仅为 冷 却 、 氨 的 冲 入 、 技 脱硫副产物 烟尘和钙的混台物， 副 产 品 可 作 氮 产生可出售的副产品，如硫磺、 目前不能年 惘 肥，无废水产生 硫酸；没有固体废物、废水的产 ２ ％一３ ％ ，而 Ｌｌ ＡＣ法 在空气预热 器和 电 子 束 照射 和副 产 米 Ｏ ０ Ｆ 生 ，没有二次污染 除尘 器 间加 装一 个 活化 反 应 器 ，并 喷水 品 捕 集 工 序 组 成 。 性 能 电耗占总 电量的 ０ Ｓ ． ％ ０ ５－ ％ ．， １ ＝ Ｏ ７％ ．５ 增湿 ，促进 脱硫 反 应 ，使 最 终 的 脱 硫效 率 锅 炉 所 排 出 的 烟 指 比例 达到 ７ ％一 ５ ０ ７ ％。Ｌ Ｆ Ｉ ＡＣ法比较适合 中、低 气 ，经 过 集 尘 器 的 标 占地恬； ｆ 己 极少 小 极少 硫 煤 ，其 投 资 及运 行 费 用具 有 明 显 优 势 ， 粗 滤 处 理 之 后 进 入 技术成熟度 国内