脫硫工藝論文范文

前言：我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)脫硫工藝論文文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā)，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

1.1脫硫技術(shù)的現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)一般采用干法脫硫和濕法脫硫兩種辦法對(duì)天然氣進(jìn)行脫硫工藝。濕法脫硫工藝一般用于脫硫大量輕烴、含硫量高、對(duì)脫硫精確度要求不高的工藝。它是兩種基本流程相似的化學(xué)和物理脫硫法，該操作流程比較復(fù)雜，依靠脫硫劑中的吸收劑與天然氣中的硫發(fā)生反應(yīng)，整個(gè)工藝過程使用裝備較多，消耗也多，輕烴經(jīng)過再生塔時(shí)會(huì)產(chǎn)生吸收劑進(jìn)行再利用，但需在發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)一直補(bǔ)充脫硫劑。中間還要處理反應(yīng)產(chǎn)生的廢液，濕法脫硫工藝并不屬于精準(zhǔn)脫硫方式。國(guó)內(nèi)對(duì)輕烴脫硫產(chǎn)品的要求是含硫量每立方米要低于5mg，國(guó)際對(duì)它的要求標(biāo)準(zhǔn)是含硫量在每立方米1mg左右。為了可以滿足相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)我們可以采用干法脫硫，這種方法能源消耗少、需求資金設(shè)備少、操作方法流程簡(jiǎn)單易操作，使用的固體脫硫劑將硫化物附著在塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)脫硫,需要兩塔或者三塔串聯(lián)完成，用這種方法進(jìn)行脫硫工藝不會(huì)產(chǎn)生廢物，精確度很高。

1.2確定工藝路線

輕烴原料中含有的硫元素會(huì)造成硫含量在丙烷和丁烷中超標(biāo)，要想減少它們的含硫量就應(yīng)該在進(jìn)氣裝置前安裝一套脫硫設(shè)備，這種先脫硫再加工的方法操作起來比較簡(jiǎn)單方便還符合要求，很適合推廣使用。在脫硫劑沒有飽和的情況下有比較長(zhǎng)使用壽命，一般有2到3年的使用期。根據(jù)實(shí)驗(yàn)考察計(jì)算發(fā)現(xiàn)，脫硫工藝的溫度應(yīng)該保持在25℃上下，脫硫后的原料含硫量要在每立方米0.1mg以下。原料脫硫的過程是原料先經(jīng)過低點(diǎn)排出原液氣使之進(jìn)入加熱器，由導(dǎo)熱油在輔助的情況下加熱到25℃，原料氣和氧氣混合后會(huì)流入脫硫塔，控制溫度在25℃的情況下嚴(yán)格控制好空氣補(bǔ)給量，脫硫后原料氣經(jīng)過在加工過濾凈化，最后進(jìn)行氣體處理。

1.3選擇脫硫劑

有些脫硫劑中添加了活性炭，在催化劑作用下反應(yīng)時(shí)起到了吸附作用。選擇脫硫劑時(shí)要盡量選擇有點(diǎn)多脫硫率高的脫硫劑，做到能量消耗低、反應(yīng)溫度低、精準(zhǔn)度較高，便于使用的同時(shí)還要可以簡(jiǎn)單操作和更換，而且還要有先進(jìn)的技術(shù)水平。

1.4確定脫硫裝置參數(shù)

一般而言,對(duì)工藝要求比較低的原液氣處理選擇干法脫硫技術(shù),處理量要求也不高,日處理量不超過240萬立方米由于原液氣壓力比較低,為了保證下游裝置的正常工作,脫硫塔的壓降必須控制在0.05MPa之下,而要調(diào)整脫硫劑的孔隙度在30%和35%的范圍內(nèi),為了孔隙度調(diào)整之后的含硫量不超標(biāo),還要設(shè)計(jì)一個(gè)保駕塔,依據(jù)前面的脫硫效果,經(jīng)過分析結(jié)果決定是否要投入使用,來確保脫硫精度,填充床層的高徑比為10∶6。而為了驗(yàn)證脫硫劑的反應(yīng)溫度的最佳值,通過試驗(yàn)?zāi)M得出不同的溫度下硫化物的轉(zhuǎn)化率,當(dāng)溫度達(dá)到5℃以上,原液氣中的H2S已經(jīng)基本轉(zhuǎn)化完成了;溫度達(dá)到17℃時(shí),原液氣中的有機(jī)硫轉(zhuǎn)化率就可到80%以上,溫度達(dá)到26℃時(shí),有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化率接近100%,因而反應(yīng)的最佳溫度一般25℃左右。

2輕烴產(chǎn)品的利用

近年來由于化工業(yè)的大力發(fā)展，很多進(jìn)口的丙烷、丁烷逐漸增多，我國(guó)的輕烴原料也呈現(xiàn)出了多樣化的特點(diǎn)，輕烴通過加工出來的產(chǎn)品應(yīng)用在很多行業(yè)，不斷提升著輕烴產(chǎn)品的使用價(jià)值。輕烴加工后可以用作優(yōu)質(zhì)的化工溶劑，在化工中起到裂解材料的使用；輕烴經(jīng)過脫硫后可以當(dāng)做液化石油氣供人們使用，也可以用在汽車的火花塞中，這樣可會(huì)減少汽車內(nèi)積碳的含量，不用經(jīng)常清洗；因?yàn)檩p烴脫硫后不會(huì)含有烯烴元素性能，比較穩(wěn)定，還沒有臭味，可以用它來制作很多霧化產(chǎn)品，例如殺蟲劑、發(fā)膠摩斯等；現(xiàn)在的人們環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，很多輕烴脫硫后人們把它用于保護(hù)臭氧層代替氟利昂的使用。

3結(jié)語

第2篇

[關(guān)鍵詞]煙氣脫硫濕法干法比較

1概述

煙氣脫硫是電廠控制SO2排放的主要技術(shù)手段，目前已達(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平的煙氣脫硫技術(shù)有十余種，大致可以分為干法和濕法，但能在300MW以上大容量機(jī)組使用的成熟脫硫工藝并不多。根據(jù)國(guó)內(nèi)目前的實(shí)際應(yīng)用推廣情況，國(guó)內(nèi)各大脫硫公司已投運(yùn)的300MW級(jí)機(jī)組煙氣脫硫裝置均為石灰石/石膏濕法。干法技術(shù)在國(guó)內(nèi)300MW大容量機(jī)組上全煙氣、高脫硫率還沒有運(yùn)行示例。最近武漢凱迪股份公司正在推廣德國(guó)WULLF的RCFB（內(nèi)回流循環(huán)流化床）技術(shù)，該技術(shù)在國(guó)外2000年曾有1套在300MW機(jī)組上投運(yùn)，3個(gè)月后停運(yùn)，現(xiàn)國(guó)內(nèi)有1套剛開始在恒運(yùn)電廠1×210MW機(jī)組上投運(yùn)。另有1套已投運(yùn)的CFB脫硫，運(yùn)用于小龍?zhí)?×100MW機(jī)組。

以下對(duì)濕法和干法兩種工藝流程，全煙氣、高脫硫率下的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)進(jìn)行了綜合比較。

2石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)流程特點(diǎn)

石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)是目前世界上技術(shù)最為成熟、應(yīng)用業(yè)績(jī)最多的脫硫工藝，應(yīng)用該工藝的機(jī)組容量約占電站脫硫裝機(jī)總?cè)萘康?5％以上，應(yīng)用單機(jī)容量已達(dá)1000MW。其脫硫副產(chǎn)物—石膏一般有拋棄和回收兩種方法，主要取決于市場(chǎng)對(duì)脫硫石膏的需求、石膏質(zhì)量以及是否有足夠的堆放場(chǎng)地等因素。

濕法工藝技術(shù)比較成熟，適用于任何含硫量的煤種和機(jī)組容量的煙氣脫硫，脫硫效率最高可達(dá)到99％。

國(guó)內(nèi)各家公司分別引進(jìn)了世界上先進(jìn)的幾家大公司的濕法工藝技術(shù)：B&W（巴威）、斯坦米勒、KAWASAKI（川崎）、三菱、GE、DUCON，都能根據(jù)電廠的實(shí)際情況設(shè)計(jì)出最佳的工藝參數(shù)。

2.1石灰石/石膏濕法工藝流程

石灰石/石膏濕法脫硫工藝采用價(jià)廉易得的石灰石作脫硫吸收劑，石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液，也可直接用濕式球磨機(jī)將20mm左右的石灰石磨制成吸收漿液。當(dāng)采用石灰吸收劑時(shí)，石灰粉經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥晌諠{液。在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被脫除，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去帶有的細(xì)小液滴，經(jīng)氣氣加熱器（GGH）加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏漿液經(jīng)脫水裝置脫水后回收。由于吸收漿液的循環(huán)利用，脫硫吸收劑的利用率很高。

電廠鍋爐煙氣進(jìn)入FGD，通過升壓風(fēng)機(jī)加壓，經(jīng)GGH降溫至約100℃后進(jìn)入吸收塔，吸收塔脫硫效率為96～99％，整個(gè)系統(tǒng)的脫硫效率不低于90％。從吸收塔出來的凈煙氣溫度約為47℃，經(jīng)GGH升溫至80℃后從煙囪排放。

該工藝原理簡(jiǎn)單，工藝技術(shù)比較成熟，脫硫效率和吸收劑的利用率高，即Ca/S=1.03時(shí)，脫硫效率大于95％，能夠適應(yīng)各種煤種，適應(yīng)大容量機(jī)組，運(yùn)行可靠，可用率高，副產(chǎn)品石膏具有商業(yè)價(jià)值。

2.2石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)主要技術(shù)特點(diǎn)及指標(biāo)

2.2.1脫硫效率高，一般不低于90％，最高可以達(dá)到99％。

2.2.2脫硫劑利用率高，達(dá)90％以上。Ca/S比低，只有1.01～1.05，國(guó)內(nèi)現(xiàn)正在實(shí)施的的幾個(gè)工程均不大于1.03。

2.2.3吸收塔采用各種先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)，不僅解決了脫硫塔內(nèi)的堵塞、腐蝕問題，而且改善了氣液傳質(zhì)條件，從而提高了塔內(nèi)脫硫效率，減少了漿液循環(huán)量，有效降低了漿液循環(huán)泵的功耗。目前脫硫島電耗一般為機(jī)組裝機(jī)容量的1～1.5％。

2.2.4噴淋空塔內(nèi)煙氣入口采用向下斜切式入口，煙氣由下自上流動(dòng)，延長(zhǎng)了氣體分布路徑，不僅有利于氣體分布均勻，而且由于氣體的翻騰形成了湍流，更有利于氣液的傳質(zhì)傳熱。

2.2.5采用計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)，優(yōu)化脫硫塔及塔內(nèi)構(gòu)件如噴嘴等的布置，優(yōu)化漿液濃度、Ca/S比、漿液流量等運(yùn)行指標(biāo)，可以保證脫硫塔內(nèi)煙氣流動(dòng)和漿液噴淋均勻，以最小的消耗取得最好的脫硫效果。

2.2.6根據(jù)煙氣含硫量，采用不同層數(shù)（2～4層）的漿液噴淋層，確保取得最佳的脫硫效果。

2.2.7塔內(nèi)設(shè)置氧化空氣分布系統(tǒng)，采用塔內(nèi)強(qiáng)制氧化，氧化效果好。

2.2.8噴淋層采用交叉聯(lián)箱布置，使噴淋管道布置更合理，降低了吸收塔高度。

2.2.9采用機(jī)械攪拌。

2.2.10廢物得到良好的處理，其中廢渣變成了優(yōu)質(zhì)石膏，完全可以取代高品位的天然石膏。廢水采用回用技術(shù)，可以達(dá)到零排放。

2.2.11穩(wěn)定性高，適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性99％以上。

2.2.12應(yīng)用多、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富。

3干法RCFB脫硫工藝脫硫技術(shù)流程特點(diǎn)

干法有LIFAC（爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化）、CFB（循環(huán)流化床）等工藝，在國(guó)家有關(guān)部門的技術(shù)指南、火電廠設(shè)計(jì)規(guī)程上均限于在中小機(jī)組或老機(jī)組上實(shí)施。CFB最早由德國(guó)魯奇（LURGI）公司開發(fā)，目前已達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的CFB法工藝有三種：LURGI公司的CFB、德國(guó)WULFF公司的RCFB（內(nèi)回流式煙氣循環(huán)流化床）、丹麥FLS公司的GSA（氣體懸浮吸收），國(guó)內(nèi)分別由龍凈環(huán)保、凱迪電力、龍?jiān)喘h(huán)保等公司引進(jìn)，目前多在中小機(jī)組上運(yùn)用，其中只有WULFF公司的RCFB技術(shù)向300MW機(jī)組上推廣，所以本文中作比較的干法僅指RCFB。

3.1RCFB的發(fā)展歷史

循環(huán)流化床(CFB)的發(fā)展歷史其實(shí)很長(zhǎng)。循環(huán)流化床CFB煙氣凈化工藝的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)研究開發(fā)工作開始于1968/1969年，1970～1972年CFB煙氣凈化工藝在德國(guó)電解鋁廠獲得應(yīng)用，煙氣流量為15,000m3/h。1985～1987年，首臺(tái)CFB煙氣脫硫示范裝置在德國(guó)一家燃褐煤電站得到應(yīng)用，處理煙氣量為40萬m3/h（相當(dāng)于30萬機(jī)組氣量的四分之一），采用消石灰為脫硫劑。在此基礎(chǔ)上，各公司分別又開發(fā)出了上述新一代CFB脫硫工藝（第三代）。

3.2RCFB脫硫工藝流程

RCFB工藝主要采用干態(tài)的消石灰粉作為吸收劑，由鍋爐排出的煙氣從流化床的底部進(jìn)入，經(jīng)過吸收塔底部的文丘里裝置，煙氣速度加快，并與很細(xì)的吸收劑粉末相混合。同時(shí)通過RCFB下部的噴水，使煙氣溫度降低到70～90℃。在此條件下，吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，經(jīng)脫硫后帶有大量固體的煙氣由吸收塔的上部排出，排出的煙氣進(jìn)入除塵器中，大部分煙氣中的固體顆粒都被分離出來，被分離出來的顆粒經(jīng)過再循環(huán)系統(tǒng)大部分返回到吸收塔。

RCFB的控制系統(tǒng)主要通過三個(gè)部分實(shí)現(xiàn):

1.根據(jù)反應(yīng)器進(jìn)口煙氣流量及煙氣中原始SO2濃度控制消石灰粉的給料量；

2.反應(yīng)器出口處的煙氣溫度直接控制反應(yīng)器底部的噴水量，使煙溫控制在70～90℃范圍內(nèi)。噴水量的調(diào)節(jié)方法一般采用回流調(diào)節(jié)噴嘴，通過調(diào)節(jié)回流水壓來調(diào)節(jié)噴水量；

3．在運(yùn)行中調(diào)節(jié)床內(nèi)的固/氣比。其調(diào)節(jié)方法是通過調(diào)節(jié)分離器和除塵器下所收集的飛灰排灰量，以控制送回反應(yīng)器的再循環(huán)干灰量，從而保證床內(nèi)必需的固/氣比。

3.3RCFB脫硫技術(shù)的主要技術(shù)特點(diǎn)及指標(biāo)

3.3.1耗電量在機(jī)組容量的0.5～1.0％。脫硫率80％時(shí)，為0.6％左右；脫硫效率大于90％時(shí)，塔內(nèi)物料量增加引起系統(tǒng)阻力的增大而使電耗大幅上升。

3.3.2在塔的頂部區(qū)域加裝了導(dǎo)流板，在塔內(nèi)加裝了紊流裝置。

3.3.3脫硫率＞90％，Ca/S為1.2～1.5。石灰活性必須高且穩(wěn)定，達(dá)到T60標(biāo)準(zhǔn)（軟緞石灰，四分鐘內(nèi)水溫上升60℃）。

3.3.4塔內(nèi)平均流速4m/s左右。10米左右直徑的流化床內(nèi)流場(chǎng)比較復(fù)雜。

3.3.5用消石灰作為脫硫劑。石灰消化后，以消石灰干粉形式送入流化床吸收塔。噴入足夠的水分保證脫硫效果，水分越大脫硫率越高。

3.3.6嚴(yán)格控制床溫。床溫偏低時(shí)設(shè)備有腐蝕，偏高時(shí)脫硫效率及脫硫劑利用率下降。

3.3.7塔內(nèi)的水分要迅速蒸發(fā)掉，以保證灰渣干態(tài)排出。

3.3.8在煤的含硫量增加或要求提高脫硫效率時(shí)，不增加任何設(shè)備，僅增加脫硫劑和噴水量。

3.3.9不另設(shè)煙氣旁路，當(dāng)FGD停運(yùn)時(shí)，脫硫塔直接作為煙氣旁路使用。

3.3.10在中小電站或工業(yè)鍋爐上應(yīng)用較多，300MW機(jī)組上國(guó)內(nèi)外僅應(yīng)用了1套并只有短期運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)。

3.3.11RCFB脫硫渣的利用

RCFB煙氣脫硫技術(shù)吸收劑為鈣基化合物，脫硫渣中的主要成分為CaSO3等。但不同電廠的脫硫渣的成份是不一樣的，若要有效利用，必須做個(gè)案研究。

不包括前除塵器的灰，CaSO3·1/2H2O含量占50±10％，根據(jù)德國(guó)WULFF公司提供的部分個(gè)案研究實(shí)例，是可以應(yīng)用的。國(guó)內(nèi)的南京下關(guān)電廠對(duì)LIFAC技術(shù)的脫硫渣已作了一些個(gè)案研究，恒運(yùn)電廠正準(zhǔn)備和凱迪公司合作，開展脫硫灰利用的研究工作。

4石灰石-石膏濕法與干法RCFB比較

4.1工藝技術(shù)比較

4.1.1在300MW以上機(jī)組FGD上的應(yīng)用

干法RCFB：國(guó)外從小機(jī)組放大到300MW機(jī)組僅有1臺(tái)，國(guó)內(nèi)還沒有300MW機(jī)組的實(shí)運(yùn)裝置，僅在中小機(jī)組或工業(yè)鍋爐上有實(shí)運(yùn)裝置。

從國(guó)內(nèi)引進(jìn)FGD的經(jīng)驗(yàn)來看，各個(gè)電廠都有一定的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)時(shí)也必須滿足各個(gè)電廠的特定情況。據(jù)報(bào)道，幾家引進(jìn)CFB的公司在中小機(jī)組的示范裝置上大多碰到了較嚴(yán)重的問題，經(jīng)大量長(zhǎng)時(shí)間調(diào)試整改后，有的仍達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，有的甚至需更換重要部件，更為嚴(yán)重的機(jī)組無法按正常出力運(yùn)行。

國(guó)內(nèi)唯一的一套R(shí)CFB是廣州恒運(yùn)電廠FGD，從運(yùn)行情況來看，雖然將石灰標(biāo)準(zhǔn)從T60降至T50左右，消化裝置仍不能正常運(yùn)行，目前靠買消石灰維持；除塵器有堵塞等問題，曾造成了電廠停運(yùn)，但粉塵泄漏較嚴(yán)重；控制系統(tǒng)還不能穩(wěn)定監(jiān)測(cè)和調(diào)控脫硫裝置的運(yùn)行。

石灰石-石膏濕法：已很成熟，國(guó)外有各種條件下機(jī)組上的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)雖然運(yùn)行實(shí)例不多，但國(guó)內(nèi)公司引進(jìn)的均為國(guó)外先進(jìn)可靠的技術(shù)。其市場(chǎng)占有率占電站脫硫裝機(jī)總?cè)萘康?5％以上，應(yīng)用單機(jī)容量已達(dá)1000MW。國(guó)家相關(guān)職能部門在組織國(guó)內(nèi)專家充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出指導(dǎo)性意見：在新、擴(kuò)、改300MW機(jī)組FGD上或要求有較高脫硫率時(shí)，采用石灰石-石膏濕法技術(shù)。在火電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中，也作了同樣的規(guī)定。

現(xiàn)在大部分設(shè)備均可以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，初始投資大幅降低，備品備件的問題也將得到徹底解決。

4.1.2適用煤種

干法RCFB：據(jù)國(guó)內(nèi)各大研究單位的報(bào)告及國(guó)外的部分應(yīng)用實(shí)例，CFB適用于中、低硫煤。對(duì)高硫煤，較難達(dá)到環(huán)保要求，且投資與運(yùn)行費(fèi)用將大幅上升。RCFB是否適應(yīng)高硫煤的大機(jī)組，需進(jìn)一步論證。

石灰石-石膏濕法：不限。

4.1.3Ca/S比

干法RCFB：脫硫率＞90％時(shí)為1.3～1.5。氧化鈣純度要求≥90％，并要有非常高的活性（T60標(biāo)準(zhǔn)），達(dá)不到以上要求時(shí)，將影響裝置的脫硫率及正常運(yùn)行。

石灰石-石膏濕法：1.01～1.05，一般為1.03，純度達(dá)不到要求時(shí)，最終僅影響脫硫副產(chǎn)品石膏的質(zhì)量。

4.1.4脫硫效率

干法RCFB：穩(wěn)定運(yùn)行一般在80％左右，若需要進(jìn)一步提高，則需降低煙氣趨近溫差，增加Ca/S和噴水量，但會(huì)對(duì)下游設(shè)備如除塵器、引風(fēng)機(jī)等帶來不利影響。

95％的脫硫率對(duì)干法技術(shù)來講，已達(dá)到高限（國(guó)外為90％），當(dāng)環(huán)保要求進(jìn)一步提高時(shí)，改造較困難。

煙氣含硫量波動(dòng)時(shí)，因?yàn)橛写笱h(huán)灰量，難以靈敏調(diào)整控制，脫硫效率難以保證。

石灰石-石膏濕法：一般可在95％以上穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)環(huán)保要求的適應(yīng)性強(qiáng)。

煙氣含硫量變化時(shí)，易于調(diào)整控制，脫硫效率較穩(wěn)定。

4.1.5耗電量

干法RCFB：機(jī)組容量的0.5～1.0％，脫硫效率在80％左右時(shí)，為0.6％左右；當(dāng)脫硫效率＞90％時(shí)，耗電量上升很快，將達(dá)到1％左右。

石灰石-石膏濕法：機(jī)組容量的1.0～1.5％。

.1.6對(duì)ESP（電除塵器）的影響

干法RCFB：初始設(shè)計(jì)時(shí)ESP2負(fù)荷很高，進(jìn)口濃度800g/Nm3（遠(yuǎn)高于電廠正常電除塵器進(jìn)口的20～30g/Nm3），ESP2除塵效率將達(dá)到99.9875％。隨脫硫率的變化增加Ca/S，ESP2負(fù)荷急劇增加，其出口含塵濃度能否達(dá)標(biāo)值得考慮。環(huán)保要求還將進(jìn)一步提高，在即將實(shí)行的《火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）中，火電廠最高允許煙塵排放濃度為50mg/Nm3。

當(dāng)煙氣含硫量變化時(shí)，為保證脫硫率，或滿足環(huán)保要求的不斷提高而提高脫硫效率，采取以上降低煙氣趨近溫差，增加噴水量和Ca/S措施時(shí)，將導(dǎo)致ESP低溫腐蝕，排灰易粘結(jié)（塔壁也易于結(jié)灰），嚴(yán)重時(shí)，將影響裝置的正常運(yùn)行，在中小機(jī)組的運(yùn)行中是普遍存在的問題。

石灰石-石膏濕法：沒有后ESP，無影響。經(jīng)脫硫塔洗滌后，煙塵總量減少50～80％左右，F(xiàn)GD出口煙塵濃度小于50mg/Nm3。

4.1.7對(duì)機(jī)組的影響

干法RCFB：因故障停電等原因使CFB停運(yùn)，會(huì)導(dǎo)致塔內(nèi)固態(tài)物沉積，重新啟動(dòng)需清理沉積固態(tài)物，由于無旁路，當(dāng)后ESP和回灰系統(tǒng)發(fā)生堵塞進(jìn)行檢修時(shí)，機(jī)組將停運(yùn)。

石灰石-石膏濕法：因FGD是獨(dú)立系統(tǒng)，有旁路，故無影響。

4.1.8對(duì)機(jī)組負(fù)荷的適應(yīng)性

干法RCFB：負(fù)荷的變化會(huì)引起煙氣流速的變化，從而影響脫硫反應(yīng)及裝置的運(yùn)行。

石灰石-石膏濕法：較好。

4.1.9水

干法RCFB：石灰消化一般需熱水，且水質(zhì)要求高；無廢水排放。

石灰石-石膏濕法：耗水量相對(duì)稍多一點(diǎn)，但水質(zhì)要求不高，可用水源水；僅有少量廢水排放。

4.1.10吸收劑制備

干法RCFB：需大批量外購(gòu)符合要求的T60標(biāo)準(zhǔn)的石灰粉，以目前投運(yùn)電廠的運(yùn)行情況來看，石灰消化存在諸多問題，如果采購(gòu)滿足要求的消石灰Ca(OH)2將增加業(yè)主采購(gòu)成本。最大問題是一般較難購(gòu)買到品質(zhì)穩(wěn)定的高活性（T60標(biāo)準(zhǔn)）的石灰粉。RCFB脫硫效果的保證及裝置的運(yùn)行可靠性完全依賴于石灰的高純度及高活性。

石灰石-石膏濕法：可外購(gòu)石灰石粉或塊料，石灰石塊料價(jià)格便宜，直接購(gòu)粉則可大幅度降低投資及耗電量，但相應(yīng)增加了采購(gòu)成本。

4.1.11排煙溫度

干法RCFB：脫硫率80％左右時(shí)為70～90℃，脫硫率提高到95％后要降55～70℃。

石灰石-石膏濕法：GGH出口一般為大于80℃。

4.1.12副產(chǎn)品輸送利用

干法RCFB：目前僅適宜用于填坑、鋪路，應(yīng)用價(jià)值低。用于其他場(chǎng)合的應(yīng)用方法還未研究，而且還將是很長(zhǎng)一段過程?；乙桩a(chǎn)生粘結(jié)，既影響輸送，也影響裝置的運(yùn)行。當(dāng)脫硫渣排入灰場(chǎng)時(shí)，將影響粉煤灰的綜合利用。在拋棄過程中需要考慮增設(shè)合適的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施，同時(shí)也增加一定的運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本。

石灰石-石膏濕法：脫硫石膏質(zhì)量?jī)?yōu)于天然石膏，可綜合利用，應(yīng)用價(jià)值較高。如采用拋棄法，可節(jié)省部分投資，輸送也不會(huì)有問題。

4.1.13占地面積

干法RCFB：在大容量機(jī)組考慮采用1爐1塔時(shí)占地較小。

石灰石-石膏濕法：較大。

4.2經(jīng)濟(jì)比較

以下以某電廠2×300MW機(jī)組煙氣脫硫裝置為例，脫硫項(xiàng)目建設(shè)期按1年計(jì)算，運(yùn)營(yíng)期按20年計(jì)算，采用總費(fèi)用法對(duì)干、濕法方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，總費(fèi)用低的方案較優(yōu)。

從“經(jīng)濟(jì)比較成果表”可以看出，濕法脫硫方案的總費(fèi)用略低于干法脫硫方案。因此，從經(jīng)濟(jì)比較的角度來看，濕法方案優(yōu)于干法方案。

5結(jié)論和建議

5.1結(jié)論

綜上所述，濕法與干法相比，技術(shù)更加成熟，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)更加豐富，脫硫劑供應(yīng)有保證，脫硫副產(chǎn)品利用好，系統(tǒng)供應(yīng)商較多；經(jīng)營(yíng)費(fèi)用小，初始投資高，總成本費(fèi)用較低，全系統(tǒng)本廠占地面積較大。

每個(gè)電廠有各自的實(shí)際情況，在FGD裝置設(shè)計(jì)上也有不同。方案比選中不僅要考慮干法、濕法的技術(shù)因數(shù)，還要考慮各種實(shí)際存在的問題：如脫硫劑的供應(yīng)、廢渣的處理、對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)、政府的規(guī)劃等。

目前干法煙塵排放量要大于100mg/Nm3，濕法小于50mg/Nm3，均小于現(xiàn)行環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)200mg/Nm3的要求。如果環(huán)保政策要求進(jìn)一步提高脫硫效率，降低出口允許煙塵排放濃度，濕法也比較容易調(diào)整改造，而干法效率已到高限，難以實(shí)施進(jìn)一步改造。

5.2建議

第3篇

關(guān)鍵詞：除塵灰；返礦；鋪底料；脫硫石膏；生石灰；熔劑

前言

隨著2014年對(duì)標(biāo)工作和降本增效工作的實(shí)施和考核，作為一名技術(shù)員深感約成本的重要意義，雖然創(chuàng)效困難程度很大，但是如何能夠大幅度的降低成本，除了管理到位，我堅(jiān)信依靠改變工藝和原材料將是最佳途徑，作為一名老燒結(jié)技術(shù)員，當(dāng)看到除塵灰在運(yùn)輸生產(chǎn)過程中、下料堵倉(cāng)過程中產(chǎn)生的諸多不利因素和造成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的二次污染以及給崗位工造成的巨大勞動(dòng)強(qiáng)度后，我想到了型煤工藝，結(jié)合其他廠家的先進(jìn)設(shè)備，我想將除塵灰、燒結(jié)礦返礦再粉碎后再慘加一些如焦沫、無煙煤等物質(zhì)后，讓其在一定的型煤設(shè)備上高壓下就能造出直徑30-40毫米左右的球狀體，大家知道除塵灰、返礦在一定程度上是燒熟了的小粒度燒結(jié)礦，若將其做為鋪底料，對(duì)生成的燒結(jié)礦成品質(zhì)量影響不大，但是產(chǎn)量肯定是增加的，所以想采用除塵灰、返礦做鋪底料工藝；另一方面，自從2013年我們龍鋼燒結(jié)廠有了脫硫工藝后，每日就能產(chǎn)出200-300噸的脫硫石膏，而這些脫硫石膏被當(dāng)作垃圾處理給環(huán)保公司，每車還需付裝運(yùn)費(fèi)150元。根據(jù)自己多年的經(jīng)驗(yàn)，我知道石膏的成分主要是二水硫酸鈣，而二水硫酸鈣在1400℃下加熱就會(huì)產(chǎn)生出氧化鈣和二氧化硫，在燒結(jié)工藝條件下，大約1250℃石膏就會(huì)分解成氧化鈣和二氧化硫，大家知道：二氧化硫有95%被燃燒釋放變成三氧化硫，隨煙氣排出，剩下的氧化鈣就是我們理想的熔劑生石灰的主要成分。

一個(gè)大膽的設(shè)想用石膏替代生石灰的工藝就在我的腦子里成型，經(jīng)過自己多次的私下制作的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝備，用我們現(xiàn)用的混勻礦，加入一定的石膏配比，再經(jīng)過制?；靹?，終于在臺(tái)車上燒制出了堿度為1.97的54.5%的全鐵品位燒結(jié)礦。雖然粒度組成中大于16毫米以上的比例較少僅占56-42%，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度僅達(dá)到58-75%，今后還需要繼續(xù)探求更高燒結(jié)礦工藝技術(shù)指標(biāo)。

1 理論、實(shí)踐依據(jù)

大家知道：壓球機(jī)主要用于有色和黑色金屬礦粉的制球造塊，使其直接進(jìn)爐冶煉，提高附加值。凡是冶金行業(yè)廢料，輔料需上爐的，都需要用壓球機(jī)來完成。例如：鄭州威力特機(jī)械設(shè)備有限公司研發(fā)生產(chǎn)的型煤壓球機(jī)、干粉壓球機(jī)、脫硫石膏壓球機(jī)等壓球機(jī)系列產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、一機(jī)多用。同時(shí)具有成型壓力大、主機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)可調(diào)、結(jié)構(gòu)緊湊、便于維修、配有螺旋送料裝置特點(diǎn)。適合大、中、小型企業(yè)建立具有一定生產(chǎn)規(guī)模的生產(chǎn)線。

成功案例：冶金企業(yè)把粉狀物料壓成球團(tuán)，回爐冶煉，擴(kuò)大了物料的使用范圍；耐火材料企業(yè)把粉料壓成球團(tuán)，煅燒后提高了物料的純度；化肥企業(yè)利用粉煤壓成球團(tuán)制造氣型煤，達(dá)到降耗增收；這些都是各類企業(yè)利用球團(tuán)技術(shù)的范例。樣品球如圖1。

結(jié)論：綜上所述，可見將除塵灰、返礦壓制成20-40mm球狀體是可行的。

2 將脫硫石膏燒制成生石灰的理論研究

2.1 脫硫石膏介紹

脫硫石膏是煙氣脫硫中石灰石粉末與二氧化硫反應(yīng)產(chǎn)生的工業(yè)副產(chǎn)物，主要成分是二水硫酸鈣，其特點(diǎn)是：純度高、成分穩(wěn)定、粒度小、粉狀、游離水約12-17%，顆粒大小、粒徑分布均勻，級(jí)配較差，標(biāo)稠用水量大，含有一定量的碳酸鈣和較多的水溶性鹽，根據(jù)燃燒的煤種和煙氣除塵效果的不同，脫硫石膏從外觀上呈現(xiàn)不同的顏色，一般我們視角看到的都是灰黃色或灰白色，質(zhì)量?jī)?yōu)良的脫硫石膏是純白顏色。但實(shí)際呈現(xiàn)的是灰色、黃色、灰褐色、紅褐色等。

粉狀脫硫石膏在運(yùn)輸和生產(chǎn)中有諸多不便，由于其含水分比較大，運(yùn)輸成本高，其次也是最主要問題，濕基脫硫石膏粘結(jié)性強(qiáng)，直接生產(chǎn)線上應(yīng)用很容易粘堵輸送裝置、料斗、球磨機(jī)，無法正常生產(chǎn)。若能把濕基脫硫石膏成球、烘干就可以解決以上問題。

2.2 將脫硫石膏制成球狀體不成問題

2.2.1 脫硫石膏壓球機(jī)簡(jiǎn)介

根據(jù)石膏性能，鞏義市曙光機(jī)械廠已開發(fā)出新型高效節(jié)能壓球機(jī)，產(chǎn)量在5～30噸/時(shí)，脫硫石膏壓球機(jī)能將脫硫石膏粉末一次性壓制成球，產(chǎn)量大、成球率高。該設(shè)備能將脫硫石膏粉末，在不需要添加任何粘合劑情況下一次性壓制成球，且成球率在95%以上，壓出來的球硬度很強(qiáng)，搬運(yùn)裝卸不宜破碎。

2.2.2 脫硫石膏壓球機(jī)工作原理

脫硫石膏壓球機(jī)成型機(jī)的主要機(jī)型是對(duì)輥成型機(jī)（人們常說的壓球機(jī)），它有一對(duì)軸線相互平行、直徑相同、彼此間有一定間隙的圓柱形型輪，型輪上有許多形狀和大小相同、排列規(guī)則的半球窩，型輪是成型機(jī)主部件。在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，兩個(gè)型輪以相同速度、相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)物料落人兩型輪之間在結(jié)合處開始受壓，此時(shí)原料在相應(yīng)兩球窩之間產(chǎn)生體積壓縮；型輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，球窩逐漸閉合，成型壓力逐漸增大當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到兩個(gè)球窩距離最小時(shí)成型壓力達(dá)到最大。然后型輪轉(zhuǎn)動(dòng)使球窩逐漸分離，成型壓力隨著迅速減小。當(dāng)成型壓力減至零之前，壓制成的脫硫石膏就開始膨脹脫離。

2.2.3 脫硫石膏在生產(chǎn)上的應(yīng)用可能性

龍鋼有155m3石灰豎窯5座，如果將脫硫石膏當(dāng)做30-40mm的石灰石放在

155m3石灰豎窯上進(jìn)行煅燒（窯體設(shè)計(jì)上需要增加一套煙氣脫硫設(shè)施、溫度需要提高到石膏分解溫度范圍內(nèi)），這樣一來，用石膏完全可以生產(chǎn)出替代品石膏灰，成分含量理論上應(yīng)差別不大。考慮到脫硫石膏負(fù)成本，那么用石膏灰替代生石灰（300元/噸），其理論效益相當(dāng)可觀。

3 從專家、教授發(fā)表的學(xué)術(shù)論文看石膏加熱分解成生石灰氧化鈣也是可行的

3.1 上海華東理工大學(xué)著名教授高玲、唐黎華等教授聯(lián)名發(fā)表過論文《不同氣氛下硫酸鈣高溫分解熱力學(xué)分析》，在此文中明顯指出在氧化氣氛下，溫度達(dá)到1700℃，硫酸鈣很難分解，但在石墨弱還原氣氛下、氫氣氣氛下硫酸鈣的起始溫度均低于1000℃。特別是在氫氣氣氛下，硫酸鈣完全分解的最高溫度不超過1300℃，再加壓條件下44分鐘后就可100%轉(zhuǎn)化分解。

3.2 教授盧平、章靜在論文《脫硫石膏還原分解特性的實(shí)驗(yàn)研究》中提出了850-1050℃硫酸鈣分解的可行性。

3.3 教授韓翔宇、陳浩侃、李保慶聯(lián)名在論文《硫酸鈣氫氣氣氛下的熱重研究》中指出在氫氣氣氛下、加壓條件下1000℃以前，硫酸鈣分解出的產(chǎn)物主要是硫化鈣，1000℃以后，硫酸鈣和硫化鈣之間發(fā)生固相反應(yīng)會(huì)生成氧化鈣。

4 作者的實(shí)驗(yàn)過程

總結(jié)以上所述，在理論上和實(shí)踐上，前輩們都給我們指明了方向，經(jīng)過多次努力，做了實(shí)驗(yàn)如下：

4.1 將石膏用一定的簡(jiǎn)易設(shè)備加壓將其壓制成型為20-40毫米的石膏半球-球體（此設(shè)備及工藝已經(jīng)成熟應(yīng)用在河南、山東等地）；

4.2 將其放在實(shí)驗(yàn)室的馬弗爐中進(jìn)行燒灰實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過多次的溫度控制和加入一定的催化劑氣體，最終在適當(dāng)?shù)臏囟认陆K于燒成了氧化鈣含量為40%的熟石灰（其成分和生石灰的基本一樣）。

4.3 用現(xiàn)場(chǎng)的含鐵混勻礦垛料，加上多次設(shè)置的配比制成燒結(jié)混合樣，在經(jīng)過人工混勻制粒后，將其200kg放到400m2臺(tái)車上布料、調(diào)溫，經(jīng)過多次操作終于在臺(tái)車上燒制出了堿度為1.97的全鐵品位為54.5%的燒結(jié)礦（其他成分基本符合要求，除過硫含量3.0%）。這樣從理論到實(shí)踐上證明了所想的工藝的可行性。興奮之余，作者將想法告訴現(xiàn)任的上級(jí)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)：科長(zhǎng)、調(diào)度長(zhǎng)、技術(shù)廠長(zhǎng)，希望得到他們的支持和進(jìn)行下一步較大規(guī)模的實(shí)踐，卻被他們以不成熟擱淺了，實(shí)踐到此為止。

4.4 思考

4.4.1 實(shí)驗(yàn)做出的含硫3.0%的燒結(jié)礦成品樣，對(duì)煉鐵生產(chǎn)來講是不符合生產(chǎn)需要的，在實(shí)驗(yàn)條件下，其燒結(jié)礦中的硫還未能完全分解掉，在化驗(yàn)室中燒成的氧化鈣只有40%這一點(diǎn)可以證明還未燒透，或者還只是半成品硫化鈣，只有當(dāng)氧化鈣含量化驗(yàn)數(shù)據(jù)在80%左右時(shí)才算試驗(yàn)成功。故還需要做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究；

4.4.2 當(dāng)采用石膏大量替代生石灰后，龍鋼燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)中的二氧化硫含量將不再是1500-2000mg/m3，有可能增加到3000-5000mg/m3，這將會(huì)增加脫硫設(shè)備的負(fù)貨。

5 結(jié)束語

（1）用除塵灰、返礦制作成20-40mm的鋪底料這一工藝，本身就是一大膽創(chuàng)新，完善它并將其應(yīng)用于燒結(jié)工藝中很有現(xiàn)實(shí)意義：增加產(chǎn)量、變粉為塊，增強(qiáng)燒 結(jié)透氣性、降低成本，這一點(diǎn)領(lǐng)導(dǎo)是認(rèn)同的，但需要增加新設(shè)備投資，然而在可行性操作實(shí)驗(yàn)上，分廠領(lǐng)導(dǎo)不支持，使得計(jì)劃只得停留。

（2）用石膏部分代替或全部代替生石灰工藝更是一次革命：因?yàn)槭鄾]成本、粒度滿足混合料要求、且水分適中。而生石灰的市場(chǎng)價(jià)在300元以上。按每月消耗現(xiàn)在665m2燒結(jié)機(jī)產(chǎn)能需要生石灰84000噸計(jì)算，年節(jié)約在3億余元以上；從環(huán)保角度講，變廢為寶，還能減少生石灰的制造、拉運(yùn)方面的人、財(cái)、物的投資消耗，其社會(huì)效益將會(huì)更加巨大；石膏替代生石灰在燒結(jié)工藝中還可減少給配料環(huán)境造成的污染。由于我廠還未能將石膏沫狀變成球狀體、在石灰窯上燒制出石膏灰的現(xiàn)實(shí)，加上我廠領(lǐng)導(dǎo)還擔(dān)心混合料的溫度有所下降以及用此新工藝不成熟有風(fēng)險(xiǎn)。雖然我堅(jiān)持解釋到：生石灰理論上能提高料溫10-15℃，實(shí)際上能提高10℃左右 ，就按10℃的熱量我們完全可以用增加焦沫配比1-2%來徹底解決料溫問題，再綜合計(jì)算成本，燒結(jié)礦的成本還可再降50元以上，其效益也是相當(dāng)可觀的；

（3）考慮到此工藝若能夠被推廣或普及到全社會(huì)，這將是一次工業(yè)化革命，其意義將不可估量。非常期待看到或得到全社會(huì)各行專家教授關(guān)于此工藝方面的更工業(yè)化的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，更希望同行們對(duì)分析研究給予批評(píng)指正和提出寶貴意見。

參考文獻(xiàn)

[1]高玲，唐黎華，等.不同氣氛下硫酸鈣高溫分解熱力學(xué)分析[A].上海市化學(xué)化工學(xué)會(huì)2010年度學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].2010.