超临界循环流化床机组超低排放脱硫除尘技术路线对比分析研究

2.2脱硫除尘初期投资成本(表2)

表2脱硫投资、运行耗材单价

2.3脱硫除尘工艺运行成本(表3)

表3脱硫年运行成木比较

综上所述：半干法脱硫工艺系统简单、防腐要求低、无脱硫废水产生。同时，塔内没有任何可活动的部件及支撑杆件，在操作过程中，其气速合理，且塔内的磨损较小，使得设备具有较长的使用寿命，检修方式便捷，无废水石膏雨产生。

在较大钙硫比的前提下，设计效率可达90%以上。吸收剂要求高、价格偏高，与湿法相比运行业绩较少。湿法脱硫工艺是目前世界上应用较多、技术较成熟、可靠性较高、适用于任何含硫率煤种的烟气脱硫，脱硫效率达到95%以上，吸收剂价低易得，利用率高。

从技术上比较，本工程选用环保型CFB锅炉，本身具有自脱硫优势，炉外脱硫采用半干法和湿法脱硫工艺都能满足该工程的脱硫效率，且符合《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中SO2排放浓度限值100mg/Nm3的要求，两种方案都可采用。但循环流化床半干法脱硫工艺与石灰石/石膏湿法脱硫工艺相比，具有系统简单、耗水量小、能耗低、烟囱不需防腐和无脱硫废水、石膏排放等优势，同时能够高效脱除SO3和重金属汞等，加之本项目采用“低床温”燃烧技术的循环流化床锅炉，主要以炉内脱硫为主，能大大减轻炉外脱硫压力。

从经济上比较，循环流化床半干法脱硫除尘一体化工艺与石灰石/石膏湿法脱硫工艺相比初投资减少3410万元。按照锅炉厂测算，当燃用设计煤种时，锅炉炉内脱硫效率达到92.4%时，锅炉二氧化硫排放浓度就可以控制在100mg/Nm3以内。在炉内脱硫能达到排放要求时，炉外半干法脱硫装置将可当作烟道使用，更有效降低电厂运行维护成本。

3循环流化床干法脱硫除汞研究

3.1烟气中汞的含量及形态分布

根据实验测量数据可得出，大气中存在一定比例的汞，其在大气中的质量浓度范围为2-5ng/m3，而对燃煤电站排放的尾气进行测量时，其汞质量的浓度范围为800-4800ng/m3，这已远远超过大气中汞质量的浓度。为了将燃煤电站排放尾气中的汞质量浓度降低，需研究燃煤电站排放尾气中汞的排放形态。经研究调查，汞在该尾气中的形态有以下三种形式:

①气化单质汞，该状态下的化学符号是HgO;

②气化二价离子汞，该状态下的化学符号是Hg2+;

③颗粒状态的汞，其化学符号为Hgp。

同时，气态的单质汞、气态的二价离子汞中的汞比例与燃煤电站燃烧煤的类型、所处的燃烧条件、燃烧温度、烟气状态有关，因此在进行脱汞时需以其所处的形态进行研究。由上文可知，石灰石一石膏湿法脱硫工艺在脱硫的同时不能将汞去除，因此以下研究循环流化床的除汞机理及具体分析。

3.2循环流化床干法脱硫除尘一体化工艺的除汞机理

由于循环流化床中烟气脱硫的反应器内颗粒的浓度比为上稀下浓，因此该反应器内的底部的反应激烈且湍动，而其反应颗粒表而积巨大，具有很强的吸附能力，在后期的除尘环节，已吸附汞的颗粒将被截留，进而达到了除汞的目的。

同时，清华大学实验研究的报告也指出了，循环流化床干法烟气脱硫除尘一体化工艺的脱硫工艺不仅能利用表而积巨大的颗粒将硫吸附，还可将95%的汞吸附去除。此外，该试验在深入的研究中发现，该工艺还可去除烟气中的微量污染物，除了重金属汞以外，还可去除氯化氢和NOx等。

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