07 脱硫影响分析

7 脱硫方案及其环境影响分析

7.1 脱硫方案技术经济论证

7.1.1 SO2污染防治对策分析

（1）按照《国家环境保护“十五”计划》对电力行业的要求，以削减SO2排放量为重点，关停替代老旧机组，新建燃煤电厂要采用低氮燃烧方式，并同步建设脱硫设施，积极推动现役火电机组脱硫，到2005年电力行业SO2排放量比2000年削减

10%～20%。

（2）根据《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》的要求，大容量机组（200MW）的电厂锅炉建设烟气脱硫设施时，宜优先考虑采用湿法石灰石-石膏法工艺，脱硫率应保证在90%以上，投运率应保证在电厂正常发电时间的95%以上。

(3)根据《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003）的要求，对第三时段的电厂采用二氧化硫排放速率与排放浓度的双重控制，所以本工程SO2排放浓度不但

要满足标准要求（GB13223-2003）的同时排放量也要满足当地的总量控制要求。

7.1.1.1 脱硫方式

燃煤电厂脱硫的方法可分为三大类：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。燃烧前脱硫是指从原煤中除硫，即采用物理的或化学的方法对原煤进行清洗，以降低煤中硫的含量，其方法主要有机械浮选、强磁分选、微波辐射和微生物除硫等。

燃烧中脱硫是在燃烧过程中，向炉内或煤中添加固硫剂（主要为钙剂），将硫大部分固定在煤渣中，是一种技术简单、投资少、易管理的脱硫方法。燃烧后脱硫是指烟气脱硫。烟气中的硫主要以SO2形式存在，根据SO2的物理化学特性，采用能与之发生化学反应的物料作脱硫剂，从烟气中除去SO2。该方法按处理状态又可分为干法、湿法和半干法三大类。

目前电厂经常采用的脱硫方法有燃烧中的循环流化床锅炉脱硫、烟气的湿法、干法、半干法脱硫。以下对这几种脱硫方法进行对比。

（a）循环流化床锅炉炉内脱硫

循环流化床锅炉通常使用的脱硫剂是石灰石（CaCO3），把破碎后的石灰石粒子投

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入流化层，与5-10 mm的颗粒煤在流化床内燃烧，石灰石受热分解生成CaO，CaO与烟气中的SO2结合生成CaSO4，CaSO4可以随灰分排掉。影响脱硫效率的主要因素有流

化床温度、压力和Ca/S。随着Ca/S比的增大，脱硫效率增加；脱硫反应速度随炉床温度的升高而增加并在800-850℃时达到最佳值，继而开始下跌。因石灰石锻烧反应的最低床温为750℃，当床温低于750℃时脱硫反应不会进行，而当床温高于1000℃时，硫酸盐将开始分解；增大运行压力，脱硫效率将降低，石灰石在常压下脱硫效果好。根据有关锅炉制造厂的资料，在一定的Ca/S比下，脱硫效率可达70-80%。

（b）烟气脱硫

①干法烟气脱硫

烟气干法脱硫技术主要是向烟气中喷入吸收剂或催化吸收剂以便除去硫，这一反应过程属气-固反应，速度相对较低，烟气在反应器中的流速较慢，以延长反应时间，故设备较庞大，但工艺比较简单，烟气温降小，没有废水排放。常见的方法有电子束排烟处理法，脱硫效率一般有80-90%。

②烟气半干法脱硫

烟气半干法脱硫的代表是喷雾干燥工艺。烟气进入喷雾干燥吸收塔后，SO2气体

通过烟气分配器与经过雾化器喷射出来的石灰浆作用，同时利用烟气本身的温度，蒸发干燥，最后生成干粉状的CaCO3与CaSO4。该方法脱硫效率一般在70%左右，主要

用于燃用中、低硫煤的锅炉。这种方法的主要优点是系统简单、投资较少，不产生废水。缺点是所用的石灰要比石灰石贵3-4倍。而且脱硫副产物无法利用，只能灰场堆存。

③湿法烟气脱硫

烟气湿法脱硫的方法较多，其基本过程是用脱硫剂溶液或浆液洗涤烟气。气-液传质过程快，设备相对较小，效率高，多在90%以上。其主要缺点是净化烟气温度较低，需要再加热排放，产生的废水需要处理。根据脱硫剂溶液的不同可分为湿式石灰石-石膏法、氢氧化镁法、苏打法和海水法。

石灰石-石膏法是烟气湿法脱硫最常用的工艺方案，其原理是利用石灰石浆液洗涤烟气，使之与SO2发生反应，生成CaSO3，该方法技术成熟、应用最广，脱硫效率

可达95%。

三种烟气脱硫方案的技术经济比较见表7.1-1。

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表7.1-1 脱硫方案技术经济比较

7.1.1.2 我国电厂脱硫实例调研

华能珞璜电厂http:///
一、二期工程各建设2×360MW燃煤汽轮发电机组。其一期工程在国内首家引进日本三菱重工公司的湿法石灰石－石膏烟气脱硫装置（FGD），采用全烟气处理，脱硫装置与发电机组单元匹配，吸收塔为顺流格栅式填料塔，设计脱硫效率95％，据重庆市环境监测中心2002年9月监测结果，其一期工程1#锅炉FGD装置前入口SO2浓度为6510mg/m3～6990 mg/m3，出口SO2浓度为69.5mg/m3～73.3 mg/m3，脱硫效率为98.8～99％。二期工程建设的4＃锅炉FGD装置前入口SO2浓度为7160mg/m3～7620mg/m3，脱硫塔出口SO2浓度为59.2mg/m3～62.1 mg/m3，脱硫效率为98.7～99％。由此数据可知，FGD具有很理想的脱硫效率，其出口SO2排放浓度约在70 mg/m3左右，脱硫效率高于95％。

重庆电厂2×200MW发电机组采取FGD工艺，其采用德国技术，两台机组共用一座吸收塔，吸收塔类型为喷雾吸收塔，设计脱硫效率为95％，出口SO2浓度在50mg/m3～80mg/m3之间。

另外，评价还调查了北京石景山电厂湿式烟气脱硫运行效果。石景山电厂脱硫班电控室的在线监测显示，脱硫塔入口处SO2浓度为1754mg/m3，出口浓度为57mg/m3，脱硫效率96.7％。

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