双回路吸收塔脱硫技术特点及应用介绍

双塔双循环脱硫系统的设计

及运行控制

目录一、概述二、双塔双循环脱硫技术的原理三、双塔双循环脱硫系统的设计四、双塔双循环脱硫系统的运行五、双塔双循环脱硫系统的改造优势六、总结一、概述

目前，我国二氧化硫排放量已经位居世界第一，由二氧化硫污染造成的酸雨面积已占全国总国土面积的30%，严重影响人们的身体健康和环境。而且，随着近几年新建火电机组逐渐增多，容量越来越大，煤炭消耗量及价格也在迅速增长，低硫煤的采购愈发困难。发电企业不得不采购一些含硫量较高的煤种投入运行，特别在西南地区，电厂燃煤含硫量普遍在3.0%以上，有些甚至达到5.0%。从已完成脱硫后评估的石灰石—石膏湿法烟气脱硫项目来看，我国80%的电厂实际燃煤含硫量超出设计值，严重影响脱硫装置正常运行。国内主流的石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺脱硫效率一般在90%‐95%的水平，当燃煤含硫量较高时，这种效率无法满足愈发严格的二氧化硫排放标准要求，因此目前对高脱硫效率技术的需求日益迫切。随着我国《火电厂大气污染物控制排放标准》和《大气污染防治法》的日趋严格，以及我国二氧化硫的总量控制政策的不断推进，国内对二氧化硫的排放控制标准将逐渐提高，烟气脱硫技术的深度开发正面临前所未有的机遇与挑战。

二、双塔双循环脱硫技术的原理石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺的核心是吸收塔。国内目前烟气脱硫技术中单个脱硫塔的脱硫效率一般在90%-97%的水平，由于吸收塔内SO2和吸收剂的反应速度受气液双膜控制，单个吸收塔受条件所限，无法从气液双向增加反应速度。吸收塔PH值提高时，脱硫效率提高，但高PH值不利于石膏的氧化和结晶，氧化和结晶不畅会反过来影响脱硫效率，所以要求单塔的脱硫效率极高时，只能单纯通过增加液气比、增加气液接触机会来提升脱硫效率。因此对于煤质含硫量非常高或出口SO2浓度要求非常严格的项目，单塔的经济性和可靠性比较低。

二、双塔双循环脱硫技术的原理双塔双循环脱硫技术的原理是在主吸收塔前设置预洗涤塔，其目的是为了初步降低烟气中的二氧化硫浓度，使得进入主吸收塔的二氧化硫浓度有所降低。一般来说，常规主吸收塔的设计脱硫效率为95%‐96%，只要预洗涤塔保持50%~80%左右的脱硫效率，即可达到保证两吸收塔总脱硫效率为98%‐99%的要求。但双回路的吸收塔设置不仅仅只是增加了一个串联塔。在系统运行中，两塔之间浆液排放是单向的，由于浆液排放量并不大，认为两塔石膏浆液相互独立，特性各不相同。于是这为同时从气液双向提高脱硫效率创造了条件。二、双塔双循环脱硫技术的原理在双塔双循环技术中，预洗涤塔主要作用是产生石膏，先期脱一部分SO2以降低后继脱硫塔负荷，及除去绝大部分HCL的任务。预洗涤塔要需要保持较低的PH值，低的PH值有利于石膏的氧化和结晶，保证了较高质量的石膏。主吸收塔主要作用就是吸收SO2，它需要保持较高的PH值，高的PH值能大大提高的SO2脱除效率。在达到相同脱硫效率的情况下，使得整体的液气比大大降低。三、双塔双循环脱硫系统的设计双塔双循环脱硫系统的设计难点是总平面布置。具体见青岛、莱城、潍坊脱硫总平面布置图四、双塔双循环脱硫系统的运行1、双塔双循环脱硫系统的安全运行。排放达标青岛厂2号机6月份排放浓度最高33mg/Nm3最低8.04mg/Nm3平均16.1mg/Nm3

裕华1号机和莱城2号机在开3台循泵的情况下，排放浓度在50-60mg/Nm3系统水平衡控制好除雾器的冲洗，防止系统外水的进入防止超温防止因设备原因造成系统停运。四、双塔双循环脱硫系统的运行2、双塔双循环脱硫系统的经济运行。在排放浓度满足要求的前提下，尽可能少开循泵控制系统的压差

PH值的控制尽可能减少石灰石的耗量五、双塔双循环脱硫系统的改造优势双塔的创新和优势体现在了对超高浓度的SO2脱除具有较高的可靠性。目前单个吸收塔较经济和安全的持续效率约为97%左右，即当入口烟气SO2浓度超过7000mg/Nm3(干基6%O2)时，单塔要保证出口SO2浓度低于100mg/Nm3非常不经济而且稳定性不好。采用双回路吸收塔后，总脱硫效率由两塔分担，预洗涤塔的低脱硫效率很容易实现，而后续主吸收塔的高PH值又大大提高了单塔的脱硫效率，其安全性和可靠性比单塔脱硫高很多。五、双塔双循环脱硫系统的改造优势双回路吸收塔的创新和优势还体现在石膏浆液的氧化和结晶上。双回路塔技术中在预洗涤塔中设一较大的浆池容积，配备足够的氧化风机对预洗涤塔浆池进行强制氧化，采用低PH值，保证了石膏浆液有着充分的氧化和结晶时间，不仅有利于吸收反应，而且可以提高石膏品质。而这些在常规的单塔方案中是难以实现的。五、双塔双循环脱硫系统的改造优势

双回路在脱硫系统的改造中经济优势也比较明显。如果采用增加喷淋层或托盘的方案增加脱硫效率，必会对主吸收塔结构进行改动，同时同样还需增加浆池容积，这种改动费时费材料。而双回路方案无需对主吸收塔结构进行改动，同时双回路吸收塔的原塔的吸收能力大幅提高，使得总喷淋量可以较单塔有较大的减少，从而减少了循环泵和喷淋层数量，减少了投资成本。五、双塔双循环脱硫系统的改造优势双回路塔在总投资上与单塔改造相当。双回路塔技术在预洗涤塔施工时原脱硫系统仍可正常运行。建好预洗涤塔后，再停锅炉主机，进行两塔之间的串联烟道施工。相对于其它的改造方案，进行双回路改造主机所需停机的时间很短，对发电量的影响尽可能少。五、双塔双循环脱硫系统的改造优势

双回路的优势还体现在对较低的运行成本上。双回路吸收塔的原塔的吸收能力大幅提高，使得总喷淋量可以较单塔有较大的减少，根据计算，每台炉采用双回路至少可节省一个喷淋层，节省循环喷淋量10000m3/h以上，相当于每小时每台炉可节电800kW以上。

1）双回路吸收塔的脱硫技术脱硫效率可以达到99%，并且在脱硫效率的稳定性方面非常优秀，对烟气中粉尘过高等问题都不受影响。

2）双回路吸收塔项目在高硫煤的脱硫改造项目中，投资上与单塔改造相当，运行成本明显小于单塔改造，是一项非常适合于改造工程的技术。

3）双塔优缺点还有：适用原煤煤种较灵活，一级塔和二级塔浆液循环泵运行方式