2.2　石灰石/石灰-石膏脱硫法

2.2.1　技术方法

2.2.1.1　方法概述

为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《建设项目环境保护管理条例》和《火电厂大气污染物排放标准》，规范火电厂烟气脱硫工程建设，控制火电厂二氧化硫排放，改善环境质量，保障人体健康，促进火电厂可持续发展和烟气脱硫行业技术进步，制定HJ/T 179—2005《火电厂烟气脱硫工程技术规范（石灰石/石灰-石膏法》。

规范适用于新建、扩建和改建容量为400t/h（机组容量为100MW）及以上燃煤、燃气、燃油火电厂锅炉或供热锅炉同期建设或已建锅炉加装的石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫工程的规划、设计、评审、采购、施工及安装、调试、验收和运行管理。对于400t/h以下锅炉，当几台锅炉烟气合并处理，或其他工业炉窑，采用石灰石/石灰-石膏湿法脱硫技术时参照执行。

由于石灰石-石膏法市场占有率已经达到85％以上，而其反应原理基本相同，为此总结了一些通用的规律和准则，基本适用于目前市场上常用的石灰石-石膏法烟气脱硫技术，包括喷淋塔等。

2.2.1.2　系统构成

典型的石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺流程如图2-1所示。

2.2.2　反应原理

2.2.2.1　吸收原理

吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴中的Ca（OH）2、CaSO3与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SO3及HCl、HF被吸收，与Ca（OH）2、CaSO3转化成CaSO3、Ca（HSO3）2、CaSO4。SO2吸收的产物CaSO3、Ca（HSO3）2、CaSO4浆液进入循环池，在循环池中进行强制氧化和中和反应并形成石膏。

为了维持吸收液恒定的pH值在5.5～6.5之间运行，并减少石灰石消耗量，石灰石（调浆浓度一般在15％～20％）被连续加入吸收塔，同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动（初运时要加入石膏晶种），以加快石灰石在浆液中的均布和溶解。

2.2.2.2　吸收反应

烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触，循环浆液吸收大部分SO2，反应如下：

吸收反应是传质和吸收的过程，水吸收SO2属于中等溶解度的气体组分的吸收，根据双膜理论，传质速率受气相传质阻力和液相传质阻力的控制。强化吸收反应的措施包括：

①采用逆流传质，增加吸收区平均传质推动力；

②增加气相与液相的流速，改变气膜和液膜的界面强化传质；

③加快已溶解SO2的电离和氧化，当亚硫酸被氧化以后，它的浓度就会降低，会促进SO2的吸收；

④提高pH值，减少电离的逆向过程，增加液相吸收推动力；

⑤在总的吸收系数一定的情况下，增加气液接触面积，延长接触时间，如增大液气比，减小液滴粒径，调整喷淋层间距等；

⑥保持均匀的流场分布和喷淋密度，提高气液接触的有效性。

2.2.2.3　中和反应

吸收剂浆液保持一定的pH值（5.5～6.5），在吸收塔内发生中和反应，中和后的浆液在吸收塔内再循环，中和反应如下：

中和反应本身并不困难，中和反应伴随着石灰石的溶解、中和及结晶。由于石灰石较为难溶，因此如何增加石灰石的溶解度和反应生成的石膏尽快结晶，以降低石膏过饱和度是关键。强化中和反应的措施：①提高石灰石的活性，选用纯度高的石灰石，减少杂质；②细化石灰石粒径，提高溶解速率；③降低pH值，增加石灰石溶解度，提高石灰石的利用率；④增加石灰石在浆池中的停留时间；⑤增加石膏浆液的固体浓度，增加结晶附着面，控制石膏的相对饱和度；⑥提高氧气在浆液中的溶解度，减少CO2在液相中的溶解，强化中和反应。

2.2.2.4　氧化反应

部分在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其他的在反应池中被氧化空气完全氧化，反应如下：

氧化反应是液相连续，气相离散。氧在水中的溶解度比较小，根据双膜理论，传质速率受液膜传质阻力的控制。强化氧化反应的措施包括：

①增加氧化空气的过量系数，增加氧浓度；

②改善氧气的分布均匀性，减小气泡平均粒径，增加气液接触面积。

2.2.2.5　其他副反应

烟气中的其他污染物如SO3、Cl-、F-和灰尘都被循环浆液吸收和捕集。SO3、HCl和HF与悬浮液中的石灰石按以下反应式发生反应：

脱硫反应是一个比较复杂的反应过程，其中有些副反应有利于反应的进程，有些会阻碍反应的发生，下列反应在设计中应予以重视。

（1）与Mg的反应

浆池中的Mg元素，主要来自于石灰石中的杂质，当石灰石中可溶性Mg含量较高时（以MgCO3形式存在），由于MgCO3活性高于CaCO3会优先参与反应，对反应的进行是有利的，但过多时会导致浆液中生成大量的可溶性的MgSO3，使得溶液里浓度增加，导致SO2吸收反应推动力的减小，而导致SO2吸收的恶化。另一方面浆液中的增加，会抑制氧化反应的进行，需要增加氧化空气量。因此喷淋塔一般会控制Mg2+的浓度，当高于5000mg/L时需要排出废水，此时控制准则不再是Cl-小于20000mg/L。

（2）与Al的反应

Al主要来源于烟气中的飞灰，可溶解的Al在F-浓度达到一定条件下，会形成氟化铝络合物（胶状絮凝物），包裹在石灰石颗粒表面，形成石灰石溶解闭塞，严重时会导致反应恶化的事故。

（3）与Cl的反应

在一个封闭系统或接近封闭系统的状态下，FGD工艺会把吸收液从烟气中吸收溶解的氯化物增加到非常高的浓度。这些溶解的氯化物会产生高浓度的溶解钙（主要是氯化钙），溶解钙会妨碍石灰石中碳酸钙的反应，控制Cl-的浓度在12000～20000mg/L是保证反应正常进行的重要因素。

2.2.2.6　结晶及结垢

钙法的结垢堵塞在于CaSO3·1/2H2O、CaSO4·2H2O的饱和结晶，只要及时排除CaSO3·1/2H2O、CaSO4·2H2O，保持CaSO3·1/2H2O、CaSO4·2H2O在循环液中不饱和，同时保持Ca（HSO3）2、CaSO3为循环吸收液的主流物质，控制好Ca（HSO3）2、CaSO3的比例，即可避免循环系统结垢堵塞。

2.2.3　系统描述

2.2.3.1　FGD系统构成

锅炉烟气经进口挡板门进入脱硫增压风机，通过烟气换热器后进入吸收塔，洗涤脱硫后的烟气经除雾器除去带出的小液滴，再通过烟气换热器从烟囱排放。脱硫副产物经过旋流器、真空皮带脱水机脱水成为脱水石膏。石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫装置应由下列系统组成：①吸收剂浆液制备系统；②烟气系统；③吸收及氧化系统；④副产物处理系统；⑤废水处理系统；⑥自控和在线监测系统；⑦其他系统。

新建脱硫装置的烟气设计参数宜采用锅炉最大连续工况（BMCR）、燃用设计燃料时的烟气参数，校核值宜采用锅炉经济运行工况（ECR）、燃用最大含硫量燃料时的烟气参数。已建电厂加装烟气脱硫装置时，其设计工况和校核工况宜根据脱硫装置入口处实测烟气参数确定，并充分考虑燃料的变化趋势。烟气脱硫装置的脱硫效率一般应不小于95％，主体设备设计使用寿命不低于30年，装置的可用率应保证在95％以上。

2.2.3.2　吸收液制备系统

（1）吸收剂的选择

用于脱硫的石灰石中CaCO3的含量宜高于90％；对于燃烧中低含硫量燃料煤质的锅炉，细度应保证250目90％过筛率；当燃烧中高含硫量煤质时，细度宜保证325目90％过筛率。采用生石灰粉作为吸收剂，生石灰的纯度应高于85％。对采用石灰石作为吸收剂的系统，可采用下列制备方案：

①由市场直接购买粒度符合要求的粉状成品，加水搅拌制成石灰石浆液；

②由市场购买一定粒度要求的块状石灰石，经石灰石湿式球磨机磨制成石灰石浆液；

③由市场购买块状石灰石，经石灰石干式磨机磨制成石灰石粉，加水搅拌制成石灰石浆液。

（2）吸收剂的制备

吸收剂浆液制备系统可按两套或多套装置合用设置，但一般应不少于两套；当电厂只有一台机组时可只设一套。当两台机组合用一套时，宜设置两台石灰石湿式球磨机及石灰石浆液旋流分离器。制备系统的出力应按设计工况下消耗量的150％选择，且不小于100％校核工况下的消耗量。

当厂内设置破碎装置时，宜采用不大于100mm的石灰石块；当厂内不设置破碎装置时，宜采用不大于20mm的石灰石块。石灰石仓的容量应不小于设计工况下3d的石灰石耗量。

湿式球磨机浆液制备系统的浆液箱容量，宜不小于设计工况下6～10h的消耗量；干式磨机浆液制备系统的浆液箱容量，宜不小于设计工况下2～4h的消耗量。

每座吸收塔应设置两台（一用一备）石灰石浆液泵，浆液管道上的阀门宜选用蝶阀，尽量少采用调节阀。阀门的通流直径宜与管道一致。浆液管道上应有排空和停运自动冲洗的措施。

（3）浆液制备过程

由汽车运来的石灰石卸至石灰石浆液制备区域的地坑，通过斗提机送入石灰石储仓，石灰石储仓出口由皮带称重给料机送入石灰石湿式磨机，研磨后的石灰石进入磨机浆液循环箱，经磨机浆液循环泵送入石灰石旋流器，合格的石灰石浆液自旋流器溢流口流入石灰石浆液箱，不合格的从旋流器底流出再送入磨机入口再次研磨。系统设置一个石灰石浆液箱，由石灰石浆液泵经过浆液输送管送入吸收塔。输送管上分支出再循环管回到石灰石浆液箱，以防止浆液在管道内沉淀。

脱硫所需要的石灰石浆液量由锅炉负荷、烟气的SO2浓度和Ca/S来联合控制；而需要制备的浆液量由浆液箱的液位来控制，浆液的浓度由密度计控制旋流器个数实现。

2.2.3.3　烟气系统

（1）脱硫增压风机

脱硫增压风机宜装设在脱硫装置进口处，其参数应按下列要求考虑。

①吸收塔的脱硫增压风机宜选用静叶可调轴流式风机，当机组容量为300MW及以下容量时，也可采用高效离心风机。当风机进口烟气含尘量能满足要求时，可采用动叶可调轴流式风机。

②当机组容量为300MW及以下时，宜设置一台脱硫增压风机，不设备用。对于800～1000MW机组，宜设置两台动叶可调轴流式风机。对于600～700MW机组，也可设置两台增压风机；当设置一台增压风机时应采用动叶可调轴流式风机。

③增压风机的风量应为锅炉满负荷工况下的烟气量的110％，另加不低于10℃的温度裕量；增压风机的压头应为脱硫装置在锅炉满负荷工况下并考虑10℃温度裕量下阻力的120％。

（2）烟气换热器

烟气系统宜装设烟气换热器，脱硫后烟气温度一般应达到80℃以上排放。烟气换热器下部烟道应装设疏水系统。可以选择管式换热器或回转式换热器，当原烟气侧设置降温换热器有困难时，也可采用在净烟气侧装设蒸汽换热器。

（3）挡板门

烟气脱硫装置宜设置旁路烟道。旁路挡板门的开启时间应能满足脱硫装置故障不引起锅炉跳闸的要求。烟道挡板宜采用带密封风的挡板，旁路挡板门也可采用压差控制不设密封风的单挡板门。

（4）工作过程

从锅炉来的热烟气经增压风机增压后，进入烟气换热器（GGH）降温侧冷却后进入吸收塔，向上流动穿过喷淋层，在此烟气被冷却到饱和温度，烟气中的SO2被石灰石浆液吸收。除去SOx及其他污染物的烟气经GGH加热至80℃以上，通过烟囱排放。

近年来国外著名公司在大型烟气脱硫工程中采用空塔，空塔技术含量较高，对喷淋雾化和气流分布要求高，其关键技术是塔内烟气分布均匀，喷雾吸收断面压力相等，烟气均匀通过喷雾吸收段以提高脱硫效率。

GGH是利用热烟气所带的热量，加热吸收塔出来的冷的净烟气。设计条件下没有补充热源时，可将净烟气的温度提高到80℃以上。GGH正常运行时，清洗系统每天需使用蒸汽吹灰三次；系统还配有一套在线高压水洗装置，约一个月使用一次。自动吹灰系统可保证GGH的受热面不受堵塞，保持净烟气的出口温度。

烟道上设有挡板系统，包括一台FGD进口原烟气挡板，一台FGD出口净烟气挡板和一台旁路烟气挡板。在正常运行时，FGD进口/出口挡板开启，旁路挡板关闭。在故障情况下，开启烟气旁路挡板门，关闭FGD进口/出口挡板，烟气通过旁路烟道绕过FGD系统直接排到烟囱。在BMCR工况下，烟道内任意位置的烟气流速不大于15m/s。

2.2.3.4　吸收氧化系统

（1）脱硫吸收塔

脱硫装置设计温度采用锅炉设计煤种BMCR工况下，从主机烟道进入脱硫装置接口处的运行烟气温度。新建机组同期建设的运行温度，一般为锅炉额定工况下，脱硫装置进口处运行烟气温度加50℃。300MW以上机组宜一炉一塔，200MW以下机组宜两炉一塔。

吸收塔宜采用钢结构，内壁采用衬胶或衬树脂鳞片或衬高镍合金板。塔外应设置供检修维护的平台和扶梯，设计荷载不应小于4000N/m2，平台宽度不小于1.2m，塔内不应设置固定式的检修平台。塔内与喷嘴相连的浆液管道应考虑检修维护措施，应考虑不小于500N/m2的检修荷载。

（2）烟气除雾器

吸收塔应装设除雾器，除雾器出口的雾滴浓度应不大于75mg/m3（标态）。除雾器应考虑检修维护措施，支撑梁的设计荷载应不小于1000N/m2。除雾器应设置水冲洗装置。

（3）循环浆液泵

循环浆液泵入口应装设滤网等防止固体物吸入的措施。当采用喷淋吸收塔时，吸收塔浆液循环泵宜按单元制设置；按照单元制设置时，应设仓库备用泵叶轮一套；按照母管制设置时，宜现场安装一台备用泵。

（4）氧化风机

氧化风机宜采用罗茨风机，也可采用离心风机。当氧化风机计算容量小于6000m3/h时，每座吸收塔应设置2台全容量或3台半容量的氧化风机；或每两座吸收塔设置3台全容量的氧化风机。当氧化风机计算容量大于6000m3/h时，宜配3台氧化风机。

（5）事故浆池

脱硫装置应设置一套事故浆池或事故浆液箱，容量宜不小于一座吸收塔最低运行液位时的浆池容量。当设有石膏浆液抛弃系统时，事故浆池的容量也可按照不小于500m3设置。

所有储存悬浮浆液的箱罐应有防腐措施并装设搅拌装置。

（6）工作过程

烟气由进气口（入口段为耐腐蚀、耐高温合金）进入吸收塔的吸收区，在上升（流速为3.2～4m/s）过程中与石灰石浆液逆流接触，烟气中所含的污染气体因此被清洗入浆液，与浆液中的悬浮石灰石微粒发生化学反应而被脱除，处理后的净烟气经过除雾器除去水滴后进入烟道。

吸收塔内配有喷淋层，吸收了SO2的循环浆液落入反应池。反应池装有搅拌装置，氧化风机将氧化空气鼓入反应池，氧化空气被搅拌分散为细小的气泡并均布于浆液中。部分在喷淋区被氧化，其余部分的在反应池中被氧化空气完全氧化。

吸收剂（石灰石）浆液被引入吸收塔内循环，使吸收液保持一定的pH值。排放泵连续地把吸收浆液送到石膏脱水系统，通过控制排出浆液流量，维持循环浆液浓度（质量分数）在8％～25％。

吸收塔入口烟道侧板和底板装有工艺水冲洗系统，冲洗自动周期进行。冲洗的目的是为了避免石膏浆液带入烟道后干燥黏结。在入口烟道装有事故冷却系统，事故冷却水由工艺水泵提供。

2.2.3.5　副产物处理系统

（1）设计原则

石膏脱水系统可按两套或多套装置合用设置，但石膏脱水系统应不少于两套。当电厂只有一台机组时，可只设一套石膏脱水系统，并相应增大石膏浆液箱容量。

每套石膏脱水系统宜设置两台石膏脱水机，单台设备出力按设计工况下石膏产量的75％选择，且不小于50％校核工况下的石膏产量。脱水后的石膏的存储容量不小于12～24h，石膏仓应考虑一定的防腐措施和防堵措施。

（2）工作过程

机组所产生的质量分数为25％的石膏浆液，由排放泵送至石膏浆液旋流器，浓缩到约55％的旋流器底流浆液自流到真空皮带脱水机。旋流器的溢流自流到废水旋流器给料箱，通过废水旋流器底流部分进入滤液箱，溢流部分到废水箱进入废水处理系统。

石膏旋流器底流浆液由真空皮带脱水机，脱水到含90％固形物和10％水分，脱水石膏经冲洗降低其中的Cl-浓度。滤液进入滤液箱，脱水后的石膏经由石膏输送皮带送入石膏库房堆放。

工业水作为密封水供给真空泵，然后收集到滤布冲洗水箱用于冲洗滤布；滤布冲洗水被收集到滤饼冲洗水箱，用于石膏滤饼的冲洗；冲洗水和滤液等由滤液泵输送到石灰石浆液制备系统和吸收塔。

2.2.3.6　废水处理系统

（1）处理要求

脱硫废水的水质与脱硫工艺、烟气成分、灰及吸附剂等多种因素有关。脱硫废水的主要超标项目为悬浮物、pH值、汞、铜、铅、镍、锌、砷、氟、钙、镁、铝、铁以及氯根、硫酸根、亚硫酸根、碳酸根等。废水处理系统进水水质示例见表2-2。

经过处理的水质应达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中第二类污染物最高允许排放浓度中的一级标准。主要的控制数据见表2-3。

（2）设计原则

脱硫废水排放处理系统可以单独设置，也可经预处理去除重金属、氯离子等后排入电厂废水处理系统，但不得直接混入电厂废水稀释排放。脱硫废水中的重金属、悬浮物和氯离子可采用中和、化学沉淀、混凝、离子交换等工艺去除。对废水含盐量有特殊要求的，应采取降低含盐量的工艺措施。

脱硫废水处理系统包括以下三个子系统：废水处理系统、化学加药系统和污泥脱水系统。

（3）废水处理系统

处理工艺流程如下：

脱硫废水→中和箱（加入石灰乳）→沉降箱（加入FeClSO4和有机硫）→絮凝箱（加入助凝剂）→澄清池→清水pH调整箱→达标排放

上述工艺流程反应机理为：

首先，脱硫废水流入中和箱，在中和箱加入石灰乳，水中的氟离子变成不溶解的氟化钙沉淀，使废水中大部分重金属离子以微溶氢氧化物的形式析出；随后，废水流入沉降箱中，在沉降箱中加入FeClSO4和有机硫使分散于水中的重金属形成微细絮凝体；然后，微细絮凝体在缓慢和平滑的混合作用下在絮凝箱中形成稍大的絮凝体，在絮凝箱出口加入助凝剂，助凝剂与絮凝体形成更大的絮凝体；继而在澄清池中絮凝体和水分离，絮凝体在重力浓缩作用下形成浓缩污泥，澄清池出水（清水）流入清水箱内加酸调节pH值到6～9后排至后续的除氯处理系统。

（4）化学加药系统

加药系统包括石灰乳加药系统、FeClSO4加药系统、助凝剂加药系统、有机硫化物加药系统、盐酸加药系统等。

石灰乳加药系统包括：石灰粉由自卸密封罐车装入石灰粉仓，在石灰粉仓下设有旋转锁气器，通过螺旋给料机输送至石灰乳制备箱制成20％的Ca（OH）2浓液，再在计量箱内调制成5％的Ca（OH）2溶液，经石灰乳计量泵加入中和箱。

FeClSO4加药系统包括：搅拌制备箱、计量箱和隔膜计量泵，以及管道、阀门组合成单元成套装置。

助凝剂加药系统包括：助凝剂制备箱和助凝剂计量箱，经过助凝剂隔膜计量泵加入絮凝箱，以及管道、阀门组合成单元成套装置。

有机硫化物加药系统包括：有机硫制备箱、计量箱和隔膜计量泵加入沉降箱，以及管道、阀门组合成单元成套装置。

盐酸加药系统包括：盐酸计量箱和加药隔膜计量泵以及管道、阀门组合成单元成套装置。

（5）污泥脱水系统

污泥处理系统流程如下：

澄清池底的浓缩污泥部分作为接触污泥，经污泥回流泵送到中和箱参与反应，部分污泥由污泥输送泵送到污泥脱水装置，污泥脱水装置由板框式压滤机和滤液平衡箱组成，污泥经压滤机脱水制成泥饼外运，滤液收集在滤液平衡箱内，由泵送往沉降阶段的中和槽内。

2.2.3.7　相关技术系统

（1）供水系统

从供水系统引接至脱硫岛的水源进入岛内工艺水箱，主要用于石灰石浆液制备用水、烟气换热器的冲洗水、除雾器冲洗水、真空泵密封水及所有浆液输送设备、输送管路、储存箱的冲洗水。工艺水使用后排至吸收塔排水坑回收利用。

（2）排放系统

脱硫岛内设置一个事故浆液箱，满足吸收塔检修和浆液排空的要求，并作为吸收塔重新启动时的石膏晶种。事故浆液箱设浆液返回泵，停运时需要进行冲洗，其冲洗水就近收集在集水坑内。

（3）压缩空气系统

脱硫岛仪表用气和杂用气由岛内设置的压缩空气系统提供，压力为0.85MPa左右，最低压力不应低于0.6MPa，仪用稳压罐和杂用储气罐应分开设置。

（4）自动控制系统

主要通过测定pH值，反馈控制浆液输入量，以保证SO2排放稳定达标；制浆控制送粉量及给水量，保证浆液浓度稳定。

脱硫系统采用PLC或DCS控制系统，对烟气的压力、温度、流量、pH值等主要运行、控制参数进行测量和实施监控，并对各主要设备运行状态、供水系统流程进行监控，把各个数据采集至操作站和控制室，确保整个工艺流程安全稳定运行，当设备和流程出现问题时，能进行故障报警，PLC或DCS系统能顺序控制，连锁保护，烟气负荷波动时能自动调节，确保除尘脱硫效果，使运行维护人员减至最少，自动产生当班运行日志，并记录储存历史数据，保证脱硫完全稳定，运行费用最低，达到最佳经济效益。

（5）防雷接地系统

系统内的电气设备和建筑物的防雷保护，按第二类防雷建筑物的防雷措施设计和施工。避雷针集中接地装置接地电阻不大于4Ω。系统内设独立的闭合接地网，其接地电阻为2Ω，且该接地网至少有4处与电厂的主接地网可靠连接。

（6）节能技术措施

工艺系统设计和设备选择上，认真贯彻国家产业政策和行业设计规范，严格执行节约能源的相关规定，在优选方案的过程中，把节约能源列为重要指标，加强计量提高自控及管理水平。节约能源的措施考虑如下：①循环水泵采用高效水泵，以减少能耗；②工业废水循环使用，将废水排污量减到最少；③选择性能良好的保温材料，降低能耗；④合理布置设备，减少输送距离，减少能耗。

（7）采暖通风系统

石灰石制备间、石膏脱水机房、废水处理间、GGH设备间宜采用自然进风、机械排风。石灰石制备间、GGH设备间和废水处理间按换气次数不少于每小时10次计算；石膏脱水机房按换气次数不少于每小时15次计算，通风系统的设备、管道及附件均应防腐。

脱硫岛内冬季室内采暖温度：石膏脱水机房、石灰石卸料间地下、GGH设备间按16℃设计，石灰石破碎间、输送皮带机房、球磨机房、石灰石卸料间地上、真空泵房、石灰石制备间、GGH支架间按10℃设计。脱硫控制室及电子设备间应设置空气调节装置，按下列参数设计：①夏季温度（26±1）℃，相对湿度（60±10）％；②冬季温度（20±1）℃，相对湿度（60±10）％。

（8）其他要求

脱硫建、构筑物抗震设防类别按丙类考虑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。

脱硫岛消防水源宜由电厂主消防管网供给，消防水系统的设置应覆盖所有室外、室内建构筑物和相关设备。在脱硫岛区域内，主要包括电子设备间、控制室、除尘器层、电缆夹层、电力设备附近等处，按照GBJ 140规定配置一定数量的移动式灭火器。

烟气排放连续监测系统（CEMS）用于环保部门监测，其监测点应设置在烟囱上或烟囱入口。检测项目一般包括SO2浓度（mg/m3）、SO2实测（mg/m3）、SO2折算（mg/m3）、烟尘实测（mg/m3）、烟尘折算（mg/m3）、NOx实测（mg/m3）、NOx折算（mg/m3）、烟温（℃）、流速（m/s）、氧气（％）、静压（Pa）、标态烟气量（m3/h）、热态烟气量（m3/h）、站房温度（℃）、蒸汽流量（t/h）、湿度（％），至少包括烟尘、SO2、NOx、温度、O2、流量。

2.2.4　技术进展

2.2.4.1　技术特点

石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺完全成熟，运行安全可靠，可用率在90％以上，能耗低。但基建投资大，约占电厂总投资的11％～20％，吸收剂原料消耗大，运行费用高。随着国产化程度的提高，其投资在逐渐下降。主要优点是其吸收剂资源丰富，成本低廉，其废渣可抛弃，也可作为石膏回收。对高硫煤，脱硫效率可达90％以上；对低硫煤，脱硫效率可达95％以上。重庆珞璜电厂原煤含硫量3％～5％，系统脱硫效率保证在95％以上。山西太原第一热电厂采用日本日立BABCOCK公司总包提供的高速水平流简易湿式石灰石烟气脱硫装置，保证在燃煤全硫2.12％的情况下，脱硫效率80％以上。

传统的工艺有其潜在的缺陷，主要表现为设备的积垢、堵塞、腐蚀和磨损。重庆珞璜电厂、太原第一热电厂的脱硫设备投运后均不同程度地存在此问题。为解决设备和投资问题，世界上各FGD设备生产商如日本千代田、日立、美国巴威、ABB等公司一直致力于研究各种不同的更先进的方法，从而开发出第二代、第三代产品。

2.2.4.2　两段循环技术

优化双循环湿式洗涤技术最先是美国Research-Cottrel（RC）公司于20世纪60年代开发的，自70年代以来应用于美国的各种电站上，80年代该技术得到了进一步发展。优化双循环湿式洗涤法是一种单塔两段流程，塔内分为两段，即吸收塔上段和吸收塔下段。烟气与塔内不同pH值的吸收溶液接触，达到脱硫的目的。

吸收塔上下两段分别由循环泵循环，称作上循环和下循环。石灰石浆液一般单独引入上循环，但也可以同时引入上下两个循环。在吸收塔下段，当烟气切向或垂直方向进入塔内时，烟气与下循环液接触，被冷却到饱和温度。下循环浆液的一部分由上循环液补充，因此含有未反应的石灰石。在下循环操作时有如下要点：

①在循环液pH=4～5操作时，有利于浆液中亚硫酸钙及石膏的生成，也有利于提高石灰石的利用率；

②在冷却循环中，烟气中的HCl和HF被除去，因此在吸收塔的不同部位可采用不同的防腐材质，从而节省投资；

③吸收液中形成的亚硫酸钙是非常有效的缓冲液，其pH值不随烟气中SO2浓度的波动而变化；

④在下循环塔段引入空气，氧化溶解的亚硫酸钙，形成最终产物石膏。

2.2.4.3　合金托盘技术

美国B&W公司为保证空塔的脱硫效果，在吸收塔上部装了托盘，在托盘上开孔，孔径30mm，开孔率30％～50％，喷雾托盘结构形式如图2-2所示。

吸收塔循环泵将石灰石浆液打到托盘上面的喷嘴，将浆液喷到托盘上，烟气由托盘下均匀通过托盘孔时，与石灰石浆液接触传质，吸收SO2。该公司在做500MW机组设计中，将采用托盘和不用托盘进行了比较。其设计参数为：FGD入口SO2浓度1.8×10-3（体积分数）；脱硫率90％；吸收剂为石灰石。比较结果见表2-4。

由于采用了托盘，使得烟气均匀分布，气液接触面积大，在保证脱硫率的情况下液气比可降低27％，总能量节约710kW。

2.2.4.4　其他技术方法

德国SHU公司在吸收剂浆液中添加少量甲酸（HCOOH），控制其pH≤5，使吸收剂的可溶性增加几个数量级，吸收过程中的中间反应物为水溶性的亚硫酸氢钙［Ca（HSO3）2］，从而避免硫酸钙过饱和析出，同时也加强了对SO2的吸收作用。该工艺的吸收剂利用率实际上为100％，它具有较好的调节与负荷适应性能。可在低液气比（L/G=1.03～1.05）条件下吸收SO2；在保证脱硫率90％的条件下，比普通的烟气脱硫工艺节省20％～25％的水，从而降低能耗。脱硫后的废渣具有良好的沉淀性、过滤性及结构性。

日本川崎重工开发的镁-石膏工艺，是采用含MgO的石灰/石灰石水溶液，或在石灰/石灰石水溶液中加入MgO来作为吸收剂，吸收过程中产生亚硫酸镁（MgSO3），其溶解度为CaSO3的630倍，相应减少钙离子，防止石膏过饱和，减少和避免结垢和堵塞。

还有其他方法，如加入乙二酸或二元酸缓冲剂、苯甲酸、结垢防止剂等，目的均是为防止结垢、堵塞等现象的发生。