湿法烟气脱硫系统的安全性及优化

第一章 湿法烟气脱硫系统的安全性及优化

1、 我国SO2控制技术的的研究、开发和利用

SO2控制技术的研究从20世纪初至今已有90多年的历史。自20世纪60年代起，一些工业化国家相继制定了严格的法规和标准，限制煤炭燃烧过程中SO2 等污染物的排放，这一措施极大的促进了SO2控制技术的研究。进入70年代以后，SO2控制技术逐渐由实验室阶段转向应用性阶段。据美国环境署1984年统计，世界各国开发、研制、使用的脱硫控制技术已达184中，而目前的数量已超过200种。这种技术概括起来可分为三大类：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫（烟气脱硫FGD）。 3.1 燃烧前脱硫

燃烧前脱硫技术主要包括煤炭的洗选、煤炭转化（煤气化、液化）、水煤浆技术。 洗选煤是采用物理、化学或生物方式对锅炉使用的原煤进行清洗，将煤中的硫部分除掉，使煤得以净化并生产出不同质量、规格的产品。其中煤的物理净化技术是目前世界上应用最广泛的燃烧前脱硫技术，该法可以从原煤中除去泥土、页岩和黄硫铁矿。通过煤的粉碎，使非化学键结合的不纯物质与煤脱离，继而利用构成煤的有机物质（煤的基本微观结构）与密度教大的矿物不纯物之间相对密度的不同，或者利用两者表面湿润性、磁性、异电性的不同而将它们分离。主要方法有重力法、浮选法、重液体富集法、磁性分离法、静电分离法、凝聚法、细颗粒-重介质旋风分离法等，生产中应用最广泛的是前两种。物理方法工艺简单，投资少，操作成本低，但不能脱除煤中有机硫，对黄硫铁矿的脱除率在50%左右。

化学法脱硫多数针对煤中有机硫，主要利用不同的化学反应，包括生物化学方法，将煤中的硫转变成不同形态的硫而使之分离。目前主要的化学净化方法有BHC法（碱水液法）、Meyers法[Fe2（SO4）3]、LOL氧化法（O2/空气氧化法）、PETC法（空气氧化）、

KVB（NO2选择氧化）、氯解法（CL2分解）、微波法、超临界醇抽提法等。

微生物脱硫技术虽然从本质上讲也是一种化学法，但由于其自身的特殊性，可把它单独归为一类。它是把煤粉悬浮在含细菌的气泡中，细菌产生的酶能促进硫氧化成硫酸盐，从而达到脱硫的目的。该类技术具有以下几项突出的优点： （1） 反应能在常温、常压下进行，能耗小，运转费用低。 （2） 不会降低煤的发热量

（3） 能脱除煤中有机硫和无机硫，脱硫工艺投资成本低。

目前常用的脱硫细菌有：属硫杆菌的氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、古细菌、热硫化叶菌等。

通过自行研究开发和引进，目前中国的选煤技术已经取得了长足的进步，自行研究的选煤设备已能满足年处理能力400万吨以下的新建电厂和改造需要。到1997年，全国已经有选煤厂和车间1500多座，生产能力480Mt以上，但目前我国原煤洗选比例还是比较低的，仅为30%左右，在主要产煤国中是最低的，这为煤炭行业的洗选煤加工技术及水平带来了较大的发展空间。在国务院批准的（中国洁净煤技术九五计划和2010年发展规划）中，选煤和型煤被列为洁净煤技术的首选项目。 煤的气化，是指用水蒸气、氧气或空气作为氧化剂，在高温下与煤发生化学反应，生成H2、CO、CH4等可燃混合气体（称做煤气）的过程，煤炭气化不仅可以显著提高煤炭的利用率，而且能极大的减少污染物的排放，使煤中的硫化物、氮化物等杂志基本上被脱除（脱硫率在90%-99%）。与直接燃煤相比，民用煤气可节约煤20%-30%，工业燃料气可节约15%。煤气厂建立至今，其发展可以分为三个阶段： 第一代技术以固态排渣鲁奇（lurgi）加压移动床、winkler常压流化床、K-T常压气流床、两段移动床等工艺为代表。这些气化工艺可靠成熟，已经在工业上应用很久。

第二代技术以液态排渣lurgi炉、texaco熔渣气流床、HYGAS气化、U-gas（干排灰）气化、加压K-T气流床等工艺为代表，其特点是高压操作及甲烷合成技术与煤的气化技术想结合。

第三代技术以熔盐催化气化和核能余热气化法为代表，它与前两种技术相比，具有气化效率高、工艺简单和煤种适应性广等特点，具有广阔的发展前景。

我国煤气化技术的研究开发工作始与1956年，主要分为工业和民用两种，目前已经掌握了年产8万吨合成氨的德士古炉设计、制造和运行技术，引进的鲁奇气化炉技术也已完成了年产量为160万m3/h的依兰煤气工程和54万m3/h的兰州煤气工程。目前还在消化吸收这类技术，尚未扩大应用。使用更多的气化技术是常压固定床和二段空气气化炉，与世界先进水平相比，还有很大差距。此外，我国还进行了直接在地下煤矿使煤气化的研究，并取得了很大的进展。与煤气化相关的洁净煤技术还有整体煤气化联合循环、第二代增压流化床燃烧联合循环发电和燃料电池等。他们皆以煤炭全部或部分气化为基本组成部分，通过燃烧或转化煤气来发电。

煤炭液化是将煤转化为洁净的液体燃料（汽油、柴油、航空煤油等）或化工原料的一种先进的洁净煤技术。煤炭液化分为直接和间接两种，在国外技术已经成熟。南非的间接液化厂一直在生产，直接液化开发出两段催化加氢液化和煤油共炼，改善了，煤液化的经济性。

关于煤的直接液化，我国已经建立了世界先进水平的试验研究室。而间接液化我国也以具备了一定的技术基础。

水煤浆是将灰分小于10%，硫分小于0.5%，挥发分高的原料煤，研磨成250-300um的细煤粉，按65%-70%的煤、30-35%的水和越1%的添加剂的比例配置而成。可以象燃料油一样运输、储存和燃烧。水煤浆技术包括水煤浆制备、储运、燃烧等关键

技术，是一门涉及多门学科的系统技术。燃烧效率高、污染物排放低等特点。 3.2燃烧中脱硫

燃烧过程中脱硫主要是指当煤在炉内燃烧的同时，向炉内喷入脱硫剂（常用的有石灰石、白云石等），脱硫剂一般利用炉内较高温度进行自身焚烧，燃烧产物（主要有氧化钙、氧化镁等）与煤燃烧过程中产生的SO2、SO3反应，生成硫酸盐和亚硫酸盐，以灰的形式排出炉外，减少SO2、SO3向大气的排放，达到脱硫的目的。 燃烧过程中脱硫反应温度较高，其反应过程可以用以下两段化学式来表示。 （1） 脱硫剂的燃烧分解反应： 石灰石 分解为氧化钙和二氧化碳 消石灰 分解为氧化钙和水

白云石 分解为氧化钙、氧化镁和二氧化碳 （2） 硫化反应

氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙 亚硫酸钙氧化生成硫酸钙

氧化钙与二氧化硫和氧气反应生成硫酸钙

少量三氧化硫在重金属盐的催化下直接与氧化钙反应生成硫酸钙。 3.2.1型煤固硫技术

型煤固硫是用沥青、石灰、电石渣、无硫纸浆黑液等做黏结剂，将粉煤经机械加工成一定形状和体积的煤制品。 3.2.2煤粉炉直接喷钙脱硫技术

在煤粉炉中，脱硫剂选择温度较低的区域（炉膛上方）喷入。但是效率相对较低，单纯的炉内直接喷钙技术效率只有30%-40%左右，若在与尾部活化器增湿或在脱硫

中添加脱硫剂等技术想结合，效率可达到70%以上。 3.3.3硫化床燃烧脱硫技术

硫化床燃烧脱硫技术包括常压鼓泡流化床（BFB）、常压循环流化床（CFB）、增压鼓泡流化床燃烧技术与增压循环流化床燃烧技术（PCFB），其中前三种已得到工业应用，后一种尚在工业示范阶段。

CFB燃烧技术是最近发展起来的一种有效的燃烧技术，它具有和煤粉炉相当的燃烧效率，并且由于其燃烧温度低（850-950），正处于炉内脱硫的最佳温度段，因而不在需要增加设备和较低的运行费用下就能清洁的利用高硫煤。特别是烟气分离再循环技术的应用，相当于提高了脱硫剂在床内的停留时间，也提高了床内脱硫剂浓度，同时，床料间，床料与床壁间的磨损、撞击使脱硫剂表面产物层变薄或使脱硫剂分裂，有效的增加了脱硫剂的反应比表面积。稳定运行时的CFB炉燃烧脱硫效率可达90%以上。目前，应用最大的460MW的超临界蒸汽参数的CFB锅炉已开始制造。 PCFB燃烧技术的出现重要是为了使其能与燃气轮机相配套，组成联合循环机组，以提高整个热力循环的效率。一般而言，PFBC机组效率在38%-42%左右，脱硫率在90%以上，同时还有较强的脱销能力，所以引起了人们的关注。 3.3烟气脱硫

起步于1961年，当时为了防止锅炉尾部受热面的低温腐蚀，降低烟气酸露点，保护低温段空气预热器不受腐蚀。

1973年，我国环保机构正式成立，进入正式的研究阶段。

第二章 火电厂FGD技术概述

烟气脱硫是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法，是控制酸雨和二氧化硫最为有效和主要的技术手段。

目前，世界上各国对烟气脱硫都非常重视，已开发了数十种行之有效的技术，但是，其基本原理都是以一种碱性物质作为二氧化硫的吸收剂。吸收剂的性能从根本上决定了二氧化硫吸收操作的效率，因而对吸收剂的性能有一定的要求。一般情况下，可以按以下原则进行操作：

（1） 吸收能力高。（2）选择性能好（3）挥发性低，无毒，不易燃烧，化学稳定性

好，凝固点低，不发泡，易再生，黏度小，比热容小。（4）不腐蚀或者腐蚀性小（5）来源丰富容易得到，价格便宜（6）便于处理及操作时不易产生二次污染。

石灰、氢氧化钙、碳酸钙是目前烟气脱硫较为理想的吸收剂。 按照脱硫剂的种类划分，FGD技术可以分为以下几种方法 （1）以石灰石为基础的钙法 （2） 以氧化镁为基础的镁法。 （3） 以亚硫酸钠为基础的钠法 （4） 以氨气为基础的氨法 （5） 以有机碱为基础的有机碱法

世界上普遍使用的商业化技术是钙法，比例在90%以上。

工业上用废碱液吸收燃煤工业锅炉工业烟气中的二氧化硫，利用锅炉冲渣水和湿法除尘循环水在除尘的同时吸收二氧化硫，已有成功的示范。

氧化钙 石灰的主要成分，白色立方晶体或粉末，露置在空气中渐渐吸收二氧化碳形成碳酸钙，相对密度3.35，熔点2580，易容于酸，难容于水，但能于水化合合成氢氧化钙。

碳酸钙 白色晶体或粉末，相对密度2.70-2.95，容于酸而放出二氧化碳，极难容于

水，在以二氧化碳饱和的水中溶解而成碳酸氢钙，加热至825左右分解为氧化钙和二氧化碳。

氢氧化钙 白色粉末，相对密度2.24，在580时失水，吸湿性很强，放置在空气中能逐渐吸收二氧化碳而成碳酸钙，几乎不容于水，具有强碱性，对皮肤，织物有腐蚀作用。

碳酸钠 无水碳酸钠是白色粉末或细粒固体，相对密度2.532，熔点851，易容于水，水溶液呈强碱性，不容于乙醇、乙醚，吸湿性强，在空气中吸收水分和二氧化碳而成碳酸氢钠。

氢氧化钠 无色透明晶体，相对密度2.130，熔点318.4，沸点1390，固碱吸湿性很强，易容于水，并能容于乙醇和甘油，对皮肤、织物、纸张等都有强腐蚀性，易从空气中吸收二氧化碳而逐渐变成碳酸钠，必须储存在密闭的容器中

氢氧化钾 白色透明晶体，有片状、块状、条状、和粒状，相对密度2.044，熔点360，沸点1320，极易从空气中吸收水和二氧化碳生成碳酸钾，容于水时强列放热，易容于乙醇，也容于乙醚。

一种分类方法是根据吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物。该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高和易造成二次污染。干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行。该法无污水废酸排出、设备腐蚀程度低、烟气在净化过程中无明显温降、净化后烟温高，利于烟囱排气扩散等优点，但脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。半干法技术兼有干法和湿法的一些特点。脱污酸硫剂在干状态下脱硫，在湿状态下再生，或者在湿状态下脱硫，在干状态下处理脱

硫产物，尤其是后者，反应速度快脱硫效率高，又无污水排出。 另一种分类方法是以脱硫产物的用途为分类方法，分为抛弃法和回收法。 2 湿法FGD技术

根据脱硫工艺的不同又有很多种不同的工艺，常见的有石灰石/石膏法，海水法、氨法、双碱法、氢氧化镁或氧化镁、氢氧化钠法等。 2.1 石灰石/石膏法

该工艺使用氧化钙或碳酸钙浆液在湿式洗涤塔中吸收二氧化硫。

其典型的工艺主要包括烟风系统（烟道挡板、烟气再热器、增压风机等）、吸收系统（吸收塔、循环泵、氧化风机、除雾器等）、吸收剂制备系统（石灰石储仓、磨石机、石灰石浆液罐、浆液泵等）、石膏脱水及储存系统（石膏浆泵、水力旋流器、真空脱水机等）、废水处理系统及公用系统（工艺水、电、压缩空气等）

主要优点是其吸收剂资源丰富，成本低廉，其废渣可抛弃，也可作为石膏回收。高硫煤，效率可在90%以上，低硫煤，效率可在95%以上。

传统的工艺有其潜在的缺陷：主要表现为设备的积垢、堵塞、腐蚀和磨损。 2.1.1 CT-121FGD工艺

1971年，日本千代田公司开发了第一代脱硫工艺——CT-101工艺，它以含铁催化剂的稀硫酸做吸收剂、副产品为石膏。1976年，又开发了第二代烟气脱硫系统，这项技术将二氧化硫的吸收、氧化、中和、结晶和除尘等几个工艺过程合并在一个吸收塔内完成，这个吸收塔反应器就是这个工艺的核心，叫做喷射式鼓泡反应器。 工艺流程：来自锅炉的原烟气经增压风机增压后进入换热器，冷却后的烟气被引入到烟道的烟气冷却区域，在此区域喷入补给水和吸收液，使得烟气被冷却到饱和状态，之后进入反应塔入口舱，装在入口舱下层板的喷射管将烟气导入吸收塔鼓泡区

的石灰石液面以下区域，在鼓泡区域发生如下反应：1二氧化硫的吸收2 亚硫酸盐发生氧化反应生成硫酸盐3 硫酸盐发生中和反应生成石膏4 石膏结晶并析出。干净的烟气经过除雾器、GGH后进入烟囱。

在石灰石脱硫工艺中，为提高效率并防止结垢，液气比越来越大，吸收液在塔外的循环量越来越多，造成投资和运行费用增加。

在反应区（包含液相主要部分），由于空气鼓泡与机械搅拌，使空气与液体充分接触。由于有悬浮的石膏晶体与足够的停留时间，可使石膏晶粒长至需要的大小。 在喷射鼓泡层中，气体塔藏量与浸入深度及释放气速有关，浸入越浅或者释放气速越快，则气体塔藏量越高。液体深度为100-400mm范围时，气体塔藏量为0 .5-0.7，在这些条件下，气泡相当于直径为3-20mm范围的球。

JBR的另一个重要特点是氧气和钙不断地被补充到起吸收作用的反应区和气泡层，因此二氧化硫的吸收、氧化和中和一并进行。由于强烈的氧化作用，在该反应器系统中只有硫酸根离子而没有亚硫酸根离子。

我国重庆长寿化工厂的35t/h锅炉上采用了CT-121烟气脱硫技术，锅炉烟气经过原有水膜除尘器后，通过排烟引风机进入鼓炮反应器JBR，排烟管道的JBR入口处为气体冷却器，烟气在这里被冷却，然后在JBR里被喷到吸收液中形成气泡层进行脱硫反应，经过脱硫后的烟气在除雾器中除雾后经烟囱排入大气，被吸收的二氧化硫直接有JBR下部吹入的空气及烟气中的氧气氧化，进而与电石渣反应，形成石膏结晶体。为使石膏浆液保持在一定范围内，部分吸收液从JBR中抽出，石膏则在石膏处理槽内自然沉淀分离。石膏处理槽分为三个，一个一个的切换，重复沉淀分离、脱水和石膏的移动。经过脱水的堆积石膏首先由斗式吊车送到附近的石膏堆放场，然后出厂。上清液经母液槽回收，并返回到JBR。JBR、除雾器及烟道均采用日本制

作的增强玻璃纤维塑料管FRP。

广东国华台山发电厂的CT121系统主要由吸收剂浆液制备系统、二氧化硫吸收系统、烟气系统、石膏脱水系统、工艺水供应系统、废水排出和处理系统、吸收塔浆液排放系统等组成。

（1） 石灰石浆液制备系统 两台炉设一套石灰石浆液制备系统

石灰石块（颗粒小于等于20mm）由自卸卡车直接卸入地下料斗，经皮带输送机及斗式提升机、石灰石仓顶输送机送至石灰石仓内，再由称重式皮带给料机送到湿式球磨机内部制成浆液送至石灰石浆液循环箱中，然后石灰石浆液由石灰石浆液循环泵输送到石灰石浆液旋流站进行粗颗粒分离。经分离后，大尺寸物料回球磨机再循环，满足颗粒需要含固量25%的石灰石浆液溢流并储存在石灰石浆液箱中，然后经石灰石浆液泵送至1#2#机组FGD装置的吸收塔内。为了使石灰石浆液混合均匀，防止沉淀，在石灰石浆液箱和石灰石浆液循环箱内装设浆液搅拌器。

系统内设置两台湿式球蘑机及石灰石浆液旋流站。每台球蘑机的额定出力按两台锅炉BMCR工况时75%的浆液耗量设计。

设置一个卸料斗及配套的除尘通风系统、皮带输送机（带有金属分离器）、斗式提升机及石灰石仓顶输送机，将石灰石块送入石灰石仓。石灰石仓的有效容积可以满足两台锅炉在BMCR工况下运行4天的石灰石耗量要求。石灰石仓设计的两个出料口分别供给每台磨机，每台磨机的给料机具有称重功能。

设置一个石灰石浆液箱，两台石灰石浆液泵，一台运行，一台备用。吸收塔内石灰石浆液的添加良根据FGD进、出口烟气的二氧化硫浓度及吸收塔循环浆液中的PH值进行调节。

（2） 二氧化硫吸收系统 来自回转式烟气-烟气加热器的烟气通过烟道的烟气冷却区域

进入吸收塔。在烟气冷却器区域中，喷入补给水的吸收塔内浆液，使得烟气被冷却到饱和状态。来自烟气冷却区域的烟气进入由上隔板和下隔板形成的封闭的吸收塔入口烟室。装在入口烟室下隔板的喷射管将烟气导入吸收塔鼓泡区的石灰浆液面以下的区域。在鼓泡区域发生二氧化硫的吸收、氧化、石膏结晶等所有反应。发生上述一系列反应后，烟气通过上升管流入位于入口烟室上方的出口烟室，然后流出吸收塔。离开吸收塔后，洁净的烟气进入除雾器去除烟气所携带的雾滴。吸收塔内浆液被吸收塔搅拌器适当的搅拌，使得石膏晶体悬浮。由氧化风机吹出的氧化空气进入吸收塔的反应区，使被吸收的二氧化硫氧化。

将石灰石浆液送入吸收塔，脱除二氧化硫以及形成石膏。加入适当当量的石灰石，以保持吸收液PH值于5-6之间。

石膏浆液排出泵将含有15%-20%固体的石膏浆液从吸收塔排出到石膏脱水系统。 每台吸收塔配3台烟气冷却泵，两台运行，一台备用。配两台氧化风机，一台运行，一台备用，配两台搅拌器。

为吸收塔的浆池或搅拌器出现事故需要检修时，吸收塔内的浆液由排浆泵排至事故浆液箱中，为下次FGD启动提供晶种。

（3） 烟气系统 来自锅炉引风机出口的全烟气量从原烟气进口挡板门进入脱硫系统，经

脱硫增压风机送至回转式烟气-烟气再热器，在GGH中，烟气（未处理）与来自吸收塔的洁净的烟气进行热交换后被冷却。被冷却的烟气在烟道的烟气冷却区域被进一步冷却，加湿后进入吸收塔。在塔内洗涤脱硫后的烟气经除雾器后进入换热器的升温侧被加热到80℃以上，然后从烟气出口挡板门进入烟囱排入大气。烟气出口雾滴小于50mg/m3（标准状态下）

回转式烟气换热器设有空气吹扫系统和高、低压冲洗水系统。

烟气系统的增压风机采用轴流式动叶可调风机。

脱硫烟气系统的进出口挡板门采用带密封的双挡板门，密封装置设置2×100%容量的密封风机（一台备用），FGD装置运行与停运时的密封介质分别为净烟气和空气。

脱硫系统设置100%容量的烟气旁路烟道，旁路烟道采用双挡板。在锅炉启动阶段和烟气脱硫设备停止运行时，FGD进出口挡板门关闭，旁路烟道挡板门打开，来自锅炉引风机的烟气由旁路烟道直接进入烟囱排放。旁路烟道挡板门具有快开功能。

（4） 石膏脱水系统 从吸收塔排出的石膏浆液经水力旋流器浓缩至含固量为40%-50%

后，进入真空皮带脱水装置进行脱水。经脱水处理后的石膏表面含水率不超过10%，脱水后的石膏由皮带输送机送入石膏库中存放，水力旋流器分离出来的溢流液一部分进入废水排放系统，一部分则返回吸收塔循环使用。

为控制脱硫石膏中氯离子的含量，确保脱硫石膏品质，在石膏脱水过程中用工艺水对石膏及滤布进行冲洗。石膏过滤水收集在滤液水箱内，然后由滤液水泵送到吸收塔和湿式球蘑机。

设置两台真空皮带脱水机，每台真空皮带脱水机的处理按照两套FGD装置石膏总产量的75%设计，配置两台水环式真空泵，一台运行一台备用。设两台石膏储仓，其有效容积按能够储存BMCR运行工况下两台锅炉运行7天所产生的石膏设计。 （5） 废水排放系统和处理系统 两套脱硫装置设置一套废水排放和处理系统。

根据脱硫工艺的要求，脱硫系统需要连续的排放一定量的废水以维持吸收塔浆池适当的氯离子浓度。石膏浆液旋流器的溢流液中一部分送到废水水箱，由废水旋流器给水泵送到废水旋流器进一步浓缩，废水旋流器的底流返回吸收塔，含有1.2%

固体颗粒的废水旋流器溢留经过废水输送泵送至废水处理系统，处理达标后排放。 （6）工艺水、闭式冷却水系统 两套脱硫装置共用一套工艺水、闭式冷却水系统，工艺水从主厂房工业水系统直接接入脱硫工艺水箱，然后由工艺水泵送至脱硫系统各用水点，主要包括：a 吸收塔浆池 制浆系统 真空皮带脱水装置用水 b 烟气冷却器用水 c GGH用水 d 设备冲洗水 e 所有浆液输送设备 输送管路 储存箱的冲击水

闭式循环冷却水从炉后闭式循环冷却水管接出供增压风机、氧化风机设备冷却用水，其回水回收至炉后闭式冷却水回水管。

（6） 浆液排放与回收系统 两套脱硫装置设置一套浆液排放和回收系统。FGD装置的浆

液管道的浆液泵等，在停止运行时需要进行冲洗，其冲洗水就近收集在吸收塔旁边的集水坑内，然后用泵送至石膏浆液事故浆液箱或吸收塔浆池。吸收塔浆池需要排空进行检修时，塔内浆液通过排浆泵排入事故浆液池。在吸收塔重新启动前，通过泵将事故浆液箱的浆液送回吸收塔。每台吸收塔旁边设置一个集水坑，两套FGD装置共用一个事故浆液池。

（7） 杂用/仪用空气系统 脱硫工程的阀们控制方式为电动，供仪表吹扫的仪用压缩空气

和供设备检修的杂用空气均从主厂房接入，脱硫系统不在设置。 CT-121脱硫工艺主要存在以下问题

A 吸收过程动力消耗大 接触吸收方式为鼓泡反应方式，因此会加大反应塔的压力损失，尤其在为了获得较高的脱硫效率时。

B 烟气温度降低太多 由于烟气是从液体中涌出，因此净化后的烟气温度低，需要安装烟气在热装置，以满足烟气温度的抬升高度及防止烟囱的腐蚀。

C 设备需要防腐处理 由于反应塔内处于底PH值运行状态，因此需要假装防腐内衬。 2.1.2 ABB公司的LS-2工艺

ABB公司在传统的空塔技术基础上，开发了新一代湿法脱硫系统，命名为LS-2，现在已经在Edison Niles电厂建成了工业示范装置。

LS-2系统的成本下降主要得益于吸收塔的减小。采用ABB辊式中速磨的干式石灰石制粉系统也使成本下降了，而且一次脱水也进行了优化并与吸收系统结合起来。设计的筒化使得工程设计及建设周期大大缩短。Niles 示范工程的设计建设用了21个月，远远少于该行业当前的标准。

（1） 吸收塔的设计 LS-2吸收塔设计基于ABB空式喷淋塔技术，采用了高烟气表面速

度，细石灰石粉，从而大大减少了吸收塔尺寸。LS-2吸收塔采用的联箱为新型专利设计，它的喷雾浓度大，可以采用较少的喷嘴层数，由此降低塔高。

（2） 喷嘴设计 LS-2喷嘴区基于传统的空塔技术，并采用了高烟气流速及全新的集箱

设计。将烟气流速从3m/s提高到5.54-6.1m/s.ABB全尺寸的高流速实验和EPRI高硫煤研究中心均证实,提高吸收塔流速可以大大增加脱硫的传质速率.在脱硫率不变的条件下,烟速从2.3m/s提高到4.3m/s，液气比减少32%，相应的传质速率增加50%。为适应空塔高烟气流速，采用了新型的ABB专利喷淋系统，具有较高的喷淋密度，可减少喷雾层，缩短吸收塔高度。

（3） 反应罐 反应罐是吸收塔的主体部分，它提供滞留时间以完成一系列的化学反应，

常规反应统计停留时间为6min，而LS-2停留时间按3min设计。石灰石粒度要求高，要求99.5%通过325目（44微米），这可用ABB的raymond滚轮磨粉机来满足。

（4） 除雾器 采用ABB开发的专利除雾器。LS-2系统设计二级除雾器，在水平烟道与

吸收塔的拐弯处装设一级水平倾角30度的大雾滴除雾器，它在高速流下运行时仍可按要求疏水。在水平烟道内装一级4通道常规卧式人字形除雾器。

2.1.3 优化双循环湿式FGD工艺

优化双循环湿式洗涤技术最先是美国research-cottrel（RC）公司20世纪60年代开发的。自70年代以来应用在美国的各种电厂，80年代初该技术转让给德国诺尔-克尔茨公司，并得到了进一步发展。该工艺采用石灰石浆作为反应剂，运行极为可靠，适用于大型锅炉。

优化双循环湿式洗涤法是一种单塔两段法，塔内分为两段，既吸收塔上段和吸收塔下段。烟气与塔内不同PH值的吸收液接触，达到脱硫的目的。

吸收塔上下段分别由循环泵循环，称为上循环和下循环。石灰石浆液一般单独引入上循环，但也可以同时引入上下两个循环。

（1） 吸收塔下段 当烟气切向或者垂直方向进入塔内时，烟气与下循环液接触，被冷却到饱和温度，下循环浆液的一部分由上循环液补充，因此含有未反应的石灰石。

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