?2.1.2石灰石/石膏法
該技術(shù)與拋棄法的區(qū)別在于向吸收塔的漿液中鼓入空氣,強制使CaSO3都氧化為CaSO4(石膏),脫硫的副產(chǎn)品為石膏。同時鼓入空氣產(chǎn)生了更為均勻的漿液,易于達(dá)到90%的脫硫率,并且易于控制結(jié)垢與堵塞。由于石灰石價格便宜,并易于運輸與保存,因而自80年代以來石灰石已經(jīng)成為石膏法的主要脫硫劑。當(dāng)今國內(nèi)外選擇火電廠煙氣脫硫設(shè)備時,石灰石/石膏強制氧化系統(tǒng)成為優(yōu)先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。
石灰石/石膏法的主要優(yōu)點是:適用的煤種范圍廣、脫硫效率高(有的裝置Ca/S=1時,脫硫效率大于90%)、吸收劑利用率高(可大于90%)、設(shè)備運轉(zhuǎn)率高(可達(dá)90%以上)、工作的可靠性高(目前最成熟的煙氣脫硫工藝)、脫硫劑?石灰石來源豐富且廉價。但是石灰石/石膏法的缺點也是比較明顯的:初期投資費用太高、運行費用高、占地面積大、系統(tǒng)管理操作復(fù)雜、磨損腐蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重、副產(chǎn)物?石膏很難處理(由于銷路問題只能堆放)、廢水較難處理。
采用石灰石/石膏法的煙氣脫硫工藝在我國應(yīng)用較廣泛,比較典型的是重慶珞璜電廠。該廠2×360MW機組1990年引進日本三菱公司的兩套石灰石/石膏法FGD系統(tǒng),93年全部建成投運。其脫硫工藝主要技術(shù)參數(shù)為:脫硫效率大于95%,進口煙氣SO2濃度10010mg/Nm3,石灰石年消耗量約130kt,副產(chǎn)品石膏純度不低于90%,年產(chǎn)量約400kt,目前只有少量出售,大部分堆放在灰場。
石灰石/石膏脫硫工藝是一套非常完善的系統(tǒng),它包括煙氣換熱系統(tǒng)、吸收塔脫硫系統(tǒng)、脫硫劑漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)。系統(tǒng)非常完善和相對復(fù)雜也是濕法脫硫工藝一次性投資相對較高的原因,上述脫硫系統(tǒng)的四個大的分系統(tǒng),只有吸收塔脫硫系統(tǒng)和脫硫劑漿液制備系統(tǒng)是脫硫必不可少的;而煙氣換熱系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)則可根據(jù)各個工程的具體情況簡化或取消。國外也有類似的實踐,對于不需要回收石膏副產(chǎn)品的電廠,石膏脫水系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)可以不設(shè),直接將石膏漿液打入堆儲場地。濕法脫硫工藝簡化能使其投資不同程度地降低。根據(jù)初步測算,濕法脫硫工藝簡化以后,投資最大幅度可降低50%左右,絕對投資可降至簡易脫硫工藝的水平,并可進一步提高濕法脫硫工藝的綜合經(jīng)濟效益。
液柱噴射煙氣脫硫除塵集成技術(shù)是清華大學(xué)獨立開發(fā)的煙氣濕法脫硫新技術(shù),是清華大學(xué)煤的清潔燃燒國家重點實驗室十幾年科研成果的結(jié)晶。該技術(shù)具有如下特點:脫硫效率高;初投資成本低;運行費用低;系統(tǒng)阻力低;脫硫產(chǎn)物為石膏,易于處理;脫硫劑適應(yīng)性好;燃煤含硫量適應(yīng)性好。
液柱噴射煙氣脫硫除塵集成系統(tǒng)主要由脫硫反應(yīng)塔、脫硫劑制備系統(tǒng)、脫硫劑產(chǎn)物處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和煙道系統(tǒng)組成,其中液柱噴射脫硫反應(yīng)塔(也可以利用水膜除塵器改造)其核心裝置。如下圖所示,煙氣從脫硫反應(yīng)塔的下部切向進入,在反應(yīng)塔內(nèi)上升的過程中與脫硫劑循環(huán)液相接觸,煙氣中SO2與脫硫劑發(fā)生反應(yīng),將SO2除去,純凈煙氣從反應(yīng)塔頂部排出。脫硫劑循環(huán)液由布置在脫硫反應(yīng)塔下部的噴嘴向上噴射,在上部散開,落下,在這噴上落下的過程中,形成高效率的氣液接觸而促進了煙氣中的SO2的去除,同時進一步提高除塵效率。
液柱噴射煙氣脫硫裝置的費用大約占電廠總投資的6%。其所能達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)是:脫硫率達(dá)85%以上,脫硫劑的利用率90%以上。