燃煤锅炉烟气脱硫技术
责任编辑：湖南毓帮机械 时间：2015-01-28 浏览次数：2752
为满足新排放标准的要求，石灰石—石膏双循环脱硫工艺等具有高脱硫效率的技术在燃煤电厂迅速得到推广。
1.湿法双循环脱硫技术
石灰石—石膏湿法单塔/双塔双循环技术是在成熟的石灰石—石膏湿法脱硫技术基础上，经技术攻关掌握的脱硫工艺新技术。湿法双循环技术是在一座吸收塔内完成了两次脱硫，适用于脱硫效率要求较高的FGD系统。其主要特点是：烟气分两级脱硫，一级循环pH值控制在4.5~5.3，有利于石灰石的溶解和石膏的结晶，能够得到品质很高的石膏；二级循环pH值控制在5.8~6.4，能够在较低液气比的工况下得到较高的脱硫效率，从而降低能耗；一级循环还可减少烟气中尘、HCl、HF的含量，有利于二级循环达到高脱硫效率；每个循环独立控制，易于优化和快速调整，能适应含硫量和负荷的大幅变化；独立的一级循环浆池和二级循环浆池能够减小事故浆罐的储存容积；锥形收集碗能够均布烟气流场，提高除雾器除雾效果。双循环技术使得脱硫系统装置的脱硫效率达到98%甚至99%以上，突破了脱硫效率只能到97%左右的技术瓶颈，在浆液功能强化原理、功能区双效叠加原理上实现了创新，具有独有的技术参数设计、控制原理。
在烟气入口SO2浓度3000mg/Nm3（燃煤含硫量约1.6%）时，可实现99%以上的脱硫效率，满足SO2<35mg/Nm3的排放要求。解决了重点区域电厂SO2排放标准不超过50mg/Nm3的行业难题。
2.资源回收型可再生胺法脱硫制酸工艺技术
可再生胺法脱硫制酸工艺技术是国家“863”计划研发的脱硫工艺项目。该工艺可高效脱除烟气中高浓度的二氧化硫，脱硫效率达到99%以上，相对于传统石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺，脱硫效率与经济效益都有极大提高，同时可避免脱硫石膏的二次污染，减少二氧化碳的排放。目前，已经成功应用在国电都匀发电有限公司福泉电厂两台600MW级发电机组的有机胺法脱硫—制酸示范工程（工艺流程见图1），同时将脱除的二氧化硫用于制备工业级硫酸，年产60万吨。该项目现已正式投运。
3.超低排放水平的电站锅炉
为实现PM、SO2和NOx的同时超净排放，在现有技术的基础上，如何降低燃煤火力发电的排放，甚至是达到低于燃气电站的排放标准（见表1），对我国环境保护和火力发电的发展具有重要意义。开发高效、低能耗具有自主知识产权的烟气脱硫、脱硝、除尘以及烟气深度净化技术与装备，成为一些企业技术进步的新趋势。
为了达到烟气超净排放的技术指标，国电龙源环保工程有限公司、福建龙源环境工程技术有限公司、烟台龙源电力技术股份有限公司和国电环保研究院等单位联合对目前使用的烟气治理技术进行整合、优化，统筹考虑，充分发掘各自技术的潜力及优点，对关联技术互相配合互补，达到有效利用烟气资源，实现烟气综合治理，形成一体化的烟气治理工艺体系，实现超净排放的要求。针对烟气中的PM、SO2和NOx主要污染物以及深度净化的要求，选用的超净排放技术流程如图2所示。
（1）针对SO2，主要采用石灰石—石膏湿法双循环工艺。双循环技术在一座吸收塔内完成了两次脱硫，达到了双塔串联效果，同时喷淋系统对烟气的洗涤，实现对粉尘的脱除。与传统湿法脱硫工艺相比，在较低液气比的经济运行工况下实现SO2超净排放，由于吸收塔持液量，“石膏雨”问题也可以得到缓解。双循环技术研究采用理论分析与工业实验相互印证的方式展开，通过对比总结，最终形成600MW机组应用的技术示范。
（2）针对NOx，采用等离子超低排放技术和低氮燃烧器结合然后联合SCR的系统脱除技术：在炉内通过等离子体燃烧技术对部分煤粉进行预处理以及空气分级燃烧等低氮燃烧的组织形式达到超低氮生成的效果，将燃烧器出口NOx控制在150mg/Nm3以内，从而减少后续SCR催化剂用量及喷氨量，提高脱硝系统的经济性。炉外采用精细SCR脱硝技术，通过对喷氨量和喷氨位置的精细调控，反应器的优化设计达到烟气NOx超低排放的要求，同时研发宽温催化剂以适应机组负荷波动导致的烟温变化，以提高SCR系统高效运行时间。研究开发从理论分析、数值模拟出发，通过实验室实验、小试试验、工业实验，最终优选方案，应用到600MW示范工程。
（3）针对烟气中的颗粒物，采用的技术路线包括低低温电除尘和湿式静电除尘技术。烟气通过低低温电除尘脱除大部分粉尘和部分SO3，同时通过烟气余热的回收利用，节约电煤消耗，降低烟温和烟气量，使后续湿法脱硫节水、提效，同时缓解“石膏雨”现象；然后通过湿式静电除尘，一方面使得烟气含尘量达到超净排放要求，同时对SO3、重金属、NH3等多污染物协同净化，并有效减少“石膏雨”；最后通过对脱硫后湿烟道/烟囱进行优化设计，避免冷凝水的卷吸携带，根除“石膏雨”。除尘技术开发在理论分析和参数优化的基础上，通过数值模拟等计算手段，形成关键环节的优化方案，并经过工艺实验验证和工业验证，最终形成600MW示范工程的应用。
在综合各自技术的研发成果和工业实验的基础上，统筹考虑污染物脱除效果、经济性、安全性、稳定性等工程应用要素，形成600MW机组超低排放整体工艺技术体系，并在蚌埠600MW机组上进行工业示范，实现电厂的超低排放。
——摘自2013中国环境保护产业发展报告《脱硫脱硝行业2013年发展综述》