熱源廠鍋爐煙氣脫硫工藝比較分析

□文/趙 培 韓登鵬

□韓登鵬/天津力源永春科技發展有限公司。

熱源廠鍋爐煙氣脫硫工藝比較分析

□文/趙 培 韓登鵬

文章論述了熱源廠應用的氧化鎂法和雙堿法脫硫工藝特點并對氧化鎂法和雙堿法脫硫運行經濟性進行了分析比較。

氧化鎂；雙堿；煙氣脫硫；熱源廠

鍋爐濕法煙氣脫硫工藝比較常用的有石灰石—石膏法、氧化鎂法、雙堿法、氨法、海水法等。這些脫硫方法相比而言，各有各的獨特優點，而同時也各自存在某些不足之處。本文擬對兩個熱源廠的氧化鎂法和雙堿法煙氣脫硫工藝進行分析比較。

1 概況

裝機容量均為150t/h的兩個熱源廠，分別采用氧化鎂法和雙堿法脫硫工藝，兩種脫硫工藝的脫硫效率均在95%以上。氧化鎂法脫硫工藝為兩爐一塔模式，內循環；雙堿法脫硫工藝為一爐一塔模式，外循環。

2 工藝介紹

2.1 氧化鎂法

氧化鎂法是用輕質氧化鎂粉（MgO含量≥85%，180目）經消化后生成的Mg(OH)2漿液吸收SO2，生成亞硫酸鎂，再經曝氣生成硫酸鎂，排出含有亞硫酸鎂、硫酸鎂和其他雜質的脫硫產物經旋流器、真空皮帶機固液分離后，上清液返回脫硫塔繼續使用，真空皮帶機的脫出物由渣間收集外運的方法。見圖1。

其反應原理為

硝化反應：MgO+H2O→Mg(OH)2

吸收反應：Mg(OH)2+SO2→MgSO3+H2O

MgSO3+SO2+H2O→Mg(HSO3)2

Mg(HSO3)2+Mg(OH)2→2MgSO3+2H2O

氧化反應：2MgSO3+O2→2MgSO4

2.2 雙堿法脫硫工藝

雙堿法是利用片堿（NaOH含量≥95%）溶液作為啟動脫硫劑，采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫，脫硫產物被排入再生池內用消石灰（Ca(OH)2含量≥85%，200目）進行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用，生成的硫酸鈣、亞硫酸鈣與其他雜質經濃縮池濃縮，沉淀后外排的方法。見圖2。

其反應原理如下

脫硫過程：2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

氧化過程(副反應)：Na2SO3+1/2O2→Na2SO4

NaHSO3+1/2O2→NaHSO4

再生過程：2NaHSO3+Ca(OH)2→CaSO3↓+NaOH+H2O

2Na2SO3+Ca(OH)2→CaSO3↓+NaOH

氧化反應：CaSO3+1/2O2→CaSO4↓

3 綜合性能比較

氧化鎂法和雙堿法脫硫的綜合性能比較見表1。

表1 綜合性能比較

4 運行經濟分析

兩個熱源廠脫硫系統平均運行5000h/a，燃煤含硫量均為1.0%，電費1.0元/（kW·h），運行人員費用4萬元 /（人·a），水費 6.8元 /t，消石灰（Ca(OH)2含量≥85%）800元 /t，片堿（NaOH含量≥95%）4200元 /t，輕質氧化鎂粉（MgO含量≥85%）900元/t。計算氧化鎂法和雙堿法脫硫的年運行費用并對它們進行效益的對比分析。見表2。

表2 運行費及效益分析 萬元/a

由表2可得，減少排放1kgSO2氧化鎂法所需費用為2.19元；而雙堿法需要2.77元。

5 結語

通過對裝機容量為150t/h兩個熱源廠的對比分析可以看出，氧化鎂法的運行可靠，運行費用低于雙堿法，但氧化鎂法的脫硫產物處理方面還有待于開發。氧化鎂法脫硫產物可用于制取高純度硫酸鎂，也可作為農業肥料或用作造紙紙漿軟化劑，但尚須做一定的開發工作。氧化鎂法脫硫工藝有很多優越性，是值得廣泛推廣使用的熱源廠鍋爐煙氣脫硫工藝。

[1]郭如新.鎂法煙氣脫硫技術國內應用與研發近況[J].硫磷設計與粉體工程，2010，（3）：22-26.

[2]祁崇標.氧化鎂法與石灰石—石膏法濕法煙氣脫硫技術及工藝比較[J].硅谷，2010，（9）：64.

X701.3

C

1008-3197（2011）02-63-02

2011-03-23

趙 培/女，1983年出生，助理工程師，天津力源永春科技發展有限公司，從事節能減排工作。

□韓登鵬/天津力源永春科技發展有限公司。