脱硫技术介绍与比较

  石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺主要是采用廉价易得的石灰作为脱硫吸收剂， 石灰 经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰作为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被吸收脱除，最终产物为石膏。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴，加热器加热升温后，由增压风机经烟囱排放，脱硫渣石膏可以综合利用。

  在我国，重庆珞璜电厂首次引进了日本三菱公司的 石灰 — 石膏湿法脱硫工艺，脱硫装置与两台360MW燃煤机组相配套。机组燃煤含硫量为4.02%，脱硫装置入口烟气二氧化硫浓度为3500ppm，设计脱硫效率大于95%。从最近几年电厂的运作情况来看，该工艺的脱硫效率很高，环境特性很好。不过，设备存在较严格的结垢现象，腐蚀情况更严重。烧结机因为前面所提的那些特点，烟气中的成分更复杂，含杂物也更多，所以从宝钢到首钢，这一种工艺大家一致认为不适合烧结烟气领域的脱硫。

  1993 年，日本开始援助山东黄岛电厂4号机组引进三菱重工旋转喷雾干燥脱硫工艺，装置于1994安装制造完毕，1995年开始试车，处理气量为30万m3/h，入口SO2浓度为2000ppm，设计效率为70%。该套设备曾因喷雾干燥脱硫吸收塔内壁出现沉积结垢而造成系统运行故障。通过采取降低处理烟气量等措施，使系统运行回到正常状态。烧结烟气烟气流量大，明显不适用该种方法。

  炉内喷钙加尾部增湿活化工艺（简称LIFAC工艺）是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了增湿段，以提高脱硫效率。该工艺多以石灰粉为吸收剂，石灰粉由气力喷入炉膛850-1150℃温度区，石灰受热分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行，收到传质过程的影响，反应速度较慢，吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化反应内，增湿水以雾状喷入，与未反应的氧化钙接触生成Ca(OH)2进而与烟气中的二氧化硫反应，进而再次脱除二氧化硫。当Ca/S为2.5及以上时，系统脱硫率可达到65%-80%。

  烟气脱硫后，由于增湿水的加入烟气温度下降（只有55-60℃，一般控制出口烟气温度高于露点10-15℃，增湿水由于烟温加热被迅速蒸发，未反应的吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出，被除尘器收集下来。由于脱硫过程对吸收剂的利用率很低，脱硫副产物是以不稳定的亚硫酸钙为主的脱硫灰，副产物的综合利用受到一定的影响。

  南京下关发电厂2×125MW机组全套引进芬兰IVO公司的LIFAC工艺技术，锅炉的含硫量为0.92%，设计脱硫效率为75%。目前，两台脱硫试验装置已投入商业运行，运行的稳定性及可靠性均较高。这种方法在邯郸钢厂也已经应用，2*360平烧结机在2011年建设，目前运行成本达到11元/吨矿，而首钢2*360平烧结机2010年建成，目前处于运行的成本太高而重新改造成湿法的状态。

  （一）脱硫效率高 ： 吸收浆液在吸收塔内被强烈雾化，并与烟气充分接触反应。浆液形成的液膜、液滴、液雾充满反应器空间，在吸收塔内覆盖率达 100% ，与钙法相比，一是氧化镁本身的活性及反应度均高于氧化钙；二是亚硫酸镁及硫酸镁的可溶度均高于亚硫酸钙和硫酸钙，使得氧化镁颗粒表面不断被更新并继续与二氧化硫反应，。三是氧化镁法脱硫运行 pH 值在 6~7 之间，这种环境非常有利于 SO2 的捕集和脱除。因此氧化镁的吸收效率更加高，可保证达到 95% 以上

  其中，北京世能中晶盛丰项目：通过观察在线监测的历史记录，在钢厂没有换矿粉之前，吸收塔入口的 SO2 浓度一般在 600 —— 800mg/Nm3 ，出口 SO2 浓度一般低于 50mg/Nm3 ，盛丰钢铁换了高硫矿粉之后，吸收塔入口的 SO2 浓度一般在 4700-6000mg/Nm3 ，出口 SO2 浓度一般在 70-90mg/Nm3, 。脱硫率保持在 98.3%-98.6% 左右。

  2. 与钙法相比，无结垢、氧化镁法脱硫无堵塞情况。由于亚硫酸镁和硫酸镁分别为微溶和易溶，传统的镁法工艺由于氧化工艺落后，亚硫酸镁的转化率较低，有几率存在一定的管道结晶情况。世能中晶通过塔内氧化工艺专利技术，使亚硫酸镁的转化率较高，无结垢和堵塞情况，系统内几乎为纯清液运行。而亚硫酸钙和硫酸钙为难溶和微溶，导致系统结垢堵塞情况严重，因此系统的检修周期较短，难以实现和烧结机同步运行。

  （五）副产品价值高 , 无二次污染： 镁法脱硫副产物为七水硫酸镁 (MgSO4 · 7H2O) ，品质达到工业级一等品Ⅰ类的质量发展要求。七水硫酸镁是一种重要的无机化工产品，用途十分普遍，根据纯度不同，可分为工业级、农业级、食品级和药用级，具有广阔的未来市场发展的潜力。而钙法工艺副产品为石膏，一方面石膏的利用价值极低，另一方面电厂的脱硫石膏产量已经远远超出了市场需求。因此，大部分脱硫石膏已造成严重的二次污染，成为下一步固体废弃物的治理对象。