循环流化床锅炉脱硫技术工艺路线选择

滕东风

(同煤广发化学工业有限公司，山西 大同 037000)

引 言

我国是产煤大国，并且也是用煤大国，有大量的火电厂和煤化工企业。煤炭燃烧不可避免产生环境污染，为了达到经济发展与环保共同进步的目的，根据最新国家环保要求，必须采用与本地区实际情况相适宜的脱硫方法。目前工业应用较为成熟锅炉脱硫工艺根据脱硫剂反应部位可分为炉内脱硫与炉外脱硫，炉内脱硫目前成熟的只有炉内喷钙法。炉外脱硫技术可分为湿法、半干法、活性焦法。

1 各种脱硫方法技术脱硫原理及脱硫效率对比

1.1 炉内喷钙

炉内喷钙是将脱硫剂与燃料煤同时进入炉膛内燃烧，脱硫剂可以选择石灰石或者生石灰，二者最终反应机理相同，均是CaO与SO2反应，炉内喷钙法由于为气固反应，反应较慢，为保证脱硫效率，需较高的钙硫比，其钙硫比一般为2.2～2.5，脱硫效率一般也不会超过80%。

1.2 湿法脱硫

湿法脱硫较为常用的为石灰石-石膏法与氨法。石灰石-石膏法采用将石灰石浆液喷入脱硫塔内与烟气反应，反应产物为石膏。氨法是将20%浓度的氨水喷入脱硫塔内与烟气反应，产物为亚硫酸氨和亚硫酸氢氨。湿法脱硫是目前应用最为广泛的方法，脱硫效率可达95%以上。

1.3 半干法脱硫

半干法是将生石灰与水反应生成的氢氧化钙喷入脱硫塔内与烟气反应，产物为硫酸钙与亚硫酸钙，钙硫比一般为1.3～1.5，脱硫效率90%以上。

1.4 活性焦法脱硫

活性焦法是采用活性焦的物理吸附功能将烟气中的SO2进行物理吸附，再将活性焦升温，将SO2解析出来，解析出来的高浓度SO2尾气可以用碱液吸收，也可以制浓硫酸。其脱硫效率可稳定保证95%以上。

2 锅炉脱硫工艺选择侧重点

根据国家最新环保要求，锅炉烟气排放SO2浓度要求为<35 mg/m3，所以只采用炉内喷钙法由于脱硫效率低，一般不能达到国家标准，故需增建炉外脱硫装置，炉内喷钙可与炉外脱硫配合使用。

2.1 环保趋势方面选择

湿法是工业脱硫推广最早的工艺，但面临的最大问题是无法很好适应将来的环保趋势。

1) 湿法对重金属及二恶英脱除效率是很低的，此外还会有大量的三氧化硫排向大气。最新的环保要求已经加入了对重金属汞的脱除要求，下一步极有可能要加强对二恶英的排放要求，湿法工艺要满足环保趋势，必须再增加价格不菲的湿式电除尘器；

2) 目前国家许多地区已开始要求湿法烟羽脱白，必须要加GGH换热器；

3) 湿法的废水处理现在是一个难点，许多企业的原有污水处理系统无法接收脱硫废水，目前通用办法是增建蒸发塔，将脱硫废水打入高温烟气蒸发处理，但污染物其实转移到了煤粉灰当中，如果国家政策进一步严格规范要求，需新建处理系统难度大，投资及处理费用都很高。

半干法排烟温度高，无烟羽；无废水产生，并且可以有效脱除二恶英，是近几年的主流脱硫工艺。主要问题是脱硫效率，一般可以稳定在93%，如果燃烧高硫煤种，可能需配合炉内脱硫。

活性焦法是可以完全满足现行环保要求及将来环保趋势的。但是活性焦法在释放塔需要稳定热源持续加热，如有可燃废气比较可行，其余加热方案运行费用非常高。所有目前活性焦法在冶金行业推广较好。

2.2 投资费用及运行成本选择

目前三种方法湿法投资费用最低，半干法是湿法投资的1.5倍，活性焦法是湿法投资的3倍。但是如果加设烟羽脱白、蒸发塔和湿式除尘器，湿法投资费用反而要略高于半干法。

在不考虑副产物经济价值前提下，半干法比湿法石灰石-石膏法运行成本高30%，活性焦是石灰石-石法的1.5倍。湿法中的氨法适用于本厂或者附近有废氨水的工厂，如果购买成品氨水，其运行费用是非常巨大的。

2.3 副产物经济价值分析

湿法中石灰石-石膏法的副产物为石膏，可以做建材及水泥填料等。半干法产物为亚硫酸钙与硫酸钙混合的粉末，可以做水泥填料及空心砖，经济价值不及石膏。活性焦法副产物为浓硫酸，经济价值最高，但是由于其品质问题只能应用与工业硫酸。

3 总结

根据以上分析，企业应该将本单位实际情况与各种工艺优缺点相结合进行选型。如果煤种稳定于低硫煤，可以选择半干法，相应可以配备炉内脱硫设备预防燃煤品种变化引起的排放超标问题，如果燃烧中硫煤种，应该选择湿法保证排放，为了适宜环保要求可以加设湿式电除尘器等后处理设备。如果可以找到稳定热源，并且有用酸的下游企业，可以选择活性焦法。