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新澤百科-關于煙氣脫硫系統的介紹

日期：2020-12-08 信息來源：本站

1 脫硫系統目前市場要求及現狀

脫硫系統也是煙氣凈化過程中不可缺少的核心系統之一。其主要作用是將燃料煤中的硫在燃燒過程中產生的SO2去除。脫硫技術經過幾十年的發展，特別是近二十年的發展，已完全成熟，并且已進行工業應用。目前脫硫技術主要有濕法、半干法及干法。由于半干法及干法不能滿足當前對煙氣超凈化排放的要求，因此目前煙氣處理主要是濕法。
濕法（FGD）主要有鈣法（碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣），氨法、雙堿法（氫氧化鈉、碳酸鈉）、鎂法、鋁法及海水法等，其中應用最多的是鈣法、氨法、雙堿法。我國在20世紀90年代，為了脫除煙氣中的SO2，相繼進行鈣法、氨法及雙堿法實驗，鈣法因其原材料價格低廉，使用較多，但因亞硫酸鈣的結垢問題，脫硫系統一直沒有很好的運行起來。隨著我國火電廠脫硫形勢所逼，國家相繼引進世界各國先進的鈣法脫硫技術，使得鈣法脫硫技術迅速發展起來，十年間全國所有的火電廠幾乎全部實現煙氣脫硫設備的采購、安裝，為我國的煙氣脫硫達標排放提供的技術保障。

2000年后，隨著人們對環保意識的增強，城市熱力系統、水泥窯爐、玻璃窯爐等必須進行脫硫處理，由于鈣法主要使用在大型火電廠，設備沒有全部國產化及小型化，為了煙氣的達標排放，各熱力公司等普遍采用鈉法（氫氧化鈉、碳酸鈉），鈉法原材料價格較高，運行成本難以接受，為了降低成本，采用鈣離子置換鈉離子，應運而生雙堿法，主要階段在2005年~2013年間，全國新建很多雙堿法脫硫裝置，但因亞硫酸鈣的氧化及石膏的去除問題沒有完全解決，造成管道結垢堵塞，系統根本無法運行，目前有不少熱力公司的脫硫系統需要改造才能運行。另外全國很多磚瓦行業的脫硫系統也采用雙堿法，系統沒有設計亞硫酸鈣的氧化及石膏脫水裝置，系統根本無法運行，僅僅是擺設而已。而氨法脫硫結構簡單，主要使用在氨水生產地附近。

2010年后，人們在消化、吸收引進國外鈣法脫硫技術的基礎上，逐步實現設備的國產化及小型化，使得鈣法的應用迅速推廣，新建脫硫系統采用鈣法較多，為了降低運行成本，增大液氣比，相繼推出托盤技術、湍流器技術等。由于鈣法運行液、氣比要求較大，運行電費較高，人們返回頭來看到雙堿法的優勢，這就是小型脫硫系統目前普遍采用雙堿法的原因。目前熱力公司、水泥窯爐、磚瓦行業、陶瓷行業等許多脫硫系統需要改造，很多企業還未采購脫硫系統，西北地區熱力系統、水泥窯爐、磚瓦行業幾乎未建脫硫系統，市場很大。

2 脫硫系統的技術設計、生產難點

濕法煙氣脫硫系統目前使用最多的是：鈣法和雙堿法，系統的主要組成部分相同，主要區別在于亞硫酸鈣的氧化區域不同，而純鈣法沒有氫氧化鈉再生過程，其他過程完全相同，現以雙堿法為例，說明脫硫系統的組成。
脫硫系統主要由煙氣系統、SO2吸收系統、石灰漿液制備系統、石膏脫水系統、漿液再生系統、廢水處理系統、公用系統、電氣系統及熱工控制系統等組成。其中SO2吸收系統、石灰漿液制備系統、石膏脫水系統、漿液氧化再生系統及熱工控制系統是脫硫系統設計及調試運行的核心部分，將其中的技術重點做一簡單說明。
SO2吸收系統是FGD系統的核心部分，主要部分是循環泵及噴淋層、除霧器、漿液托盤及湍流器，煙氣能否達標排放主要取決SO2吸收系統。該部分設計重點是脫硫塔直徑的確定、液氣比、循環泵及除霧器的選用，其核心設計點是漿液托盤及湍流器的設計，如果設計不當，要達到目前國標要求的煙氣含硫量是根本沒有保證的，這也是許多設備生產廠家目前的技術瓶頸。除霧器的選用是保證煙氣出口含塵量通過國標要求的關鍵。許多生產廠家并不了解，造成煙氣灰塵無法達標排放。石灰漿液制備系統主要功能是制備合格的吸收劑漿液，目前該套系統已完全國產化，形成完整的配套體系，根據煙氣含硫量的計算，合理選用配套設備即可滿足使用要求（關鍵是計算及選用）。
石膏脫水系統主要功能是將再生槽內的石膏漿液脫水成含水量小于10%的石膏。目前該套系統已完全國產化，形成完整的配套體系，根據煙氣含硫量的計算，確定生成石膏含量，根據石膏含量合理選用配套設備即可滿足使用要求（關鍵是計算及選用）。漿液氧化再生系統主要功能是在漿液池里面將脫硫塔內吸收生成的亞硫酸鈉溶液與石灰漿液制備系統配制的漿液中的鈣離子進行置換，生成氫氧化鈉溶液及溶解度較小的亞硫酸鈣溶液，通過氧化系統鼓入空氣中的氧，將生成的亞硫酸鈣溶液氧化成溶解度更小的石膏，以便通過石膏脫水系統進行液、固分離，生成的氫氧化鈉溶液繼續使用，同時生成純凈的石膏，可大大降低運行成本。目前該套系統已完全國產化，形成完整的配套體系，根據煙氣含硫量的計算，確定生成亞硫酸鈣的含量，在根據亞硫酸鈣含量完全氧化需要的空氣量及氧化時間分別確定氧化風機及漿液池的大小，合理選用配套設備風機及漿液池攪拌器即可滿足使用要求（關鍵是計算及選用）。熱工控制系統主要功能是通過pH計、密度計、溫度傳感器及壓力傳感器等采集的數據，通過計算機的運算控制，精確控制脫硫系統中循環漿液、再生漿液、返回漿液pH值的大小，使脫硫系統亞硫酸鈣的氧化速率、SO2的吸收速率達到最佳狀態，同時通過密度計實時數據采集，使石膏脫水系統達到滿意效果，防止脫硫系統的結垢、堵塞（關鍵是運行程序設計、傳感器的選用及調試過程的控制）。
脫硫系統生產難點主要是脫硫塔尺寸較大，考慮運輸的原因，在生產廠家一般無法完成，必須現場制作，現場制作的困難是吊車起吊及卷板機的固定。綜合考慮，脫硫系統成敗的關鍵是脫硫塔的設計，脫硫塔的設計重點是漿液托盤及湍流器的設計，沒有實際經驗是不可能達到使用效果的，另外系統的調試也是系統成敗的關鍵因素。