一、煙氣“超凈排放”石灰石-石膏法脫硫途徑

由于燃煤電廠電煤市場的供應(yīng)關(guān)系變化，燃用煤質(zhì)基本不能控制，煤質(zhì)的含硫量往往偏離原有系統(tǒng)的設(shè)計值，現(xiàn)有脫硫裝置改造需根據(jù)吸收塔入口SO2確定相應(yīng)的改造技術(shù)路線，而新建電廠的脫硫設(shè)備需要合理選擇技術(shù)路線，優(yōu)化設(shè)計指標，降低能耗、物耗，以提高“超凈排放”的經(jīng)濟可行性。

為應(yīng)對嚴苛的環(huán)保標準，做到“超凈排放”，脫硫系統(tǒng)需要切實可行的技術(shù)途徑。如提高石灰石的細度、純度以及活性等來提高反應(yīng)效率和石膏品質(zhì); 的脫硫增效劑，降低SO2吸收時的“液膜阻力”，提高反應(yīng)速率;此外新的技術(shù)設(shè)備，改進塔內(nèi)煙氣分布，增加氣液接觸面積，提高吸收塔吸收、傳質(zhì)能力等是目前脫硫技術(shù)升級的主要途徑，也是“超凈排放”主要的工藝路線。

二、煙氣“超凈排放”石灰石-石膏法脫硫工藝

1、吸收塔托盤技術(shù)

托盤噴淋塔技術(shù)是 的一項技術(shù)，托盤塔技術(shù)指在逆流噴淋的基礎(chǔ)上增設(shè)一塊或者多塊穿流孔板托盤，將托盤布置在整個吸收塔的橫截面，使煙氣進入吸收塔后被均勻分布在整個截面上煙氣經(jīng)過托盤后再進入噴淋區(qū)洗滌凈化，不利于煙氣分布均勻，而且流經(jīng)托盤小孔時的節(jié)流噴射提高了噴淋區(qū)煙氣的湍流度，了氣液傳質(zhì)條件增加氣液傳質(zhì)系數(shù)，托盤上的存液也可脫除煙氣中SO2等污染物質(zhì)，在降低液氣比的同時，較高的脫硫效率。

設(shè)置托盤后，吸收塔系統(tǒng)的阻力提高，使得增壓風(fēng)機的電耗有所增加，但是液氣比的降低使?jié){液循環(huán)泵的流量降低，循環(huán)泵電耗下降，系統(tǒng)整體電耗下降。托盤塔技術(shù)比較適合受場地因素改造困難的脫硫系統(tǒng)。

而對于已有托盤的吸收塔，可以通過調(diào)節(jié)托盤開孔率、加裝 層托盤進一步的獲得脫硫效率。雙托盤脫硫系統(tǒng)是在原有單層托盤的基礎(chǔ)上新增一層合金托盤，從而起到脫硫增效的作用。該技術(shù)在脫硫于或燃用高硫煤時，優(yōu)勢為明顯，雙托盤比單托盤氣液相均質(zhì)調(diào)整 為充分，氣相均布 好，脫硫增效明顯。

2、“單塔雙循環(huán)”技術(shù)

“單塔雙循環(huán)”技術(shù)為德國公司，該工藝流程為煙氣通過一臺吸收塔實現(xiàn)兩次SO2脫除過程、經(jīng)過了兩級漿液循環(huán)。循環(huán)的主要功能是亞硫酸鈣的氧化效果和石灰石的充分溶解，以及充足的石膏結(jié)晶時間，循環(huán)漿液pH值控制在4.6～5.0;二級循環(huán)SO2 終的脫除效率，pH值較高，達到5.8～6.0，在實現(xiàn)高脫硫效率和低排放濃度的同時降低了液氣比。二級循環(huán)分別設(shè)有獨立的循環(huán)漿池、噴淋層。根據(jù)不同的功能，每級循環(huán)具有不同的運行參數(shù)。

“單塔雙循環(huán)”技術(shù)中的二級循環(huán)相對獨立，能夠分別控制氧化和吸收的功能， 好的適應(yīng)煤種變化和鍋爐負荷的波動，特別適合于燃燒高硫煤的電廠脫硫。同時在二級循環(huán)吸收區(qū)采用較高的pH，能夠降低液氣比，節(jié)約電耗。該技術(shù)已經(jīng)在廣州恒運熱電廠責(zé)任公司投入使用，脫硫效率穩(wěn)定在98.7%以上，試運期間脫硫塔入口SO2質(zhì)量濃度在1800～4200mg/Nm3時，出口濃度SO2質(zhì)量濃度始終保持在50mg/Nm3以下，低小于10mg/Nm3。

3、“單塔雙區(qū)”技術(shù)

“單塔雙區(qū)”的理論依據(jù)與單塔雙循環(huán)技術(shù)一致，即原來的單塔單循環(huán)技術(shù)為兼顧吸收和氧化的效果，吸收塔漿液pH值只能采用5~5.5的折中值，一方面限制吸收能力，另一方影響亞硫酸鈣的氧化，石灰石利用率降低。在單塔單循環(huán)的基礎(chǔ)上，“單塔雙區(qū)”對吸收塔漿池部分進行技術(shù)革新，實現(xiàn)在單塔漿池中維持上下2種不同pH值環(huán)境的區(qū)域，分別滿足氧化和吸收所需。該技術(shù)相對于單塔雙循環(huán)優(yōu)點在于不需要另增加塔外附屬設(shè)備，占地面積小，可以實現(xiàn)98.5~的高脫硫效率，吸收塔入口SO2濃度在2000~2300mg/Nm3時，出口SO2濃度低可達22mg/Nm3。

4、旋匯耦合技術(shù)

旋匯耦合技術(shù)原理基于多相紊流摻混的強傳質(zhì)機理和氣體動力學(xué)原理，旋匯耦合裝置產(chǎn)生氣液旋轉(zhuǎn)翻覆湍流空間，氣液固三相充分接觸，完成傳質(zhì)過程，從而實現(xiàn)了氣體凈化。該技術(shù)為在塔內(nèi)噴淋層下部布置旋流耦合裝置，將進入吸收塔的煙氣由層流轉(zhuǎn)化成湍流，降低氣液膜阻力，增加氣液接觸面積，均質(zhì)效果好，比一般的空塔，氣體均布的效果提升15~30%，能夠較大地降低液氣比，相對于煙氣阻力的增加，整體系統(tǒng)能耗較低，脫硫效率能夠達到。該技術(shù)改動條件較小，比較適合受場地和工期限制，改造難度較大的燃煤電廠。

5、兩級串聯(lián)塔技術(shù)

兩級串聯(lián)塔工藝是單塔單循環(huán)工藝上的延伸，對于技改項目，該技術(shù)優(yōu)勢在于保留原塔系統(tǒng)不變，改造時工期可以與鍋爐運行平行，只在煙道對接時需要停爐。該技術(shù)級塔脫硫效率為80%～85%， 級塔脫硫效率，綜合脫硫效率為～，達標排放較容易，對燃煤的適應(yīng)性強，適合高硫煤地區(qū)燃煤電廠的脫硫增容改造。

兩級串聯(lián)塔技術(shù)有以下問題：

(1)兩個吸收塔液位不平衡，煙氣降溫蒸發(fā)都發(fā)生在預(yù)洗滌塔內(nèi)，二級吸收塔設(shè)置除霧器，除霧器沖洗水都由二級吸收塔接納，這樣表現(xiàn)在預(yù)洗塔液位總是在下降而二級吸收塔液位總是在上升;

(2)預(yù)洗滌塔出口煙道由于煙氣帶水，煙道容易積漿結(jié)垢;

(3)系統(tǒng)阻力和占地面積較大，系統(tǒng)復(fù)雜。