| 对比维度 | 湿法脱硫 | 干法脱硫 |
| 基本原理 | 利用碱液(石灰石/石膏浆液)与烟气中的SO?在吸收塔内进行气液传质反应,生成亚硫酸钙,再强制氧化为石膏。 | 将干粉状吸收剂(如消石灰)直接喷入烟气中,或让烟气通过装有吸收剂的床层,进行气固反应生成干态副产物。 |
| 技术代表 | 石灰石-石膏湿法、氨法、海水法 | 喷雾干燥法、循环流化床法、NID法、活性焦/炭吸附法 |
| 脱硫效率 | 非常高(>95%~99%以上),可稳定达到超低排放标准。 | 中等(80%~95%),在条件优化下可达较高水平,但通常难以稳定超过湿法。 |
| 吸收剂 | 石灰石粉、生石灰、氨水 | 生石灰制备的消石灰粉、小苏打、活性焦/炭 |
| 副产物 | 湿态: 石膏,可资源化利用(如做建材)。 | 干态: 混合物,成分复杂,通常难以高价值利用,多用于填埋或筑路。 |
| 系统复杂性 | 复杂 | 相对简单 |
| 投资与运行成本 | 投资高:设备庞大,需要防腐,系统复杂。 运行成本高:电耗(循环泵、氧化风机)、水耗、物耗都较高。 |
投资较低:系统简单,无需防腐和水循环系统。 运行成本:电耗较低,但吸收剂消耗量更大,钙硫比高。 |
| 占地面积 | 大(吸收塔、浆液池、石膏脱水楼等体积庞大) | 小(设备紧凑,尤其适合改造项目) |
| 能耗 | 高(由于有大量的浆液循环泵和风机) | 较低(无需浆液循环,系统阻力相对?。?/td> |
| 出水/耗水 | 耗水量巨大,且有废水产生,需要配套废水处理系统。 | 基本不耗水或耗水量极少,无废水产生。 |
| 对烟气温度影响 | 烟气温度会大幅降低至~50℃,成为“湿饱和烟气”,需要安装GGH(烟气再热器)?或烟塔合一技术来提升排烟温度,防止“白烟”和腐蚀烟囱。 | 烟气温度降低有限,出口烟气温度仍在70℃以上,属于“干烟气”,无需烟气再热,无“白烟”问题。 |
| 协同治理能力 | 对SO?、汞等有一定协同脱除率。 | 活性焦/炭法具有一体化脱除SOx、NOx、二噁英、重金属等多种污染物的独特能力。 |
| 系统阻力 | 较大 | 较小 |
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| 分类 | 原理 | 常用技术 | 特点与适用场景 |
|---|---|---|---|
| 湿法脱硫 | 采用碱性吸收剂的水溶液或浆液,在湿状态下与烟气中的SO?反应。 | 石灰石-石膏法 | 技术霸主。脱硫效率高(>95%)、技术成熟、应用最广。缺点:投资运行成本高、系统复杂、有废水产生、烟气需要再加热防止“白烟”。主要用于大型电站锅炉。 |
| 氨法脱硫 | 用氨水作为吸收剂,副产品为硫酸铵(可作化肥)。脱硫效率高,无废水,但氨易逃逸,对设备防腐要求高,适用于有稳定氨源的企业。 | ||
| 半干法脱硫 | 将吸收剂浆液喷入反应塔,与烟气接触过程中,水分被蒸发,最终产物为干态粉末。 | 循环流化床脱硫 喷雾干燥法 |
脱硫效率较高(80%-90%),系统简单,无废水,投资和运行成本介于湿法和干法之间。广泛用于中小型锅炉、垃圾焚烧炉和环保要求较高的工业锅炉。 |
| 干法脱硫 | 采用干态吸收剂粉末或颗粒,在干状态下与SO?反应。 | 炉内喷钙 管道喷射法 活性炭/焦吸附法 |
系统简单、投资低、无废水、占地小。但脱硫效率相对较低(60%-80%),吸收剂利用率低。多用于老旧机组改造、中小型工业锅炉或作为预脱硫?;钚蕴糠苫厥樟蜃试?,但成本高。 |
这是湿法脱硫最核心的优势。
效率高:脱硫效率通??梢晕榷ù锏?95%?以上,甚至可达?98%-99%。这对于处理高硫煤(硫分含量高的煤)燃烧产生的烟气或需要满足极其严格排放标准的地区至关重要。
稳定可靠:系统运行稳定,能够适应锅炉负荷的变化,持续高效地去除SO?。
历史悠久:湿法脱硫技术自20世纪70年代开始商业化应用,已有超过50年的发展历史,积累了极其丰富的设计、建造、运行和维护经验。
可借鉴经验多:全球有成千上万的套装置在运行,技术供应商众多,参考案例丰富,降低了新技术可能带来的不确定性风险。
主要吸收剂:最常用的吸收剂是石灰石(CaCO?),它是自然界中最丰富的矿物质之一,储量大、分布广、价格便宜。
其他选择:也可以使用生石灰(CaO)、熟石灰(Ca(OH)?)等,赋予了系统一定的灵活性。
规模效应:非常适合大型燃煤机组(如300MW、600MW、1000MW及以上)的烟气处理,单塔处理能力巨大。
适应高浓度:能够有效处理SO?初始浓度很高的烟气。
主要副产品:湿法脱硫的副产品通常是石膏(CaSO?·2H?O)。
商业价值:如果对脱硫石膏进行进一步的洗涤、脱水、净化处理,生产出的商品石膏纯度很高,可以作为建筑材料,用于生产石膏板、水泥缓凝剂等,实现“变废为宝”,产生一定的经济效益,部分抵消运行成本。
脱硫效率极高
这是其最核心的优势。在设计和运行良好的情况下,其脱硫效率通??梢晕榷ù锏?strong>95%以上,甚至可达99%。能够轻松满足全球最严格的超低排放标准(例如,烟气中SO?浓度低于35mg/m3)。
吸收剂资源丰富、价格低廉
石灰石(主要成分CaCO?)是地球上最常见的矿石之一,来源广泛,储量巨大。这使得吸收剂的获取成本非常低,且供应稳定,为系统的长期经济运行奠定了坚实基础。
副产物可资源化利用
该技术的脱硫副产物是二水硫酸钙(CaSO?·2H?O),也就是石膏。
通过进一步的氧化和脱水处理,可以生产出商业等级的脱硫石膏。
脱硫石膏品质良好,可用于生产水泥缓凝剂、石膏板、石膏砌块等建筑材料,实现变废为宝,创造经济效益,避免了固体废弃物堆埋产生的环境问题和成本。
技术成熟,运行可靠性高
该技术自20世纪70年代开始大规模商业化应用,已有超过50年的发展历史。
系统流程、设备设计、防腐措施等都已非常完善,运行可靠,可用率高达98%以上(即脱硫装置的运行时间与主机运行时间之比),能保证与发电主机同步稳定运行。
对煤种适应性强
无论燃煤的硫分是高还是低,该技术都能通过调整吸收塔液气比(L/G)、浆液pH值、吸收剂粒度等运行参数来有效应对,保持高脱硫效率。这种灵活性对于需要燃烧多种来源煤炭的电厂至关重要。
初始投资与运行成本的性价比高
虽然其初始投资相对一些干法、半干法技术(如循环流化床法)而言较高,但考虑到其极长的设备寿命(与主机同步)、极低的吸收剂成本和副产物带来的收益,其长期运行成本(Life-cycle Cost)?具有显著优势。
对于大型机组(如300MW以上),其规模效应使得单位千瓦的投资和运行成本更低,经济性尤为突出。
副产物产生经济效益
如上文所述,高品质脱硫石膏的销售可以部分抵消脱硫系统的运行成本,这是许多其他脱硫技术(产生废渣的技术)所不具备的经济优势。
具有协同除尘效果
湿法脱硫吸收塔(特别是喷淋塔)本身也是一个高效的湿式洗涤器。在脱除SO?的同时,对烟气中的细微粉尘颗粒物(PM2.5)、硫酸雾、气溶胶等也有显著的去除作用,一般具有50%-70%?的协同除尘效率,有助于进一步降低颗粒物排放。
可与其他污染物控制技术结合
该技术易于与后续的湿式电除尘器(WESP)?耦合,实现对超细颗粒物和酸雾的最终精处理,实现“超低排放”甚至“近零排放”。
也有技术路线将其与臭氧脱硝等技术结合,在同一塔内实现硫、硝、汞等多污染物的协同脱除。
湿法脱硫采用碱性物质的水溶液或浆液作为吸收剂,在湿态下与SO?反应,产物也为湿态。
原理:?在吸收塔内,烟气与吸收剂浆液充分接触,SO?被浆液吸收并发生化学反应。
代表工艺:石灰石-石膏法 (应用最广,占90%以上)
最终产物:?商品级石膏,可用于建材行业。
优点:?脱硫效率极高(>95%),技术成熟,应用广泛,副产物可利用。
缺点:?系统复杂,投资和运行成本高,耗水量大,存在废水处理问题。
半干法采用雾化的碱性浆液作为吸收剂,在反应塔内,烟气的热量使吸收剂雾滴干燥,同时在干、湿两种状态下与SO?发生反应。
原理:?将生石灰加水消化制成熟石灰浆液,然后将其精细雾化喷入吸收塔。微小的液滴与热烟气接触,同时发生传热(水分蒸发)和传质(SO?被吸收)。
代表工艺:旋转喷雾干燥法
最终产物:?干态粉末混合物(含亚硫酸钙、硫酸钙、飞灰和未反应的吸收剂)。
优点:?耗水量少,无废水排放,系统比湿法简单。
缺点:?脱硫效率较湿法低(80-90%),吸收剂消耗量大,副产物利用价值较低。
干法采用干燥的碱性粉末作为吸收剂或吸附剂,在干态下与SO?反应,反应产物也是干态的。
原理:?将碱性吸收剂(如消石灰粉)直接喷入烟气中,在反应器内吸收剂与SO?发生气固两相反应。
代表工艺:循环流化床干法脱硫
详细过程:
吸收剂粉末在流化床反应塔内与烟气充分混合接触。
为了维持反应效率,通常需要向烟气中喷入少量水雾,以降低烟气温度、提高吸收剂活性,但水量严格控制,最终产物保持干态。
反应后的固体物料大部分通过除尘器收集下来,其中未反应的吸收剂可再次循环喷入反应塔,提高利用率。
最终产物:?干态粉末混合物。
优点:?无废水、流程简单、投资和运行成本较低、占地小。
缺点:?脱硫效率相对较低(70-90%),吸收剂消耗量大,副产物难以利用。
通过系统排查和针对性优化,脱硫效率通常可提升至95%以上(石灰石-石膏法设计效率一般为90-98%)。若问题持续,建议委托专业团队进行性能诊断试验。
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