氨法石灰石石膏法干法
脱硫方案比选
SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
氨法脱硫、半干法、石灰石石膏法方案比选
1.1工艺流程比较
1.1.1半干法烟气脱硫
半干法以生石灰（CaO）为吸收剂，将生石灰制备成Ca(OH)
2
浆液，
或消化制成干式Ca(OH)
2粉（也可以直接使用电石渣），然后将Ca(OH)
2
浆液或Ca(OH)
2
粉喷入吸收塔，同时喷入调温增湿水，在反应塔内吸收剂
与烟气混合接触，发生强烈的物理化学反应，一方面与烟气中SO
2
反应生
成亚硫酸钙；另一方面烟气冷却，吸收剂水分蒸发干燥，达到脱除SO
2
的目的，同时获得固体分装脱硫副产物。
原则性的工艺流程见下图。
半干法烟气脱硫工艺示意图
整套脱硫系统包含：预除尘系统，脱硫系统，脱硫后除尘系统，吸收剂供应系统，灰再循环系统，灰外排系统，工艺水系统及其他公用系统。
目前半干法应用案例较成功的主要是福建龙净环保公司研发的DSC-M 干式超净工艺，在广州石化有应用业绩。
主要烟气脱硫机理为：锅炉烟气从竖井烟道出来后，先进入预电除尘器进行除灰，将大颗粒的飞灰收集、循环送回炉膛。
经预电除尘器之后，烟气从半干法脱硫塔底部进入，与加入的吸收
剂、循环灰及水发生反应，除去烟气中的SO
2
等气体。
烟气中夹带的吸收剂和脱硫灰，在通过脱硫吸收塔下部的文丘里管时，受到气流的加速而悬浮起来，形成激烈的湍动状态，使颗粒与烟气之间具有很大的相对滑落速度，颗粒反应界面不断摩擦、碰撞更新，从而极大地强化了气固间的传热、传质。
同时为了达到最佳的反应温度，通过向脱硫塔内喷水，使烟气温度冷却到高于烟气露点温度15℃以上。
主要化学反应式为：
Ca(OH)
2+SO
2
=CaSO
3
·1/2H
2
O+1/2H
2
O
Ca(OH)
2+SO
3
=CaSO
4
·1/2H
2
O+1/2H
2
O
CaSO
3·1/2H
2
O+1/2O
2
=CaSO
4
·1/2H
2
O
2Ca(OH)
2+2HCl=CaCl
2
·Ca(OH)
2
·2H
2
O
半干法脱硫技术特点：一是烟囱不需防腐、排放透明，无视觉污染。
二是无废水产生，半干法脱硫技术采用干态的生石灰作为吸收剂，在岛内直接消化成消石灰，脱硫副产物为干态的，整个系统无废水产生，不必配套污水处理设施。
缺点是脱硫剂成本高、脱硫效率较低等。
1.1.2石灰石－石膏法烟气脱硫
石灰石（石灰）-石膏湿法脱硫工艺（简称钙法）采用石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。
当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆。
在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应而被脱除，最终反应产物为石膏。
脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经加热器加热升温后排入烟囱。
脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。
由于吸收浆液的循环利用，脱硫吸收剂的利用率高。
在烟气中SO2浓度≤4000mg/Nm3时，其脱硫效率可达到95%以上。
石灰石（石灰）-石膏法脱硫工艺流程如下：
石灰石/石灰-石膏法脱硫技术是用石灰石、生石灰或消石灰的乳浊液为吸收剂吸收烟气中的SO
2
，是目前世界上应用最广泛，技术最为成熟的脱硫技术。
该法技术适应性强，对煤种变化、负荷变化、脱硫率变化均具有较强的适应性，运行可靠，脱硫效率高(≥95%)，运行费用相对较低，吸收剂石灰石价廉易得，脱硫副产物为石膏，可以综合利用也可以堆放。
但该法存在设备阻力较大，系统复杂，设备一次投资及占地面积较大，运行过程中会产生脱硫废水，设备较容易结垢等缺点。
1.1.3氨法烟气脱硫
氨法脱硫技术是利用液氨或氨水，吸收烟气中的SO
2
，经氧化后生成硫酸铵。
该法系统简单，设备体积小，一次性投资低，脱硫效率高(＞95%)，另外还具有一定的脱氮效果，对燃料变化适应性强，无废渣产生，脱硫副产物硫酸铵可作为肥料使用。
锅炉烟气经入口烟道进入吸收塔，经洗涤降温、吸收SO2、除雾后进入超声波除尘装置，完成对烟气中颗粒物的控制、洗涤、捕集功能，保证脱硫塔出口烟气达到超低排放要求，净烟气回原烟囱排放。
烟气中的二氧
化硫被吸收，形成的亚硫酸铵溶液，经氧化、浓缩、结晶，得到一定固含量的硫酸铵浆液。
硫酸铵浆液输送至硫铵后处理系统，进行旋流、离心分离、多功能干燥、包装成袋装成品。
氨法脱硫工艺流程示意图
氨法脱硫的脱硫剂具有挥发性和腐蚀性，液氨、气氨属于危险品，同时还存在氨逃逸的问题。
氨法脱硫的关键问题在于脱硫产物的回收利用。
如果回收效率低，不仅运行成本很高，电力企业难以承受而降低系统的运行率，而且大量的脱硫产物排放到环境中又会形成二次污染。
使用该法时，需要对脱硫剂来源和脱硫副产物销售进行市场调研，只有在脱硫剂有可靠来源，脱硫副产物有可靠销售市场，而且运行成本合理时方可使用。
1.2烟气脱硫工艺技术方案比选
石灰石-石膏法、半干法、氨法脱硫工艺技术方案的比较：
单台炉年运行8000h运行成本比较
脱硫年综合运行成本分别节省了183万元和220万元，
1.4比选结果
半干法脱硫在国内应用业绩相对少一些，成功的业绩厂家主要是龙净环保公司；石灰石-石膏湿法脱硫技术成熟，脱硫效率高，应用广泛，运行稳定可靠。
采用石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺技术是最成熟先进的脱硫工艺技术、长期运行稳定可靠，脱硫效率较高，吸收剂来源广泛，价格低廉，副产品石膏运输储存方便，可利用，系统压损较小，能耗小，占地适当，对于本工程布置方便灵活。
氨法脱硫后烟气中残留氨和铵盐类气溶胶（烟雾）分解出SO2，有二次污染，不能长期稳定可靠运行；运行中硫酸根离子的浓度大，腐蚀的问题严重，对于防腐的设计比与石灰石－石膏法要求更高。
氨法脱硫的副产物亚硫酸铵/硫酸铵及废水排放的去向是氨法脱硫的另一个大问题：a)如果不回收，排向水体，会对环境水体造成巨大污染，引发富营养化等问题。
国家环保法有明确规定，环境水体绝不容许排放亚硫酸铵/硫酸铵。
同时，如果副产物不回收，则运行成本太高，企业不可能承受；(b)如果将副产物制成氨肥，则投资成本大大增加（要建一个化肥厂），而且肥能否销售得出去也是一个未知数，毕竟市场氨肥的需求有限，氨法脱硫产生的氨肥的品质与
普通市面上售氨肥的差别也是一个问题，硫酸铵是一种低质氮肥，国内产量过剩，长期使用会使土壤板结。
另外，氨法脱硫的脱硫剂氨的运输、贮存防泄漏均有一定要求，并且脱硫后的净烟气中还有8%～10%的氨气逃逸，造成二次污染，易造成居民的抗议。
因此，本次项目的锅炉脱硫系统如果采用石灰石-石膏法，从投资和运行管理方面都有较大优势。
综上，建议使用石灰石—石膏湿法脱硫工艺路线。