镁法脱硫在电厂超低排放改造的应用

该技术另一个重要优点是脱硫剂可再生和循环利用,大大降低运行成本。氧化镁再循环可以描述为：反应副产品为亚硫酸镁,可焙烧产生氧化镁及二氧化硫，二氧化硫运至硫酸厂生产硫酸，氧化镁再次作为烟气脱硫吸收剂。

还可以将副产品经氧化加工后生产出七水硫酸镁,应用于医药、印染、农业肥料等方面，目前我国已有一定的成功案例（钢厂居多，容量低于300MW），如岭东火力发电厂、天津荣程钢铁等。

镁法与钙法脱硫技术相比,性能更卓越。脱硫效率高,没有结垢问题,脱硫剂用量比钙法更少,液气比约为钙法的一半,节约了大量用电,也节省了设备的损耗。但对于MgO来源不便的地区存在局限性，且如形成副产品的循环利用或氧化出售，投资较大，无300MW及以上的成功案例。

3脱硫超低排放改造方案探究

3.1大唐鲁北发电有限责任公司脱硫系统简介

原山东省环保局为推进山东电力行业氧化镁法脱硫新技术工艺，将大唐鲁北发电公司2×330MW机组作为氧化镁脱硫设备信息与技术203工艺试点进行推广。公司建设2台氧化镁湿法脱硫装置，该装置在全烟气量时按燃煤含硫量1.7%设计，设计脱硫效率95%，大唐鲁北氧化镁法烟气脱硫工程是目前为止国内最大的镁法脱硫工程，脱硫效率最高达96.43%。该项目原设计脱硫副产物亚硫酸镁可焙烧为氧化镁和SO2气体。

SO2气体用于生产工业硫酸，氧化镁做为脱硫剂重复使用，同时，也避免了抛弃脱硫副产物带来的二次污染。后原鲁北化工因有关原因，亚硫酸镁焙烧设施始终未建成，脱硫副产物亚硫酸镁外运用作化工材料。

3.2大唐鲁北发电有限责任公司脱硫超低排放增容改造方案探究

目前国内外应用较多，工艺较成熟的湿法脱硫工艺有钙法脱硫、镁法脱硫及海水脱硫，我们针对该三种脱硫工艺进行了实地调研，并结合我公司脱硫现状进行对比分析，结果如下：

（1）、海水脱硫：运河海水是循环水系统，不可以用作脱硫用水。我公司不临近海洋，取水、排水困难，取水口、排水口需取得国家海洋局、环保部、发改委等部门的审批，且渤海为内海，目前国家原则上不再审批海水脱硫项目，申请时间较长，而“改造时间较长，海水脱硫改造方向可能性极小；

（2）、钙法脱硫：钙法脱硫较镁法脱硫反应活性减小，故现有吸收塔、制浆系统、脱水系统均需增容，改造工程量极大，现有脱硫楼所配设备容量及空间不足，需重新建设控制系统。单台机组改造时间约需6个月；另外改造完成后，因设备容量的增加，运行耗电量大大增加。且根据周边电厂（沧州电厂）运行情况，脱硫副产物—石膏在我公司所在区域较难销售，若更改为钙法脱硫，需同步考虑石膏的处理方案。

（3）、镁法增容：镁法增容改造工程量相对大大减小，仅需对吸收塔及浆液循环泵进行改造，对上料及副产品系统进行适当增容改造，改造工期、改造费用均降低，单台机组改造仅需要60天；此外，为保证脱硫效率需增加一层喷淋层，可将吸收塔出口烟道由侧出改为顶出，增加吸收塔有效高度的同时，大大降低出口烟道烟气带水问题。

另外，可配套建设曝气氧化及蒸发冷却结晶系统，将脱硫外排浆液转变镁肥产生效益（经测算农用硫酸镁，年产达13万吨；高纯度凝结水，年产达14万吨），目前已完成曝气系统的建设，装置运行良好，曝气氧化率可达85%以上，并能有效的降低浆液中的COD与SS，降低废水处理系统压力。

近期有多家硫酸镁生产企业来大唐鲁北发电有限责任公司调研，并对投资建设蒸发冷却结晶系统表现出极大的兴趣，且声称其具有硫酸镁销售渠道，能够大量出口销售并获得可观效益。

通过对目前湿法脱硫工艺的探究知，镁法增容改造仍是大唐鲁北发电有限责任公司超低排放改造的优先方案，且因湿式镁法脱硫工艺的低能耗、高效率及副产品良好可利用性，湿式镁法脱硫工艺将成为一种脱硫新趋势。

3.3其他钙法脱硫电厂脱硫超低排放增容改造方案探究

国内已经实施的钙法脱硫增容超低排放改造主要新技术有串联吸收塔、塔外浆池、原塔增高改造、单塔双循环、双托盘、推倒重建等。目前钙法脱硫增容超低排放改造的思想为提高液气比（由13—15增加至33—35），增加烟气洗涤力度，最终实现二氧化硫的超低排放。上述钙法脱硫增容超低排放改造方案受场地影响较大，设备改动量较大，投资大、施工工期较长。

可考虑将钙法脱硫改造为镁法脱硫，实现二氧化硫的超低排放，改造案例如下：

沙角B电厂#1、#2燃煤发电机组（2×350MW）烟气脱硫系统，由山东三融工程有限公司总承包建设，采用湿法钙法烟气脱硫。脱硫工程原设计燃煤含硫量为1.06%（FGD入口SO2浓度2379.8mg/m3），校燃煤含硫量1.2%（FGD入口SO2浓度2676mg/m3），设计脱硫效率不小于95%，液气比为13.1。

为满足环保新要求，沙角B电厂将钙法脱硫改为镁法脱硫。改造未更换吸收塔内喷淋管及浆液循环泵，仅对喷嘴进行了统一更换，将原有的空心锥喷嘴更换为实心锥喷嘴，同时取消原有的上下喷淋的喷嘴型式，并增加一级管式除雾器。

为配合吸收塔内的改造，对制浆系统进行了相应改造：废弃原有的石灰石球磨机系统，新建MgO上料间，适应吨袋装氧化镁的供应。对真空皮带脱水机进行改造：降低滤布的滤孔直径，防止细颗粒的MgSO3进入真空盒；同时为降低副产品的表水，更换真空泵，提高真空皮带机的真空度；更换旋流器，适应MgSO3脱水工况。

施工工期59天，改造后吸收塔的设计脱硫效率为98.9%，最高脱硫效率99.5%。确保在燃用含硫1.2%校核煤时，FGD的脱硫效率达到99.1%，满足出口SO2<50mg/Nm3，并有燃用含硫1.5%的达标能力。现场调研，PH值控制在6-6.5之间时，出口SO2可控制在25-40mg/Nm3之间，改造效果良好。

4结论

随着国家相应环保超低政策的出台，对火电厂污染物排放的要求日益严格，随之而来的是多种多样的脱硫工艺。镁法脱硫技术以其投资小、运行费用低、环保效益好、可回收副产品和产生一定的经济效益等特点，正越来越受到人们的关注，也将占据越来越大的脱硫市场。在大力倡导循环经济的今天，只有做到副产品综合循环利用，才能真正的做到保护和关爱环境，从而为国家的可持续发展作出重要贡献。

参考文献:

[1]《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》（发改能源［2014］2093号）。

[2]赵小勇，许轩，王睿，等。烟气脱硫技术进展[J]。环境保护科学，2001，27(105):1-2

[3]许涛,张岗，王爱军。大型燃煤发电厂锅炉烟气脱硫技术[J]。湖北电力,2003(27):1

作者简介：杨奇（1987-），男，山东滨州人，汉族，助理工程师，2010年毕业于长沙理工大学热能与动力工程学院，学士学位、主要从事火力发电厂脱硫设备的管理及改造工作

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