57技术单塔双区高效脱硫技术在火力发电厂中的应用摘要：近年来，电力工业的大力建设，为我国经济的快速发展提供了能源保证和支持。

与此同时，火力发电厂对环境造成的“酸雨”污染，也引起了人们越来越多的重视。

随着国家环保政策的出台，烟气脱硫（FGD ）在电力行业迅速普及。

文章详细介绍了单塔双区高效脱硫技术的工作原理，并以某电厂为例介绍了项目改造方案和性能验收试验具体过程、数据结果，从中阐述单塔双区高效脱硫技术在火力发电厂中的成功应用。

关键词：FGD ；单塔双区；高效；应用中图分类号：TM 621 文献标志码：A 文章编号：1002-1140（2014）08-0057-03叶道正（福建省鸿山热电有限责任公司，福建 泉州 362712）Application on“ One-absorber Two-section” High EfficiencyDesulfurization Technology in Thermal Power PlantYE Dao-zheng(Fujian Hongshan Thermal Electricity Co., Ltd., Quanzhou 362712, China)Abstract ： Construction of electric power industry provides energetic guarantee and support to the rapid economy development of our country in recent years. Pollution of “acid rain ” to the environment caused by fi repower plants attracts more and more consideration of public. With the ordination of the state environmental protection policy, “FGD ”(fl ue gas desulfurization) becomes prevalent in electric power industry rapidly. This paper introduces “one-absorber; two-section ” FGD techniques with high ef fi ciency in detail. By way of example of No.2 FGD system of a power plant in Jiangsu province, the construction, commissioning and guarantee fi gures test process of this project were introduced. Through the data of test, it can draw a conclusion that “one-absorber; two-section ” FGD techniques used in a power plant are successful. Hope this paper have reference to relative projects.Key words ：FGD; one-absorber two-section; high ef fi ciency; application0 引言“单塔双区高效塔”技术在火电厂脱硫系统的应用，可以实现98%以上甚至接近99%的高脱硫效率，同时对我国目前脱硫新建和改造项目的建设场地、投资成本、工程进度等方面都有明显指导作用，令其在脱硫项目中具有良好的应用基础和广泛的应用前景。

1 单塔双区高效脱硫技术的工作机理1.1 循环量总量吸收塔内SO 2的去除率主要是由吸收塔内循环浆液量（L ）同烟气流量（G ）的比值、浆液的pH 值和原烟气中SO 2的浓度决定的。

下面的经验公式可用于计算SO 2的去除率：hSO 2 = (1-r -K ).100 (%)K = V ×f 1×L f2×G act -f3×pH f4×CSO 2-f5式中可以看出，由于正常运行中V 、G 、pH 和CSO 2均为常量，因此浆液循环量是影响脱硫效率的最重要参数，是实现高脱硫效率的前提。

经过多年的跟踪调查和运行调整试验的基础上得出：达到高效脱硫时，循环量安全余量应至少在50%左右，明显高于常规30%的水平，这是高脱硫效率的前提条件。

1.2 喷淋层数量高脱硫效率项目喷淋层层数一般均在4层以上甚至更多，每层喷淋覆盖率>200%，通过多层覆盖，58技术保证烟气在塔内横截面上得到充分洗涤。

1.3 “单塔双区”高效塔（1）什么是双区双区是对石灰石-石膏湿法脱硫过程中吸收区和氧化区的统称。

吸收区完成对烟气中SO 2的吸收，生成CaSO 3或Ca(HSO 3)2，而氧化区中则通过对SO 32-或HSO 3-的氧化并最终的结晶，生成CaSO 4·2H 2O （石膏）。

（2）为什么采用双区采用双区是由于吸收和氧化过程所需的不同浆液酸碱性而决定的。

吸收区中需要浆液与SO 2、HCl 等酸性气体充分反应，因此浆液pH 值应较高（8~9）。

氧化区中发生的氧化结晶反应需要较强的酸性环境，浆液pH 值应较低（4~5）。

由于不同的pH 值要求，早期湿法脱硫装置普遍采用了分体结构，即“塔+罐”的方式完成，吸收剂采用较强碱性物质，如石灰、氨水等[1]。

（3）单塔单区与单塔双区目前普遍采用的石灰石-石膏湿法脱硫装置是单塔单区方式，主要特点是将早期的“塔+罐”型式合并为单个塔，将原吸收塔和氧化罐浆液部分合并为塔下部的浆池，浆池内既要考虑吸收也要考虑氧化的要求。

由于采用石灰石作为吸收剂，其基本呈中性或微弱碱性的特点，可以控制住浆液在具有吸收能力的同时不至于呈现强碱性，因此使得“单塔单区”得以实现，也由于其占地、稳定性、经济性等优势最终成为主流工艺。

但单塔单区存在着明显的不足：为保证氧化反应最终能进行，不至于在塔内形成严重结垢，浆液pH 值只能采用较低值，一般为5~5.5。

在吸收借鉴单塔单区的特点上，对吸收塔浆池部分进行重大变更，成功实现在单塔的浆池中相对维持上下2种pH 值环境的不同区域，分别作为氧化和吸收所需，即实现“单塔双区”。

通过采用单塔双区的吸收装置，装置有鲜明的优点：(1)通过常规的单塔系统达到了双区系统的优点，节约大量投资；(2)塔外无需任何附加脱硫设施；(3)浆液池分为氧化区和吸收区2个区域，双区pH 差值为0.35~0.74：根据pH 值计算原理可知，较小的差值也代表浆液的酸碱性有明显差别；(4)吸收塔内没有可动部件的情况下，实现固体物的悬浮；(5)吸收剂的利用率高、石膏纯度最高，脱硫系统停机后可以很顺利地重新启动。

2 单塔双区高效脱硫技术的实际应用2.1 项目简介某电厂2×630MW 机组配套烟气脱硫工程原采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术，一炉一塔布置方式。

全烟气的脱硫设计效率不低于95%，能够满足当时的环保要求。

但由于煤炭市场燃煤含硫量的增加，国家标准的提高（GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》）以及地方政府的要求，该两台机组的脱硫设施已不能满足环保要求，需对烟气脱硫装置进行改造[2]。

2.2 原有系统及原烟气组分从锅炉引风机后的总烟道上引出的烟气，经原烟气挡板门、增压风机后进入吸收塔，在吸收塔内进行脱硫净化，脱硫后的烟气通过除雾器除去夹带的液滴后，从顶部离开吸收塔，经净烟道、净烟气挡板门进入烟囱，排至大气。

2.3 改造要求（1）SO 2排放浓度：≤50mg/Nm 3（标态，干基），脱硫效率至少达到98.4%。

（2）烟气系统：拆除增压风机和旁路挡板门，采用“增引合一”；吸收系统：对喷淋、氧化、排浆等进行扩容改造；脱水系统：改造原有脱水设备，更换扩容；制浆系统：保留原有设备，新增扩容措施。

2.4 改造方案吸收塔系统的改造是本改造工程中很重要的一部分，完成工作：增高吸收塔本体；吸收塔增容提升，直径不变，分别于塔4米及塔顶处增加1.4米和4米壁板，新增2层喷淋层，塔体加高5.4米。

新增2层喷淋层和2台循环泵；新增1台氧化风机；更新石膏排浆泵；更新1台事故返回泵。

脱硫系统改造完成，自2013年年初通烟后整套脱硫系统一直稳定运行，顺利完成168小时连续试运，试运期间改造和新增的各系统和各设备运行稳定、正常[3]。

2.5 性能验收测试试验在完成168小时连续试运后，对改造后的脱硫系统进行了性能验收试验，性能保证值检测结果如表1所示。

脱硫效率的计算：式中：ρSO2干O 2进—标干态氧量6%时进口烟气中SO 2质量浓度，（mg/Nm 3）。

ρSO2干O 2出—标干态氧量6%时出口烟气中SO 2质量浓度，（mg/Nm 3）。

以第一组数据为例：脱硫效率为：59技术摩尔钙硫比的计算：式中：X CaCO3—石膏中CaCO 3的百分含量，%；X CaCO4·2H2O —石膏中CaSO 4·2H 2O 百分含量，%；X CaCO3·1/2H2O —石膏中CaSO 3·1/2H 2O 百分含量，%；M CaCO4·2H2O —CaSO 4·2H 2O 的摩尔质量，kg/kmol ；M CaCO3·1/2H2O —CaSO 3·1/2H 2O 的摩尔质量，kg/kmol 。

3 结论在脱硫系统扩容增效改造工程中，采用“单塔双区高效脱硫技术”成功实现脱硫效率高达98.5~99.0%，出口二氧化硫排放浓度能很好的控制在50mg/m 3以内，脱硫系统摩尔钙硫比为1.028，脱硫系统其他运行参数如系统压降、排烟温度、水耗、电耗、粉耗等主要指标均达到设计要求。

改造后，脱硫系统运行稳定可靠。

和其他双塔技术相比，“单塔双区”技术性能更加安全可靠，因此，后续除了进一步研究“单塔双区高效脱硫技术”性能提升之外，在我国当前环保要求日趋严格的政策环境下，对整个脱硫系统工程的进度、成本和质量控制进行研究具有非常重要的现实意义，希望通过本文的介绍，能为我国的脱硫行业其他项目的建设提供借鉴。

参考文献：[1] 李涛.项目管理[M].北京:中国人民大学出版社,2005.[2] 蔚林巍.项目管理的最新进展[J ].管理工程学报，2000,3:65-69.[3] 杨旭中,张政治.电力工程项目管理[M].北京:中国电力出版社,2000.收稿日期：2014-06-18作者简介：叶道正（1968），男，硕士，高级工程师，福建省人民政府第四届、第五届安全生产专家组专家，中国电力建设专家委员会火电锅炉专家。