【案例分析】“领头军”武汉凯迪：湿法脱硫超低排放应用关键技术分析-北极星火力发电网

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导读：随着燃煤电厂污染物“超低排放”的呼声越演越烈，人们对实现“超低排放”技术的关注度也越来越高。目前，烟气协同治理技术已成为燃煤电厂满足“超低排放”的主流技术之一，可使燃煤污染物排放浓度达到或接近燃机标准。

传统湿法脱硫能否达到超低排放?

随着燃煤电厂污染物“超低排放”的呼声越演越烈，人们对实现“超低排放”技术的关注度也越来越高。目前，烟气协同治理技术已成为燃煤电厂满足“超低排放”的主流技术之一，可使燃煤污染物排放浓度达到或接近燃机标准。国内已有多套采用烟气协同治理技术路线的燃煤电厂烟气“超低排放”机组投运，为燃煤电厂污染物控制提供了重要参考。

在国外，烟气协同治理技术是在现有的燃煤电厂污染治理技术路线进行升级改造，即能实现超低排放的要求，该技术主要以日本燃煤电厂为代表，重点在于采用了低低温电除尘器技术，但烟囱出口污染物超低排放控制还是要靠湿法脱硫技术来把关，从这一点看，湿法脱硫技术在烟气协同治理技术中扮演着一夫当关、万夫莫开的角色。

相比较国外先进技术，我国已形成成熟的燃煤电厂烟气污染治理技术(烟气脱硝(SCR)+电除尘+湿法脱硫)，与烟气协同治理技术没有本质上的差异，那为什么我国燃煤电厂不能做到超低排放呢?关键在于忽视了湿法脱硫在污染物把关控制中起到的关键作用。

我国早在90年代就引进了湿法脱硫技术，通过消化吸收已全面掌握。目前，市场上80%以上燃煤电厂采用石灰石/石膏湿法脱硫技术。通过对现有的湿法脱硫装置进行分析，低二氧化硫排放已有成熟案例，但难对粉尘实现超低低排放鲜有报道，其主要原因表现为以下几个方面：

(1)忽视了湿法脱硫协同除尘能力

传统的湿法脱硫系统主要以脱除二氧化硫为主，在设计时忽视了吸收塔的协同除尘能力。国家权威机构结合大多数脱硫装置，包括空塔、托盘塔得出的经验值，认为湿法脱硫的除尘效率仅为50%左右，该观念广泛地被环保企业和燃煤电厂所接受，产生这种观念的主要原因在于：一方面，现有环保标准尚不能促使企业关注湿法脱硫的脱硫效率之外的除尘效率，即采用常规的湿法脱硫系统就能满足现有的二氧化硫和烟尘的排放限值;另一方面，湿法脱硫的除尘机理复杂尚无成熟理论可循。携带烟尘的烟气进入吸收塔后，与喷淋层喷出的浆液发生一些列复杂的碰撞、拦截等物理过程，鲜有成熟的机理研究案例和工业示范应用为湿法脱硫的除尘效率提供明确的理论依据，因此要想深入地研究湿法脱硫的除尘机理并非易事。

(2)石膏雨现象的困扰

当吸收塔设计不恰当、除雾器选型不合适时，会引起脱硫装置排放的烟气中夹带大量的小液滴，严重时烟囱周围会降落大量的石膏雨，对设备造成堵塞、结垢、腐蚀等问题及对电厂周围环境造成二次污染。

“石膏雨”是烟气中夹带的石膏浆液随烟气排放以“雨”的形式落到地面的一种现象。“石膏雨”频发的原因在于石灰石/石膏湿法脱硫工艺中，烟气经过喷淋层喷出的浆液洗涤后会携带大量的带细小的液滴到达除雾器，这些液滴中包含着固形物或可溶物，主要是石灰石浆液吸收SO2后的生成物、过剩的脱硫剂以及未被捕集的粉尘。如果烟气在除雾器处的流速超过设计值，除雾性能将大大降低，甚至失效，除雾器也会在高速的烟气下发生二次携带现象，大量的石膏浆液将会随烟气被带入烟囱，出现石膏雨现象。

“石膏雨”的形成与多方面的因素有关，主要包括除雾器的除雾效果、吸收塔的设计、运行操作等。目前，我国已能自主设计生产除雾器，大多除雾器的排放出口液滴携带量的保证值为75mg/Nm3，且国内业界认为除雾器出口雾滴含固量等同于塔内石膏含固量(20%)，即除雾器出口排放的液滴对烟尘的贡献值为75mg/Nm3×20%=15mg/Nm3。

因此，许多改造工程往往仅要求烟气中的粉尘经过湿法脱硫系统后其浓度不再升高即可，对脱硫的除尘性能不敢多做奢求。

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