石灰石湿法与循环流化床干法脱硫技术的比较分析.doc

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1、一、石灰石（石灰）/石膏湿法脱硫主要特点（1）脱硫效率高。石灰石（石灰）石膏湿法脱硫工艺脱硫率高达95%以上，脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少。大机组采用湿法脱硫工艺，二氧化硫脱除量大，有利于地区和电厂实行总量控制。（2）技术成熟，运行可靠性好。国外火电厂石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫装置投运率一般可达98%以上，由于其发展历史长，技术成熟，运行经验多，因此不会因脱硫设备而影响锅炉的正常运行。特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。 (3)对煤种变化的适应性强。该工艺适用于任何含 硫量的煤种的烟气脱硫，无论是含硫量大于3%的高硫煤，还是含硫

2、量低于1%的低硫煤，石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫工艺都能适应。 (4)占地面积大，一次性建设投资相对较大。石灰石(石灰) /石膏湿法脱硫工艺比其它工艺的占地面积要大，所以现有电厂在没有预留脱硫场地的情况下采用该工艺有一定的难度，其一次性建设投资比其它工艺也要高一些。 (5)吸收剂资源丰富，价格便宜。作为石灰石(石灰) /石膏湿法脱硫工艺吸收剂的石灰石，在我国分布很广，资源丰富，许多地区石灰石品位也很好，碳酸钙含量在90%以上，优者可达95%以上。在脱硫工艺的各 种吸收剂中，石灰石价格最便宜，破碎磨细较简单，钙利用率较高。 (6)脱硫副产物便于综合利用。石灰石(石灰) /石膏湿法脱硫工艺的脱硫副

3、产物为二水石膏。在日本、德国脱硫石膏年产量分别为250万吨和350万吨左右，基本上都能综合利用，主要用途是用于生产建材 产品和水泥缓凝剂。脱硫副产物综合利用，不仅可以增加电厂效益、降低运行费用，而且可以减少脱硫副产物处置费用，延长灰场使用年限。(7)技术进步快。近年来国外对石灰石(石灰) /石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断的改进，如吸收装置由原来的冷却、吸收、氧化三塔合为一塔，塔内流速大幅度提高，喷嘴性能进一步改善等。通过技术进 步和创新，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。二、市场分析1、从第一套湿式石灰石/石膏法烟气脱硫机组投运至今，全世界目前在运的湿法脱硫机组已有

4、几千套之多（超过30万千瓦的脱硫机组全部采用湿法），其在业内 的广泛使用程度及市场认可度都占有压倒性的优势。经过几十年的研究和优化，原有的结垢、堵塞和磨损（湿法中普遍存在）等技术问题已成功解决。湿式石灰石/ 石膏法由于技术成熟度最高，一直以来就是优先选择的烟气脱硫工艺。而循环流化床（干法）脱硫技术近几年才刚刚起步，目前全世界投运的机组数不超过三十套， 超过20千瓦（相当于梅钢烧结机规模）以上机组仅几套，市场份额不及石灰石石膏湿法的1%。由于技术尚不成熟，市场认可度较低，国内近二十家大型脱硫公 司仅山东三融和龙净环保两家引进该技术，目前国内在运机组仅三套采用该技术（其中马头电厂和榆社电厂的运行时

5、间很短）。2、循环流化床干法脱硫技术在国内外烧结烟气脱硫领域没有应用业绩。国外仅有的报道是2005年由VAI开发的MEROS®技术进行了 10万m3/h烟气量的半工业化试验。国内西安冶金建筑科技大学在鞍钢的烧结机现场建立了1.5万m3/h烟气量的试验装置，研究历时10年，但由于技术 上的先天不足且不能适应烧结烟气的特点，已没有工程应用的可能。纵观国外烧结烟气脱硫的研究，日本居领先地位。但日本乃至世界各国的烧结脱硫技术大都为石 灰石-石膏湿法，其次是活性炭法（投资和运行费用昂贵）。因此，所谓的干法脱硫工艺“是目前国内外主流的钢铁厂烧结机烟气脱硫工艺方案”是没有根据且不符 合实际的。三、技

6、术的优劣比较循环流化床干法脱硫技术存在以下问题和不成熟因素，因此不适合在电厂和烧结烟气脱硫上采用：1、脱硫灰渣无法利用，只能填埋或堆放。循环流化床干法的脱硫灰渣主要成分是飞灰、亚硫酸钙、硫酸钙、未完全反应完的石灰粉等。亚硫酸钙不稳定，遇酸、加 热后会重新释放出SO2，造成二次污染。经过流化床上百次的循环后，灰渣中富集有大量的重金属、VOCs等有毒物质，应作为危险废物来处理。随着环保标准 的日益严格，灰渣即使填埋也必须先进行处理。与干法产物不能利用相反，湿法脱硫的产物为可销售的石膏，而且销路有保障，经济效益可观。2、脱硫效率不高，难以在稳定的脱硫效率下长期运行。循环流化床干法脱硫的效率在8092

7、%（湿法脱硫效率在9599%），要达到90%以上的脱硫效 率很困难，需对应很高的钙硫比（一般Ca/S在2.54，远高于湿法的1.01.03），由此导致运行费用高、脱硫剂利用率低、副产物难以处理等一系 列问题。流化床流化态的不稳定性、床内喷水量的不可控性、烟气温度的波动性等因素造成该技术脱硫效率波动大，难以长期平稳运行。电厂烟气和梅钢分公司烧结 烟气的SO2浓度高（10003000 mg/Nm3），干法脱硫工艺的脱硫效率难以满足100mg/Nm3的排放要求。3、工艺水耗仅略低于湿法。干法脱硫工艺名为“干”法，但实际还是需向流化床内喷入大量的工艺水，以保证脱硫后的烟温略高于绝热饱和温度（湿法脱硫后

8、的烟温）。因此干法的脱硫水耗仅略低于或与湿法相当。4、烧结烟气参数波动剧烈，流化床内喷水量难以精确控制，极易造成流化床的腐蚀和后续布袋除尘器的结垢堵塞。干法脱硫工艺需在流化床内喷水，从而为脱硫反 应创造最佳的反应条件。但从烧结机的运行情况来看，烧结烟气量、烟气温度和SO2浓度一直在较大范围波动，这是烧结烟气与普通电厂烟气的巨大差别。由此， 使得流化床内喷水量很难精确调节：水量过少，则反应效率降低；水量过多，会导致流化床内物料粘结和出口烟气带水，并造成后续布袋的腐蚀、结垢、堵塞以及脱 硫灰渣带水等一系列问题，严重影响系统的正常运行。烧结烟气的这种特殊性，恰恰是循环流化床不能适应的地方。5、脱硫灰

9、飞扬。干法产生的灰渣粒径较细，如果处置不当会产生扬尘，造成二次污染（湿法产物为含湿量10%的石膏晶体，不存在二次扬尘的问题）。6、干法脱硫系统磨损严重。干的物料在流化床、旋风分离器、输灰管道内反复循环易造成设备的磨损（湿法工艺的物料为浆液，输送过程中的磨损程度小于干法）。7、系统阻力大大高于湿法脱硫机组。干法脱硫为满足20mg/m3的烟尘排放要求，必须采用布袋除尘器；加上塔体本身的阻力，系统总阻力损失在4200Pa以上（远高于湿法的3200Pa），系统运行费用高于湿法相当。所谓的“干法的能耗为湿法的1/2是不符合实际的。8、占地面积与湿法相当。循环流化床干法技术为满足烟尘排放的要求，必须加设布

10、袋除尘器，加上吸收剂制备所需的石灰消化厂房，总占地面积仅比湿法小510%左右。9、对脱硫剂的活性要求高。干法的脱硫剂原料为CaO，需经消化器反应后生成Ca(OH)2才能使用。CaO的活性、比表面积、粒径分布、杂质含量等参数 对脱硫反应的影响极大，只有满足较严格要求的CaO才能在循环流化床干法上使用。因此干法对脱硫剂来源的要求大大高于湿法。10、烧结烟气成分复杂，对干法脱硫剂CaO反应特性的影响有待研究。烧结烟气与普通电厂烟气不同，含有大量的Fe、Si、HF、HCl及氨氮等，这些成分对CaO反应活性、对干法脱硫机理的影响，尚有待进一步研究。11、烧结烟尘粘性大，增加了布袋清灰的难度。对不锈钢分公

11、司3#烧结机烟气检测发现，烧结烟尘中亚微米级的烟尘多，烟尘粘度大大高于电厂烟气。这种又细且粘的烟尘极易造成布袋除尘器的堵塞，清灰难度大，为干法脱硫系统的稳定运行带来不确定因素。12、流化床控制因素多，对运行人员的要求高。循环流化床干法系统需精确控制床内的喷水量、烟气速度、固气比、消石灰粉的给料量等参数；而烧结烟气的剧烈 波动使以上控制难以做到精确、实时、有效，导致脱硫效率、系统阻力、灰渣品质、脱硫剂利用率、系统磨、堵、逅、腐等导致诸多不确定问题，操作运行难度大。循环流化床（干法）脱硫技术市场份额远低于湿式石灰石/石膏法，技术成熟度不高，不适合在烧结烟气脱硫上使用。综合以上比较可以知道，作为世界上主流技术的石灰石/石膏湿法脱硫工艺，更适用于与电厂烟气有着巨大差异的烧结烟气的脱硫除尘。