1. 技術原理對比
| 項目 | 干法脫硫 | 濕法脫硫（石灰石-石膏法為主） |
|---|---|---|
| 反應原理 | 干態吸收劑（如Ca(OH)?、NaHCO?）與SO?在干燥條件下反應，生成固態副產物（如CaSO?）。 | 漿液吸收劑（石灰石/石灰漿）與SO?在液相中反應，生成石膏（CaSO?·2H?O）。 |
| 反應條件 | 無需水參與，反應溫度較高（100~200℃）。 | 低溫（50~60℃），需大量水參與。 |
| 典型工藝 | SDS（碳酸氫鈉干法）、CFB（循環流化床）、NID（一體化脫硫除塵）。 | 石灰石-石膏法、氨法、雙堿法等。 |
2. 性能與經濟性對比
| 指標 | 干法脫硫 | 濕法脫硫 |
|---|---|---|
| 脫硫效率 | 80%~95%（中等，依賴吸收劑和工藝）。 | 95%~99%（高效，適合高硫煤）。 |
| 投資成本 | 較低（設備簡單，無廢水處理系統）。 | 較高（需漿液制備、防腐、廢水處理等）。 |
| 運行成本 | 較高（吸收劑用量大，如NaHCO?較貴）。 | 較低（石灰石廉價，副產物石膏可銷售）。 |
| 能耗 | 低（無漿液循環泵）。 | 高（漿液循環泵、氧化風機等耗電）。 |
| 副產物 | 干態粉末（需妥善處置或利用）。 | 濕石膏（可資源化利用，如建材）。 |
| 適用SO?濃度 | 低至中濃度（<3000 mg/Nm3）。 | 中至高濃度（可達10000 mg/Nm3以上）。 |
3. 優缺點總結
干法脫硫
-
優點：
無廢水產生，適合缺水地區。
設備簡單，占地面積小，改造靈活（如焦化、燒結行業）。
啟停快，適合間歇性運行的工業鍋爐。 -
缺點：
脫硫效率較低，難以滿足超低排放（<35 mg/Nm3）要求。
吸收劑耗量大（如NaHCO?成本高）。
副產物利用價值低（干粉易揚塵）。
濕法脫硫
-
優點：
脫硫效率高（>98%），穩定滿足超低排放。
運行成本低（石灰石廉價，石膏可銷售）。
適合大煙氣量、高硫燃料（如燃煤電廠）。 -
缺點：
系統復雜，投資高（需防腐、廢水處理）。
耗水量大，需處理廢水（含重金屬、Cl?等）。
設備易結垢、堵塞，維護難度大。
4. 適用場景
| 場景 | 推薦技術 | 理由 |
|---|---|---|
| 燃煤電廠 | 濕法脫硫 | 高硫煤、大煙氣量，需超低排放。 |
| 鋼鐵/焦化燒結機 | 干法脫硫（SDS/CFB） | 中低SO?濃度，改造靈活，無廢水。 |
| 垃圾焚燒/工業鍋爐 | 干法或半干法 | 煙氣量小，間歇運行，缺水地區優先。 |
| 化工/玻璃窯爐 | 干法（NaHCO?噴射） | 對氯離子敏感，避免濕法腐蝕。 |
1. 高脫硫效率
- 脫硫率可達?95%~99%，甚至更高，能有效控制SO?排放，滿足嚴格的環保標準（如超低排放要求）。
- 適用于?高硫煤?燃燒后的煙氣處理，適應性較強。
2. 技術成熟，運行穩定
- 發展歷史長，工藝成熟，全球應用案例豐富，運行可靠性高。
- 系統自動化程度高，易于與現有燃煤機組集成。
3. 副產物可利用
- 主要采用?石灰石-石膏法?時，脫硫產物（石膏）可資源化利用，如用于建材（石膏板、水泥緩凝劑等），減少固廢排放。
4. 協同凈化能力
- 在脫硫過程中可協同去除部分?粉塵、HF（氟化氫）、HCl（氯化氫）?等污染物，提高整體凈化效果。
5. 適應性強
- 可處理?大煙氣量、高濃度SO??的工況，適合大型燃煤鍋爐及工業爐窯。
- 通過調整吸收劑（如石灰石、氨水等）適應不同硫含量的燃料。
6. 運行成本可控
- 吸收劑（石灰石）來源廣泛，價格低廉，長期運行經濟性較好。
- 副產物石膏若能被回收利用，可部分抵消運行成本。
- 基礎與結構
- 混凝土基礎：承載力≥1.2倍設備總重（濕法脫硫需防滲處理）。
- 鋼結構焊接：塔體焊縫100%探傷（UT/RT），符合NB/T 47013標準。
- 抗震設計：地震烈度7級以上區域需加裝阻尼器。
- 工藝系統關鍵點
- 煙道布置：
- 傾斜角≥10°（濕法脫硫需≥15°防積液）。
- 膨脹節補償量≥設計位移的1.5倍。
- 噴淋/噴氨系統：
- 噴嘴安裝角度誤差≤±1°，覆蓋率≥95%（濕法脫硫）。
- 噴氨格柵支管流量偏差≤±3%（SCR脫硝）。
- 煙道布置：
- 電氣與自動化
- 防爆區域（如氨區）需達到Ex dⅡBT4等級。
- DCS系統信號延遲＜500ms，控制精度±1%。
二、分項技術規范
1. 濕法脫硫（石灰石-石膏法）
| 組件 | 安裝要求 | 驗收標準 |
|---|---|---|
| 吸收塔 | 垂直度≤1/1000，內壁襯膠厚度≥4mm | 72小時試運行效率≥95% |
| 除霧器 | 沖洗水壓力≥0.25MPa，覆蓋率100% | 出口液滴含量≤50mg/Nm3 |
| 漿液循環泵 | 進出口設橡膠軟接，振動值≤4.0mm/s | 無泄漏且流量偏差≤±5% |
2. SCR脫硝系統
| 組件 | 安裝要求 | 驗收標準 |
|---|---|---|
| 催化劑模塊 | 安裝間隙≤2mm，單層平整度≤3mm/m2 | NOx轉化率≥90%，氨逃逸≤3ppm |
| 噴氨格柵 | 混合段長度≥3倍煙道直徑，靜態混合器壓損≤200Pa | AIG各支管流量偏差≤±5% |
| 吹灰系統 | 聲波吹灰器間距≤5m，蒸汽吹灰壓力≥1.0MPa | 催化劑積灰率＜5%/年 |
三、環保驗收硬性指標
- 排放監測：
- CEMS監測點前直管段≥4D（D為煙道直徑），后≥2D。
- 比對監測數據誤差≤±5%。
- 性能測試：
- 脫硫效率≥設計值（如石灰石法≥95%），脫硝效率≥90%。
- 系統阻力≤設計值的110%。
四、典型問題與解決方案
| 故障現象 | 原因分析 | 整改措施 |
|---|---|---|
| 脫硫塔除霧器堵塞 | 沖洗水壓力不足/水質差 | 升級高壓沖洗系統（≥0.3MPa）+ 水質過濾 |
| SCR氨逃逸超標 | 噴氨不均或流場紊亂 | CFD流場優化+智能噴氨控制系統 |
| 漿液管道磨損 | 流速過高（＞2.5m/s） | 內襯陶瓷管道+流速控制在1.5-2.0m/s |
1. 石灰石-石膏法（最主流）
- 原理：利用石灰石（CaCO?）漿液吸收煙氣中的SO?，生成亞硫酸鈣（CaSO?），進一步氧化為石膏（CaSO?·2H?O）。
- 化學反應：
SO2+CaCO3+12O2+2H2O→CaSO4?2H2O+CO2
- 化學反應：
- 特點：
- 脫硫效率高（>95%），副產物石膏可回收利用（如建材）。
- 需處理廢水，設備易結垢，能耗較高。
2. 氨法脫硫
- 原理：以氨水（NH?·H?O）或液氨為吸收劑，生成硫酸銨（(NH?)?SO?）副產品。
- 化學反應：
SO2+2NH3+H2O→(NH4)2SO3
(NH4)2SO3+12O2→(NH4)2SO4
- 化學反應：
- 特點：
- 脫硫效率高（>97%），副產物硫酸銨可作為化肥。
- 氨易揮發，需控制逃逸，適合有氨源的工廠（如化肥廠）。
3. 雙堿法（鈉-鈣雙堿法）
- 原理：先用NaOH或Na?CO?溶液吸收SO?（生成Na?SO?），再用石灰（Ca(OH)?）再生吸收液并沉淀石膏。
- 主要反應：
SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O
Na2SO3+Ca(OH)2→CaSO3+2NaOH
- 主要反應：
- 特點：
- 避免石灰石法的結垢問題，適合中小型鍋爐。
- 需補充鈉堿，運行成本較高。
4. 鎂法脫硫（氧化鎂法）
- 原理：用MgO漿液吸收SO?，生成亞硫酸鎂（MgSO?），可氧化為硫酸鎂（MgSO?）或熱解再生MgO。
- 化學反應：
MgO+SO2→MgSO3
MgSO3+12O2→MgSO4
- 化學反應：
- 特點：
- 脫硫效率高（>95%），副產物可回收或排放。
- 鎂資源豐富的地區更具經濟性。
5. 海水脫硫
- 原理：利用海水的天然堿度（含HCO??）吸收SO?，生成可溶性硫酸鹽排回海洋。
- 化學反應：
SO2+H2O+HCO3?→HSO3?+CO2+H2O
- 化學反應：
- 特點：
- 無需添加劑，工藝簡單，適用于沿海電廠。
- 需評估對海洋生態的影響。
濕法脫硫的優缺點
- 優點：
- 脫硫效率高（90%~99%），技術成熟，適用于高硫煤煙氣。
- 可協同去除其他污染物（如HCl、HF）。
- 缺點：
- 系統復雜，能耗高（尤其風機功耗）。
- 產生廢水、廢渣需處理，可能二次污染。
工藝核心設備
- 吸收塔：噴淋塔、填料塔或鼓泡塔。
- 漿液循環系統：泵、噴嘴、氧化風機。
- 副產品處理系統：石膏脫水、廢水處理。
不同濕法脫硫技術的選擇需綜合考慮?煙氣特性、脫硫效率、副產物價值、運行成本及環保法規。石灰石-石膏法因經濟可靠占據主流，而氨法、鎂法則在特定場景更具優勢。
]]>濕法脫硫工藝：在濕法脫硫工藝中，常用的吸收劑包括石灰石、石灰和消石灰等。根據《J88環境保護設備企業標準》的規定，當使用電石渣作為吸收劑時，漿液質量濃度應為15%~25%；當使用石灰石、石灰和消石灰作為吸收劑時，漿液質量濃度應為25%~30%。
另外，根據《火電廠污染防治最佳可行技術指南》，濕法脫硫系統中，石灰石-石膏濕法脫硫工藝的Ca/S摩爾比一般在1.2-1.3之間，這與漿液濃度密切相關。
亞硫酸鈉法脫硫工藝：在亞硫酸鈉法脫硫工藝中，吸收液的初始濃度通常為0.3~0.5mol/L，適宜范圍為0.52~0.56mol/L。此外，溶液的S/C比應控制在0.58以下，以確保高效的SO2吸收。
環保標準與排放要求：根據《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011），煙氣中SO2排放濃度不得超過50mg/Nm3。因此，混合液濃度的選擇需要確保最終排放濃度符合這一標準。
電廠煙氣脫硫過程中混合液濃度的選擇應根據具體的脫硫工藝、煤種特性、環保要求以及設備設計等因素綜合考慮。對于濕法脫硫工藝，漿液質量濃度通常在15%~30%之間；對于亞硫酸鈉法，吸收液濃度在0.3~0.5mol/L范圍內。這些濃度范圍均需結合實際運行情況進行調整，以確保脫硫效率和環保排放標準的達成。
]]>根據證據，濕法脫硫后的煙氣溫度通常在30-50℃，濕度可以達到100-200g/Nm3，這比大氣平均濕度（約9g/Nm3）高出許多倍。這種高濕度的煙氣不僅對設備的腐蝕和維護提出了更高的要求，還可能對環境造成額外的水汽排放問題。例如，每年通過濕法脫硫排放到大氣中的水汽量可能達到40億噸。
在實際操作中，濕法脫硝和濕法脫硫的組合工藝需要特別注意煙氣濕度的控制。例如，在SNCR-SCR耦合脫硝+濕法石灰石-石膏煙氣脫硫+濕式靜電除塵的組合工藝中，雖然能夠實現超低排放，但氨逃逸控制和濕度管理仍需進一步優化。此外，濕式電除塵器的應用也需要考慮煙氣濕度對設備性能的影響。
因此，在燃煤電廠煙氣脫硝過程中，濕度的控制不僅是技術問題，也是環保和經濟性的重要考量因素。合理控制煙氣濕度有助于提高脫硝效率、減少設備腐蝕和降低運行成本。同時，還需關注濕法脫硫后煙氣中水汽的排放問題，以避免對環境造成不必要的影響。
]]>干法脫硫的優勢：
工藝簡單：干法脫硫的工藝流程相對簡單，設備簡單，占地面積小，投資和運行費用較低。
能耗低：干法脫硫過程中不需要大量的水和能源，因此可以節省能源消耗，降低生產成本。
無腐蝕問題：由于不涉及大量水和化學反應，設備腐蝕程度較輕，延長了設備的使用壽命。
副產物易于處理：干法脫硫產生的副產品通常是干燥的，更易于處理和運輸。
無需污水處理系統：干法脫硫不需要額外的水處理系統，節約水資源，避免了廢水處理的需求。
適用于低硫含量氣體：干法脫硫特別適合于含硫量較低的氣體，如天然氣、油田氣等。
濕法脫硫的優勢：
高脫硫效率：濕法脫硫通常具有較高的脫硫效率，可達90%以上，甚至更高。
煙氣脫硫的基本原理及方法
煙氣脫硫的基本原理及方法
技術成熟：濕法脫硫技術較為成熟，生產運行安全可靠，適用范圍廣。
副產品易處理：濕法脫硫產生的副產品如石膏等可以回收利用，作為建筑材料或肥料。
反應速度快：濕法脫硫的氣液反應速度快，能夠迅速將煙氣中的二氧化硫轉化為硫酸鹽。
適用性強：濕法脫硫適用于各種規模的氣體處理，尤其在大型脫硫廠中廣泛應用。
然而，每種方法也存在一些劣勢。例如，干法脫硫的脫硫效率通常低于濕法脫硫，并且設備龐大、投資大。而濕法脫硫則面臨設備復雜、運行維護成本高、能耗高等問題。
選擇合適的脫硫技術需要根據具體的應用場景和需求進行綜合考慮。例如，在水資源緊張的地區，干法脫硫可能更為合適；而在需要高效脫硫且副產品可回收利用的情況下，濕法脫硫可能是更好的選擇。
]]>濕法脫硫技術：濕法脫硫技術包括石灰石-石膏法、氨法、噴霧干燥法和循環流化床法等。這些方法通過氣液反應快速去除SO?，通常脫硫效率可以達到95%以上。然而，濕法脫硫可能會產生二次污染，如廢水處理問題。
半干法脫硫技術：半干法脫硫技術如循環流化床法，通過延長煙氣停留時間和增大鈣硫比來提高脫硫效率，通常可以達到99.8%的脫硫效率。這種方法相比濕法脫硫設備腐蝕小、無明顯溫降，更有利于煙囪排氣擴散。
干法脫硫技術：干法脫硫技術如活性炭吸附法，通過吸附劑對SO?進行吸附，再通過再生過程回收利用。這種方法具有流程短、設備投資省、能耗低等優點。
選擇性催化還原（SCR）脫硝技術：SCR技術是目前主流的脫硝方法，通過催化劑使NH?與NOx反應生成氮氣和水，脫硝效率高，通常在350-420℃溫度范圍內效率可達90%以上。然而，SCR技術對煙氣中的粉塵含量要求較高，容易造成催化劑堵塞，并且部分SO?會轉化為SO?，導致后續設備腐蝕。
非選擇性催化還原（SNCR）和高溫SCR組合技術：SNCR技術在高溫條件下直接將氨水噴入煙氣中進行脫硝，而高溫SCR則在較低溫度下進一步提高脫硝效率。這種組合技術可以有效處理NOx超標問題，并且活性焦脫硫可以協同處理SO?，同時對二噁英及重金屬也有一定的去除效果。
新型材料吸附法：一些新技術如微晶材料吸附法，通過吸附劑同時去除SO?和NOx，具有無二次污染、資源可回收利用的優點。
球團煙氣的脫硫脫硝技術多種多樣，每種方法都有其優缺點。選擇合適的工藝需要綜合考慮脫硫脫硝效率、運行成本、設備腐蝕、二次污染等因素。
]]>吸收劑的選擇與使用：濕法脫硫通常采用石灰石作為主要吸收劑，通過將其與水混合制成石灰石漿液。石灰石漿液在吸收塔內與煙氣中的SO2反應，生成亞硫酸鈣（CaSO3），然后通過氧化生成石膏（CaSO4·2H2O），從而凈化煙氣。石灰石漿液濃度、氣體流速和反應溫度等參數對脫硫效率有顯著影響。
工藝流程：濕法脫硫工藝包括預處理（如降溫、增濕、除塵）、吸收、氧化、富液處理（灰水處理）、除霧（氣水分離）、被凈化后的氣體再加熱以及產品濃縮和分離等步驟。整個過程在吸收塔中完成，吸收塔是核心設備，用于實現SO2的吸收和轉化。
反應條件控制：濕法脫硫過程中，反應溫度和壓力需在120-180℃和0.2-2.0 MPa之間，以確保反應效率。此外，堿液噴淋量的控制也至關重要，適量噴淋可以有效中和煙氣中的酸性成分，過多或過少都會影響脫硫效果。
設備設計與優化：合理的反應器設計和優化是提高脫硫效率的關鍵。例如，順流噴淋濕法脫硫系統通過設置雙向噴淋層，提高了脫硫劑粉的捕捉空間和脫硫效率。此外，濕法脫硫塔的設計參數對于工藝效率至關重要，需要根據煙氣特性和工藝要求進行選擇。
廢水處理：濕法脫硫過程中會產生廢水，需要進行預處理軟化、濃縮減量、蒸發結晶等處理工藝，以減少環境污染。廢水處理技術包括廢水循環利用和廢液再生等方法，以提高資源利用率。
協同除塵性能：濕法脫硫系統通常具有一定的協同除塵性能，綜合除塵效率應不小于70%，出口顆粒物濃度應不大于10 mg/m3。當出口顆粒物濃度大于10 mg/m3時，宜采用管式等型式的濕式電除塵器。
經濟性與環保性：濕法脫硫技術具有高效、可靠、成熟等特點，是目前廣泛應用于燃煤電廠的脫硫技術之一。其副產品石膏經脫水后可回收利用，具有較高的綜合利用價值。
濕法脫硫系統涉及多個關鍵環節和技術要點，包括吸收劑的選擇與使用、工藝流程、反應條件控制、設備設計與優化、廢水處理以及協同除塵性能等方面。這些因素共同決定了濕法脫硫系統的效率和效果。
]]>濕法鈣法脫硫技術具有以下特點：
脫硫效率高：濕法鈣法脫硫的脫硫效率通常可以達到95%以上，甚至在某些情況下可以達到99%。這使得它成為目前世界上應用最廣泛的FGD（Flue Gas Desulfurization）技術之一。
技術成熟且運行可靠：濕法鈣法脫硫技術已經在全球范圍內得到了廣泛應用，并且技術相對成熟，運行經驗豐富，不會對鍋爐的正常運行產生影響。
適應性強：該技術適用于各種含硫量的煤種，無論是高硫煤還是低硫煤，都可以有效處理。
吸收劑資源豐富且價格低廉：石灰石作為主要的吸收劑，在我國分布廣泛，資源豐富，價格低廉，因此成本較低。
副產品綜合利用：脫硫過程中產生的石膏可以作為建材和水泥緩凝劑使用，減少了廢物處理費用并延長了灰場使用壽命。
系統復雜度較高：盡管濕法鈣法脫硫技術具有許多優點，但其系統相對復雜，占地面積較大，初始投資和運行費用也較高。此外，由于石灰石的低溶解度可能導致管道結垢和堵塞，影響設備的正常運行和維護。
技術進步與創新：近年來，濕法工藝不斷改進，如吸收裝置結構優化、流速提高、噴嘴性能改善等，有望解決占地面積大和造價高的問題。
濕法鈣法脫硫技術以其高效的脫硫效果、成熟的技術和較低的成本，在全球范圍內得到了廣泛應用，并且隨著技術的不斷進步，其應用前景更加廣闊。
