浅谈烟气脱硫工艺

论文 关键词：脱硫 电石泥 脱硫剂

论文摘要：简要介绍了炉内掺烧脱硫剂固硫和炉外烟气fgd湿法脱硫相结合的二段式脱硫方式的工艺流程。针对电石泥脱硫工艺进行了分析，论证了电石泥应用于烟气脱硫的可行性。

0 引 言

我国是世界上的燃煤大国，由燃煤产生的二氧化硫(so2)和酸雨污染已成为我国大气污染的主要特征。近年来，我国政府对环境治理非常重视，治理的力度也在不断加大。一九九八年国务院曾以国函［1998］5号文批复了国家环保局制定的“酸 雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案”，明确提出了对于新建、扩建、改建火电项目，其燃煤含硫量大于1%的必须建设脱硫设施，现有电厂燃煤含硫量大于1%的在2010年前必须分期 分批建成脱硫设施或采取减排二氧化硫措施,环保正成为优先于 企业 发展 的前提。

目前，传统的脱硫方式，脱硫效率低，设备成本高，运营费用大，节能减排效果不理想。顶峰热电公司因地制宜，最终决定利用集团公司盐化工的生产废电石泥作脱硫剂，以废治废来达到烟气脱硫的目的。本文就此作粗浅探讨。

1 我厂脱硫工艺流程：

结合我厂实际，我厂脱硫工艺采用了炉内掺烧脱硫剂（电石泥）固硫，和炉外烟气fgd湿法脱硫相结合的二段式脱硫方式。生成副产物未氧化的亚硝酸钙（caso3•1/2h2o）与 自然 氧化产物石膏（caso4•2h2o）的混合物直接抛弃。

1.炉内脱硫：

过程：用电石泥作固硫剂，煤泥经刮板机进入下仓，在下仓投入电石泥，与煤泥按一定比例混掺，由预压螺旋送至搅拌仓，再次搅拌均匀后由浓料泵送至锅炉本体内进行燃烧，达到固硫的效果。

优点：炉外脱硫设施前so2浓度可以降至500-800mg/m3，电石泥的固硫率在30%左右。

无需添加任何其他设备即可进行，节约成本及设备投入。

炉内固硫过程示意图

2.炉外脱硫：

过程：整个炉外脱硫系统主要由脱硫剂制备系统、吸收循环系统、副产物处理系统、配电及自动控制系统四大部分组成。

电石泥投入化灰池,清水泵开启注入清水,然后进入搅拌池,搅拌均匀使之与水充分混合，制备成为电石浆液。加浆泵经管道将浆液送至脱硫塔。首先烟气与浆液直接接触脱硫，然后4台浆液循环泵分别将电石浆液打入脱硫塔上部的喷淋装置，电石浆液经雾化后再次与烟气中的so2反应，进一步除去烟气中的so2。脱硫过程中所产生的未氧化的亚硝酸钙（caso3•1/2h2o）与自然氧化产物石膏（caso4•2h2o）的混合物经排渣系统排至沉灰池。

优点：整个脱硫系统位于烟道末端，除尘系统后，其脱硫过程的反应温度适中；

湿法烟气脱硫反应是气液反应，脱硫反应速度快，脱硫效率高，钙利用率高；

系统可利用率高、运行费用低、维护简单、运行人员少、能确保人员和设备的安全、能有效地节约和合理利用能源；

系统位于锅炉引风机之后，且有旁通烟道，脱硫系统相对独立，运行不会影响主体设施，且维护检修方便；

炉外脱硫过程示意图

2 电石泥脱硫机理

在燃烧过程中，燃煤中的硫可以分为有机硫和黄铁矿硫两大部分，硫分在加热时析出，如果环境中的氧浓度较高，则大部分被氧化为so2而很少部分残存于炉渣中。电石泥的主要成分是ca(oh)2。

1. 反应机理

ca(oh)2+ so2= caso3.1/2h2o+1/2h2o

caso3 .1/2h2o+3/2h2o+1/2o2=caso4+ h2o

影响循环流化床锅炉脱硫效率的主要影响因素：(1)ca、s摩尔比的影响。ca、s摩尔比被认为是影响脱硫效率和so2排放的首要因素，根据试验表明，ca、s摩尔比为1.5~2.5时，脱硫效率最高，而继续增加ca、s摩尔比或脱硫剂量时，脱硫效率增加的较小，而且继续增加脱硫剂的投入量会带来其他副作用，如增加物理热损失，影响燃烧工况等。（2）床温的影响。床温的影响主要在于改变了脱硫剂的反应速度、固体产物分布。从而影响脱硫效率和脱硫剂的利用率。有关 文献 表明，床温控制在850~900℃时，能够达到较高的脱硫效率。（3）脱硫剂粒度的影响。

2． 计算 用量

根据电石泥脱硫理论，按照给煤含硫量1.6%，ca、s摩尔比2.5，电石渣中含水、杂质比例45%（其中含水40%，杂质5%)，其余成分ca(oh )2，07年我厂全年总耗煤约为耗煤量104253吨量计算，

（ca的摩尔质量40，o的摩尔质量16，h的摩尔质量1）

进行理论 计算

我厂每年产s量： 104253×1.6%=1668.048（吨）

每年需ca量： 2.5×40×1668.048/32=5212.65（吨）

每年需ca(oh)2量： (5212.65/40) ×74=9643.4025（吨）

理论需要消耗电石泥量: 9643.4025/(65%)=14836（吨）

3．脱硫试验

为了验证脱硫效果，对加电石渣进行脱硫加以记录（一小时中4次记录值）

表1为脱硫试验的有关数据统计（本数据来自烟气在线检测系统显示值）

表1

电石泥投放情况

在线检测烟气so 2 含量（ppm）

未加电石泥

985

1052、

995

895

煤泥中掺烧电石泥

545

500

650

400

煤泥中掺烧电石泥并开1#2#脱硫塔

130

110

100

85

4．数据分析

按照一定的比例加入电石泥，脱硫效率可以达到90%，能够将二氧化硫的排放浓度降到国家环保要求的480mg/m3以下。

5．存在问题

由于煤泥中搅拌添加电石泥，添加比例不好控制，搅拌不均匀，导致煤泥打空，容易出现个别点排放量超标。

6．建议

增加电石泥给料和输送设备，确保掺烧比例及掺烧均匀。

3 结 论

(l) 我厂采用炉内掺烧脱硫剂（电石泥）固硫，和炉外烟气脱硫fgd湿法脱硫相结合的二段式脱硫方式脱硫取得成功，脱硫效果能够达到国家环保要求。

(2)按照每年用煤炭10万t计算，可以消耗近1.4万t电石废渣。不仅减少了这些废渣对环境的污染，而且为以废治废开辟了新的途径。

(3)利用废电石渣作为脱硫剂，不再采购石灰石大大地节省了运行费用。

（4）系统维护简单、运行人员少、能确保人员和设备的安全。

4 参考 文献

《电石渣干粉在电厂烟气脱硫工艺中的应用》---作者：史红

《燃煤炉预混—喷钙二段脱硫技术研究》------作者：刘建忠，周俊虎，程 军，曹欣玉　赵 翔， 岑可法

《中小容量锅炉湿法烟气净化装置及系统优化》----作者：陶邦彦 梅晓燕