1、PAGE PAGE 6雙堿脫硫技術(shù)在電廠煙氣脫硫中的探討摘要：在煙氣脫硫工藝中，濕法脫硫是重要的脫硫手段，而煙氣脫硫技術(shù)由于自身的優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)前電廠煙氣脫硫中的主要手段之一。本文總結(jié)了雙堿脫硫的工藝及其優(yōu)勢(shì)。并結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)雙堿脫硫的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了目前制約該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用的問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的解決途徑。一、引言近些年來(lái)，酸雨產(chǎn)生的危害是有發(fā)生，導(dǎo)致了大量魚(yú)類死亡、湖泊退化等現(xiàn)象，導(dǎo)致酸雨的原因方面很多，而普遍都認(rèn)可的便是二氧化硫是酸雨的主要成分之一，而發(fā)電廠又常常被認(rèn)為二氧化硫的主要排放源之一1，2。因此，提高發(fā)電廠環(huán)保措施，特別是煙氣脫硫工藝的提高，可以減少二氧化硫的排放量，進(jìn)而控制酸雨的形

2、成起到了重要作用。目前，在電廠煙氣脫硫中主要有干法脫硫和濕法脫硫兩類3，4。而濕法脫硫技術(shù)是采用液體的吸收劑進(jìn)行脫硫，由于氣液傳質(zhì)比干法的氣固傳質(zhì)要更快，所以濕法在煙氣脫硫中交往受歡迎。而在濕法脫硫中，雙堿法脫硫工藝師當(dāng)前較為廣泛采用的工藝之一，鈉鈣雙堿法是較為常用的脫硫方法之一，該法由于具有吸收效率高等特點(diǎn)在國(guó)外廣為應(yīng)用，像日本和美國(guó)目前已有50套以上的鈉鈣雙堿法應(yīng)用于電廠煙氣的脫硫。本文結(jié)合電廠的基本情況詳見(jiàn)論述了鈉鈣雙堿法在煙氣脫硫中的應(yīng)用及相應(yīng)的問(wèn)題，本文的研究對(duì)電廠煙氣脫硫有一定的總結(jié)意義。二、雙堿脫硫工藝通常，在電廠煙氣雙堿脫硫工藝是相對(duì)于石灰/石灰石法來(lái)說(shuō)的，石灰/石灰石法雖然脫

3、硫率較高，但是存在著石灰石溶解問(wèn)題易導(dǎo)致結(jié)垢堵塞吸收系統(tǒng)的管道等問(wèn)題，而雙堿法采用兩種不同的脫硫劑即氫氧化鈉(或碳酸鈉)和石灰，該方法成功解決了結(jié)垢堵塞問(wèn)題。1.雙堿脫硫工藝的基本原理雙堿脫硫工藝具體過(guò)程包括吸收脫硫和再生兩步。為氫氧化鈉(或碳酸鈉)溶液為啟動(dòng)脫硫劑，該溶液作為循環(huán)脫硫液進(jìn)入電廠的脫硫系統(tǒng)進(jìn)行脫硫。吸收煙氣的二氧化硫之后循環(huán)液進(jìn)入沉淀池，通過(guò)沉淀等去除煙塵之后進(jìn)入反應(yīng)池，在反應(yīng)池中投加石灰進(jìn)行反應(yīng)，置換出即氫氧化鈉(或碳酸鈉)，再次進(jìn)入循環(huán)脫硫系統(tǒng)。2.雙堿脫硫工藝的優(yōu)點(diǎn)雙堿法脫硫技術(shù)作為一種濕法脫硫工藝與其他脫硫工藝具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，表1列出了與部分脫硫工藝的對(duì)比。從表1中

4、可以歸納出雙堿法脫硫的主要優(yōu)點(diǎn)如下：2.1吸收效率高。鈉基吸收劑相對(duì)于鈣基吸收劑直接吸收二氧化硫相比，鈉基吸收劑吸收二氧化硫?qū)儆跉饽た刂?，即液相吸收速度快，大大提高了吸收效率?.2產(chǎn)物溶解度大解決了結(jié)垢等問(wèn)題。雙堿脫硫工藝是在石灰法基礎(chǔ)上的改進(jìn)，由于生成的鈉鹽相對(duì)于鈣鹽更易容易水，解決了石灰脫硫技術(shù)這種鈣基吸收生成溶解度小的鈣鹽導(dǎo)致管道或者脫硫塔的結(jié)垢進(jìn)而導(dǎo)致堵塞的缺點(diǎn)。2.3能耗較低。由于吸收劑的再生在脫硫塔之外的反應(yīng)池進(jìn)行，可以避免了脫硫塔的磨損和堵塞，可以提高運(yùn)行穩(wěn)定性，進(jìn)而降低運(yùn)行成本。2.4無(wú)二次污染現(xiàn)象。三、雙堿脫硫工藝在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀及主要問(wèn)題1.國(guó)內(nèi)電廠煙氣脫硫的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)入

5、新世紀(jì)以來(lái)，二氧化硫的排放量逐年增多，而作為二氧化硫主要的貢獻(xiàn)源的火力發(fā)電廠隨著裝機(jī)容量的增多，例如2005年我國(guó)火電裝機(jī)容量達(dá)到5.08億千瓦，這比2002年裝機(jī)容量多出1倍多，二氧化硫的排放量增加了27.8%5?？焖侔l(fā)展是導(dǎo)致SO2排放量增加的主要原因二氧化硫的排放也不斷也不斷增多，例如1998年火力發(fā)電廠的二氧化硫排放量占到全國(guó)總排放量的將近四成，但是到了2010年就達(dá)到了六成之多。目前，為了減少二氧化硫的排放，各種脫硫工藝得到不斷的發(fā)展，其中濕法脫硫占到了85%以上，在濕法脫硫中鈉鈣雙堿法目前也成為較為普遍采用的脫硫工藝。在我國(guó)，雙堿脫硫工藝工業(yè)化應(yīng)用的單機(jī)規(guī)模最大的達(dá)到了100MW，

6、成功的實(shí)例也很多。雙堿脫硫技術(shù)是僅次于石灰石/石灰-石膏脫硫技術(shù)的濕法脫硫方法。2.雙堿法脫硫出現(xiàn)的問(wèn)題2.1煙氣中亞硫酸鹽去除不高導(dǎo)致煙囪腐蝕嚴(yán)重6雙堿法去除煙氣中的二氧化硫的效率很高，但是對(duì)于其他含硫物質(zhì)的去除效果并不明顯，例如SO32-，而較低的去除率導(dǎo)致煙氣中亞硫酸鹽較多，在濕度較大的煙氣中對(duì)煙囪和管道都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。近些年，在一些發(fā)電廠該種煙囪由于亞硫酸鹽的腐蝕而出現(xiàn)問(wèn)題的事情非常多。2.2鈉基脫硫劑消耗量大，成本高目前，困擾雙堿脫硫技術(shù)的主要問(wèn)題是再生反應(yīng)階段，即亞硫酸鈉置換形成新鮮吸收劑氫氧化鈉的過(guò)程效率不高。這將直接導(dǎo)致大量的鈉鹽進(jìn)入廢水或者其他途徑而消耗掉。這勢(shì)必導(dǎo)致

7、補(bǔ)充大量的新鮮鈉基脫硫劑，這就增加了脫硫劑費(fèi)用和運(yùn)行成本。2.3含硫廢水和脫硫灰渣對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害雙堿法脫硫產(chǎn)生的脫硫廢水和脫硫灰渣處理不當(dāng)容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。如脫硫廢水在外環(huán)境中被硫酸鹽還原菌還原成硫化物，會(huì)影響周圍環(huán)境水體的水質(zhì)。脫硫灰渣處理不當(dāng)容易引起空氣揚(yáng)塵。四、有關(guān)問(wèn)題的解決方法1.針對(duì)腐蝕問(wèn)題，應(yīng)優(yōu)化工藝和提高煙氣輸送管道和煙囪的設(shè)計(jì)主要包括：工藝上提高除霧器的去除效果，減少煙氣濕度;提高煙囪和管道的防腐質(zhì)量;采用效果更好的防腐材料。2.改進(jìn)雙堿脫硫工藝提高石灰置換成亞硫酸鹽的效率例如，采用更搞笑的置換反應(yīng)器以提高置換率，減少鈉基脫硫劑的補(bǔ)充量;工藝上優(yōu)化操作參數(shù)，如反應(yīng)器的攪拌速度的優(yōu)化提高傳質(zhì)。3.采用更加有效的環(huán)保措施針對(duì)含硫廢水提出回用處理措施，提高回用率甚至提出廢水的零排放;針對(duì)灰渣要做到及時(shí)清理，將灰渣綜合利用等。五、展望目前，在發(fā)電廠煙氣脫硫工藝中，由于各種原因仍然以石灰石/石灰-石膏脫硫?yàn)橹鳎缓箅p堿法脫硫工藝由于具有更大的優(yōu)勢(shì)，其必將在脫硫工藝中占到更大的比例。在當(dāng)前環(huán)保意識(shí)提高和環(huán)保