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电厂脱硫工艺
电厂脱硫工艺多为烟气脱硫(FlueGasDesulfurization,简称FGD)是目前燃煤电厂控制SO2气体排放XX和应用X广的技术。
电厂烟气脱硫工艺按脱硫剂及脱硫反应产物的状态可分为湿法、干法及半干法三大类。
1、湿法脱硫工艺世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异,主要是以碱性溶液为脱硫剂吸收烟气中的SO2。
湿法脱硫工艺主要有:石灰石/石灰—石膏法、海水法、双碱法、亚钠循环法、氧化镁法等。
2、干法脱硫工艺工艺用于电厂烟气脱硫始于20世纪80年代初。
干法脱硫工艺主要有:荷电干法吸收剂喷射脱硫法、电子束照射法、吸附法等。
3、半干法脱硫工艺工艺融合了湿法、干法脱硫工艺的X点,具有广阔的应用前景。
半干法脱硫工艺主要有:喷雾干燥法、循环流化床法、增湿灰循环法、烟道喷射法等。目前烟气脱硫技术以湿法脱硫工艺占主导,同时干法、半干法脱硫工艺也在发展中。
四大电厂烟气脱硫工艺
石灰石/石灰—石膏法是技术X成熟、应用X多、运行状况X稳定的方法,其脱硫效率在95%以上。石灰石/石灰—石膏湿法是300MW及以上机组中X广泛采用的脱硫方式。世界各国(如德国、日本等)在大型火电厂中,90%以上采用湿式石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺。目前,石灰石/石灰法是世界上应用X多的一种FGD工艺,对高硫煤,脱硫率可在90%以上,对低硫煤,脱硫率可在95%以上。
喷雾干燥法
喷雾干燥法烟气脱硫X先由美国JOY公司和丹麦NiroAtomier公司共同开发的脱硫工艺,20世纪70年代中期得到发展,X1台电站喷雾干燥脱硫装置于1980年在美国北方电网河滨电站投入运行,并在电力工业迅速推广应用。该工艺目前已基本成熟,在欧洲应用较多,法国、奥地利、丹麦、瑞典、芬兰等X均建有这种设备。
炉内喷钙炉后增湿活化法
LIFAC工艺即在燃煤锅炉内适当温度区喷射石灰石粉,并在锅炉空气预热器后增设活化反应器,用以脱除烟气中的SO2。炉内喷钙脱硫技术早在20世纪50年代中期就已开始研究,但由于脱硫效率不高(只有15%～40%),钙利用率低(15%)而被搁置。到20世纪70年代又重新研究,80年代初,芬兰Tampella和IVO公司以炉内喷钙为基础,开发附加尾部增湿活化的烟气脱硫工艺,即炉内喷钙炉后增湿活化工艺(LIFAC),使脱硫效率和脱硫剂利用率都有了较大提高。
烟气循环流化床法
循环流化床烟气脱硫工艺是德国鲁奇(Lurgi)公司开发的一种新的干法脱硫工艺。该工艺以循环流化床原理为基础,通过脱硫剂的多次再循环,延长脱硫剂与烟气的接触时间,大大提高了脱硫剂的利用率。该法主要X点是脱硫剂反应停留时间长、对锅炉负荷变化适应性强。目前已研制出X三代技术,即内回流循环流化床法。
技术X势： 1集消烟、脱硫、脱氮、除尘、脱水一体化同时完成的技术设计，结构简单紧凑、工艺流程合理，内部不易结垢堵塞，烟气不带水设计； 2设备内部X面积使用率达100%设计，用烟尘在整个净化过程中全部完全溶于碱性水溶液，达到高效传质的效果； 3应用高效外溅喷射雾化设计，设备内部无易损件设计，保证X高效的脱硫与除尘； 4构成烟气与碱性溶液X充分的传质过程、以保证达到X高效的脱硫与除尘； 5制造材料可选用天然耐磨蚀的花岗石制成，解决了环保设备长期以来不耐磨、不抗腐蚀、寿命短等缺点； 6保证一定的液气化、稳定的二氧化硫吸收速率、控制ph值在10左右25%的稀碱液作为二氧化硫吸收剂。不易挥发、损失小，实现脱硫效率高、效果稳定，还X地解决了设备内部积灰、结垢问题； 7设备内部畅通的烟气通道设计、烟气走向没有死角，降低烟气热态阻力，保证设计工况下的效果，不影响锅炉等燃烧设备的运行； 8简易高效的循环双碱法脱硫原理，充分利用了工厂生产的废碱液、以废治废、综合利用、降低运行成本、碱性水闭路循环使用、废水利用率100%、实现无二次废水污染排放
负面影响 ：汽油和柴油的低硫化大大减轻了环境污染，特别是各国对燃料油低硫化政策已达成共识。但是在燃料油低硫化的进程中，出现了人们未曾预料到的负面效应，主要表现为：润滑性能下降，设备的磨损加大
1991年，瑞典在使用硫含量为0.00%的柴油时，发现燃料泵产生的烧结和磨损甚至比普通柴油的磨损还要严重。日本也对不同硫含量的柴油作了台架试验，[1] 结果也确认了柴油润滑性能下降的问题。其主要原因是在脱硫的同时把存在于油品中具有润滑性能的天然极性化合物也脱除了，从而导致润滑性能下降，设备的磨损加大。
柴油安定性变差，油品色相恶化
当柴油的硫含量降到0.05%以下时，过氧化物的增加会加速胶状物和沉淀物的生成，影响设备的正常运转，并导致排气恶化。其主要原因是由于原本存在于柴油中的天然抗氧化组分在脱硫时也被脱除掉了。同时随着柴油中硫含量的降低，油品的颜色变深，给人以恶感。
结论建议 ：鉴于石油产品在生产和生活中的广泛应用，脱除其中危害性的硫是非常重要的。目前工业上使用的非加氢脱硫方法有酸碱精制、溶剂萃取和吸附脱硫，而这几种脱硫方法都存在着缺陷和不足。其中酸碱精制有大量的废酸废碱液产生，会造成严重的环境污染；溶剂萃取脱硫过程能耗大，油品收率低；吸附法中吸附剂的吸附量小，且需经常再生。其它的非加氢脱硫技术还处在试验阶段，其中生物脱硫、氧化脱硫和光及等离子体脱硫的应用前景十分诱人，可能是实现未来清洁燃料油生产的X方法。由于降低燃料油中的硫含量、减少大气污染是一个复杂的过程，因此实施时应考虑各种因素，提高技术的可靠性，以取得X佳的经济效益和环保效益。
工艺湿法脱硫技术石灰（石）——石膏FGD是目前国内市场的主流脱硫技术，其核心技术已经为国内多数公司成功运用。
技术原理
SO2和SO3的吸收 SO2十H2O→H++HSO3- SO3十H2O→H2SO4 SO2和SO3吸收的关键是提高其他水中的溶解度，PH值越高，水的表面积越大，气相湍流度越高，SO2和SO3的溶解量越大。2. 与石灰石浆液反应 CaCO3十2H++HSO3-→Ca2+十HSO3-+H2O十CO2 CaCO3十H2SO4 → CaSO4+H2O十CO2 CaCO3 +2HCl→CaCl2+H2O十CO2 本步骤的关键是提高CaCO3的溶解度，PH值越低，溶解度越大。系统组成 ——烟气系统——吸收塔系统 ——制浆系统 ——浆液疏排系统 ——process water 工艺水系统 ——石膏脱水与储运系统 ——废水处理系统石灰石-石膏湿法脱硫的X点 1、工艺成熟，X大单机容量X过1000MW； 2、脱硫效率高≥95%,Ca/S≤1.03； 3、系统运行稳定，可用率≥95%； 4、脱硫剂—石灰石，价廉易得； 5、脱硫副产品—石膏，可综合利用； 6、建设期间无需停机。 缺点：系统复杂，占地面积大；造价高，一次性投资大；运行较多、运行费用高，副产品处理问题。一、燃烧前煤脱硫技术 主要为煤炭洗选脱硫，即在燃烧前对煤进行净化，去除原煤中部分硫分和灰分。分为物理法、化学法和微生物法等。1、物理法：主要指重力选煤，利用煤中有机质和硫铁矿的密度差异而使它们分离。该法的影响因素主要有煤的破碎粒度和硫的状态等。主要方法有跳汰选煤，重介质选煤，风力选煤等。2、化学法：可分为物理化学法和纯化学法。物理化学法即浮选；化学法又包括碱法脱硫，气体脱硫，热解与氢化脱硫，氧化法脱硫等。3、微生物法：在细菌浸出金属的基础上应用于煤炭工业的一项生物工程新技术，可脱除煤中的有机硫和无机硫。中国当前的煤炭入洗率较低，大约在 20%左右，而美国为 42%，英国为94．9%，法国为 88．7%，日本为 98．2%。提高煤炭的入洗率有望显著改善燃煤二氧化硫污染。然而，物理选洗仅能去除煤中无机硫的 80%，占煤中硫总含量的 15%～30%，无法满足燃煤二氧化硫污染控制要求，故只能作为燃煤脱硫的一种辅助手段。二、燃烧中煤脱硫技术 煤燃烧过程中加入石灰石或白云石作脱硫剂，碳酸钙、 碳酸镁受热分解生成氧化钙、氧化镁，与烟气中二氧化硫反应生成硫酸盐，随灰分排出。
