第四章 我国发展脱硫工艺的现状 11
入口烟气SO2浓度 5720 mg／Nm3（干态） 入口烟气含尘量600mg/Nm3 （干态） 出口烟气含尘量300mg/Nm3（干态） 入口烟气温度145℃
出口烟气温度 烟气绝热饱和温度+12℃～１５℃以上 脱硫率 吸收塔出口 65％以上 除尘器出口 70％以上 钙硫比Ca／S ≤1.4 生石灰纯度 70％ 生石灰耗量 3.07t/h? 4.2.2.2 工艺系统组成
图4-2 黄岛发电厂脱硫系统工艺流程图
黄岛电厂旋转喷雾脱硫装置采用的工艺流程如图4-2所示。脱硫工艺系统有 生石灰接受贮存系统、浆液制造和供给系统、脱硫反应系统、除尘除渣系统等。1）生石灰接受贮存系统：经卡车输送来的粒径150mm以下的块状生石灰，经
12 第四章 我国发展脱硫工艺的现状 接受槽到破碎机，破碎成为平均粒径4mm的颗粒，经输送机和斗式提升机，送到为石灰仓贮存。? 浆液制造和供给系统。由生石灰投入计量和制浆、供浆三部分组成。石灰仓的生石灰经螺旋输送机和斗式提升机送至高位料仓，经计量仓计量后进入生石灰熟化罐。在熟化罐内，生石灰与水混和搅拌，发生消化反应。根据试验要求，加入一定比例的粉煤灰和脱硫灰制好的浆液，经过过滤进入浆液供给罐。再由供浆泵送至脱硫反应塔的高位料箱，经分离残渣后进入旋转喷雾器。
2）脱硫系统：它是该工艺的核心部分，由旋转喷雾器、烟气分配器、吸收塔三部分构成。旋转喷雾器采用调频变速电机，转速从6000r／min到10000r／min，电机功率190kW。通过改变电机转速，可以改变浆液雾滴粒径。烟气分配器结构上可分为三个部分，沿烟气流向从上至下依次分为多孔板、上旋流板、下旋流板。多孔板为一均布圆孔的圆环形钢板，可通过堵孔手段改变其开孔率，从而改变流向旋流板的烟气速度。两层角度不同的旋流板在产品设计时已决定，从而决定了塔内烟气流场。脱硫后的烟气，经过电除尘器除尘，由脱硫风机引入烟囱。吸收塔为细长型，L／D＝2.67。塔有效高度23m。吸收塔的出口烟气温度可通过改变工业水量来调节。
3） 除尘除渣系统：灰处理采用抛弃法，从脱硫电除尘器收集的脱硫灰，一部分经气力输送到脱硫灰仓，再经磨细加水搅拌后加入到熟化罐内与消石灰混合作吸收剂循环利用。其余部分及反应塔底部排出的灰由冲灰管道冲入电厂的除尘系统。
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4.2.2.3 脱硫工业试验结果
黄岛发电厂脱硫工业试验目的是确定旋转喷雾烟气脱硫工艺在高硫煤上的脱硫性能及脱硫装置的最佳运行参数。该试验包括：吸收剂制造条件（包括熟化温度、熟化时间）试验、吸收剂浆液浓度试验、钙硫化（Ca／S）对脱硫率的影响试验、添加剂对脱硫率的影响的试验、旋转喷雾器转速对脱硫率的影响试验、吸收塔出口烟气温度对脱硫率的影响试验、生石灰品质对脱硫率的影响试验。
1）吸收剂制造条件试验
石灰的熟化过程即生石灰在水中转化为熟石灰Ca（OH）2的过程。由于烟气脱硫主要在吸收塔中几秒的时间内完成，因此对吸收剂的活性要求比较高。熟石灰的活性和石灰的品质有很大关系，此外，石灰熟化工艺及其参数的选择也对熟石灰的活性有较大的影响。从机理上看，石灰熟化过程的质量决定了石灰颗粒的大小、孔隙的多少和反应能力的大小。石灰颗粒孔表面积直接影响烟气脱硫效果，它是脱硫化学反应的关键。由于石灰熟化的各种技术能对石灰的反应能力和表面积产生重要影响。因此石灰熟化方式是旋转喷雾烟气脱硫工艺技术关键之一。熟化条件选择不当，如过长的熟化时间或用溶解有过量固体颗粒的水进行熟化，都会导致熟石灰颗粒较大且孔隙较少，导致熟石灰反应性能下降。在运行中可控制的熟化参数有熟化时间、熟化起始温度等。 a）熟化起始温度试验：
在固定使用诸城生产的生石灰的情况下，进行了熟化起始温度变化试验。
14 第四章 我国发展脱硫工艺的现状 在烟气量300000Nm3/h，反应塔烟气出口温度控制在70℃，旋转喷雾器转速8000r／min的条件下，50℃、40℃、控制熟化罐中的生石灰熟化起始温度为60℃、35℃、25℃进行脱硫试验，试验结果表明：生石灰熟化开始温度越低，烟气脱硫率和钙的利用率越高。但当熟化温度在35℃以下时，生石灰的熟化转化率降低，熟化罐内留下了部分未熟化的生石灰，因此生石灰熟化温度控制在40℃比较合适。在有飞灰和脱硫灰再循环的试验中，情况有所不同，即使熟化起始温度为60℃，吸收剂也有较好的脱硫性能。 b）生石灰熟化时间试验：
在各种参数不变的情况下，分别控制生石灰熟化时间（从生石灰投入熟化罐起到排出熟化罐的时间）为2h、1.5h、1h和0.5h进行了试验。试验结果表明：脱硫剂的钙利用率随生石灰熟化时间的增加而降低。这是因为熟化时间影响到熟石灰的粒径，在实验室以相同条件下制作的各种熟化时间的脱硫剂电子显微镜照片显示，熟化时间短，脱硫剂浆中的固体颗粒比较细小，熟化时间长，已成为熟石灰的颗粒有增大的趋势。结果固体颗粒的比表面积反而减小。从而使吸收剂脱硫性能降低。这个结果说明，在工业应用中，熟化罐的容量不需设计很大。
3）吸收剂浆液浓度试验：
在钙硫比一定的情况下，分别用浓度为15％、20％、和25％的熟石灰浆进行了脱硫试验，结果表明，浆液浓度低，烟气脱硫率高。 4）钙硫比对脱硫率的影响：
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钙硫比（Ca/S）是反映脱硫经济性的重要指标。钙硫比直接反映了进入吸收塔的吸收剂量。当钙硫比小于１，即所提供的Ca（OH）2不足以使SO2完全反应时，喷入吸收塔的Ca（OH）2量对脱硫起控制作用。这时随吸收剂量的增加所脱除的SO2量几乎成比例地增加。当喷入吸收塔的Ca（OH）2过量之后（即钙硫比大于１），尽管为SO2量的脱除提供了过量的化学物质，但由于同时增加了浆液的粘度和含固量，也会使雾化粒径变大，雾滴中的含固量增加。这些因素都有碍于脱硫反应的进行，故脱硫率的增加逐渐减缓。因此，对于不同的烟气脱硫系统都有一个合适的钙硫比范围，在此范围内运行，运行费用较低。在试验中，选择了Ca／S为1.2、1.4、1.5、1.6、1.8进行脱硫试验。试验结果表明，钙硫比增加烟气脱硫率也增加，钙硫比每增加0.1，烟气脱硫率平均增加2％～3％。
5）添加剂对脱硫率的影响：
国外运行经验表明，在熟石灰浆中适当加入添加剂，可提高烟气脱硫率。黄岛电厂脱硫试验采用的添加剂，分别是脱硫灰和飞灰以及盐分。在石灰浆液中加入15％的脱硫灰和飞灰（分别为7.5％），试验结果表明，石灰浆液中加入脱硫灰和飞灰，相比单纯用石灰浆液作脱硫剂，烟气脱硫率能提高10％左右。从在实验室以相同条件下制作的加入添加剂的脱硫剂电子显微镜照片中可以看出，掺入飞灰或脱硫灰的脱硫剂与石灰浆液相比，粒径分布大不相同。由于有飞灰或脱硫灰颗粒作吸收剂的载体，吸收剂比表面积增加，这将有利于脱硫反应的进行。石灰浆液加盐有两种方式：一是向轴洗水中加入海水，直接供给圆