石灰石—石膏濕法煙氣脫硫技術探究

摘 要：石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術是目前最有效的FGD工藝，被廣泛的應用于火電廠脫硫工藝中，但石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術的運行初期投入成本較高，因此阻礙了石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術在我國火電廠中的實際應用，文章將介紹我國現有的脫硫方法，深入研究石灰石-石膏濕法煙氣脫硫的技術要點，以供相關從業人員借鑒學習。

關鍵詞：火電廠；石灰石-石膏濕法FGD；煙氣脫硫技術

文章將立足于石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術在我國的應用的情況，詳細的研究石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝的原理以及典型的工藝流程，并且提出工藝的設計方案與設備的選擇方案，從而讓石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝達到最優的應用效果，有效的提高火電廠的煤電脫硫效率，降低火電廠的脫硫成本。

1 石灰石-石膏濕法FGD系統吸收原理及工藝流程

1.1 吸收系統

一般來說，石灰石-石膏濕法FGD工藝設備通常由一個機組的鍋爐組成，這種單爐單塔的模式在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝的設備布置中極為常見。一方面，這種設備的布置方式較為主流，經過長期的實踐的檢驗，已經具有較高的穩定性。另一方面，還能節省火電廠的投資與能耗，并且石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝都是在一體化的單塔中進行，在火電廠的日常設備檢修工作中，也能提供極大的便利，方便相關工作人員開展工作。經過漿液循環泵的脫硫之后，夾帶液滴的煙氣將會進入反應池，并且經過均勻的攪拌之后，能夠被吸收進塔出口被分離收集，從而完成吸收塔的脫水處理。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝的吸收系統包括反應池、吸收塔、除霧器、噴淋塔組成，這些設備分別負責將石灰石漿液的吸收、結晶、攪拌、分離收集等吸收流程。[1]

1.2 吸收塔的類型與特點

吸收塔是石灰石-石膏濕法FGD吸收系統的重要組成部分，作用是提供煙氣通道，并對送入漿池的石灰石漿液進行脫硫處理，吸收塔的類型主要分為填料塔、鼓泡塔、噴淋塔、液柱塔四種。填料塔在早期石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝中極為常見，是早期石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝的核心裝置，設有兩個管口，石膏與石灰石漿液從上面的管口進入，經過化學反應與氧化處理，最終將吸收脫除后的石膏與石灰石漿液從另一個管口排除，從而達到石灰石-石膏脫硫的目的。填料塔的內部通常設有除霧器，能夠將管口內的煙氣進行分離處理，并在塔內的填料上形成一層明顯的液膜，用于石膏漿液與石灰石漿液的傳質過程。噴淋塔也稱作是噴霧塔，與填料塔一樣，在塔內部設置有除霧器，并且在管口的上部布置有噴嘴，這是為了讓填料與液霧進行充分接觸，形成良好的煙氣凈化效果。鼓泡塔與液柱塔主要負責脫水分離，原理是利用塔內的漿池，將進入吸收塔的煙氣進行混合，從而在化合產生氣泡的過程中，將漿液中的SO2脫水處理。這四種吸收塔相互配合，具有良好的自控效果，吸收塔脫硫率能夠達到百分之八十以上。

1.3 吸收系統的塔外設備

塔外設備同吸收塔一樣，在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝中，能夠起到十分重要的作用。一般來說，吸收系統的塔外設備主要由氧化風機、石灰石漿液排出泵以及漿液循環泵組成。漿液循環泵通常安裝在氧化風機的旁邊，通過離心力，將吸收塔內的石灰石漿液進行再循環。漿液循環泵主要由高速旋轉的葉輪、離心泵組成，當液體進入漿液循環泵內，裝置內的離心力將會讓石灰石漿液獲得流體能量，從而在入口處形成負壓，將石灰石漿液通過旋轉不斷的被吸收。[2]煙氣系統是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術的關鍵，將空氣強制鼓入獎池中，從而達到化合生成的作用，煙氣設備主要由煙氣擋板、增壓風機組成。按照吸收塔的規模，恰當的進行煙氣設備的布置，一般來說，普通的吸收塔要設有兩到三臺煙氣擋板，用于阻擋煙氣進入FGD裝置。煙氣擋板的主要作用是抵擋低溫煙氣對FGD裝置的腐蝕，從而保障石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術能夠取得良好的應用效果，在煙氣擋板的選擇上，也要盡量選擇耐腐蝕性、耐熱性較好的擋板，可以考慮使用塑料擋板，從而避免吸收塔內污染物的擴散。[3]

2 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術要點

濕法FGD技術是火電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫過程中，最常用到的技術，并且在我國濕法FGD技術已有幾十年的實踐歷史，在工藝流程及控制方法上，已經日益完善。在我國火電廠的煙氣脫硫中，百分之九十以上用到濕法FGD技術，同時，按照吸收塔的不同，濕法FGD技術還能衍生出不同的工藝方法，較為常見的有氨法FGD工藝、海水脫硫法、石灰石-石膏煙氣法、半干法FGD技術。

2.1 石灰石-石膏煙氣脫硫技術

該技術主要用到氫化鈣與碳酸鈣，基本流程是，煙氣由特定的渠道進入吸收塔，要確保晶體的增長，以獲得新鮮的石灰石漿液與石膏漿液。當水蒸氣進入吸收塔之后，要保證脫水裝置能夠充分接觸石灰石漿液或者石膏漿液，從而將石灰石漿液或者石膏漿液中的SO2通過除霧器與液體進行初步分離。這種工藝的技術較為成熟，并且具有能耗低、吸收及資源豐富的特點，能夠廣泛的應用于燃煤電廠中，此外，較高的脫硫效率也是該技術不容忽視的優勢。[4]但同時，使用石灰石-石膏濕法煙氣技術也有一定的局限性，相比海水脫硫法以及自然脫硫法，石灰石-石膏濕法煙氣技術在初期的基礎建設投資較大，甚至占到電廠總投資的百分之三十以上，在一定程度上增加了火電廠的運行成本。

2.2 海水脫硫法

海水呈堿性，因此能夠對硫產生良好的吸收效果。一方面，當石灰石漿液或者石膏漿液中的硫被海水吸收之后，產生的是污染性較小的可溶性硫酸鹽，符合我國科學發展觀的基本政策，在火電廠中具有巨大的市場潛力。另一方面，硫酸鹽是海水中的成分之一，不需要其他化學添加劑進行化合作用，具有成本低廉、廢渣可拋棄的優勢，因此可以廣泛的應用于沿海的火電廠的石灰石-石膏濕脫硫工作中。此外，海水脫硫法作為一種自然的脫硫技術，不需要任何化學物質作為催化劑，也省去了吸收劑裝置的成本，工藝系統簡單，不需要設置脫硫廢渣的處理設施。這些優勢導致海水脫硫法成為沿海火電廠脫硫系統的第一選擇。

2.3 干法、半干法FGD技術

干法的脫硫吸收和產物處理均在干狀態下進行，煙氣在凈化過程中能夠保持一個穩定的狀態，因此這種技術能夠保證脫硫過程的嚴密性，能夠對火電廠周圍的環境形成一定的保護效果，是一種環保的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術。此外，這種技術所使用的吸收系統的制作較為簡單，原材料能夠在濕狀態下再生，符合我國制定的環保要求。[5]

3 結束語

綜上所述，文章主要介紹了我國火電廠較為常見的脫硫技術，并針對國外先進的FGD技術在我國的應用情況，進行了深入的探討。全面和系統的介紹了在當前技術條件下，如何將石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術更好的運用于火電廠的燃煤脫硫當中，提高火電廠運行的安全性。

參考文獻

[1]鄧雙，楊麗，劉宇，等.石灰石-石膏濕法煙氣脫硫的生命周期和可持續性分析[J].環境工程技術學報，2015，3：186-190.

[2]趙健植，金保升，仲兆平，等.石灰石/石膏濕法煙氣脫硫技術的模糊綜合評價[J].鍋爐技術，2016，6：70-76+80.

[3]鄧徐幀，裴耀先，顧咸志.典型石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝、石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置的防腐蝕[J].電力環境保護，2012，2：11-16.

[4]趙鵬高，馬果駿，王寶德，等.石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝不宜安裝煙氣換熱器[J].中國電力，2015，11：62-65.

[5]徐敏然.石灰石-石膏法煙氣脫硫技術在大型火電機組上的應用研究[D].華北電力大學（河北），2008.