OI2-WFGD-II烟气脱硫技术

      摘要：针对目前脱硫吸收塔阻力大、能耗高、占地广等不足，本公司开发了U 型曲流平流吸收塔，并以此为核心开发了OI2-WFGD-II 湿法烟气脱硫技术，介绍该技术的工艺特点、设备布置、技术参数、设备国产化以及技术应用情况。

      关键词：烟气脱硫,平流吸收塔,U 型,OI2-WFGD-II 技术

      目前世界上有上百种脱硫方法，其中湿式石灰石法脱硫工艺以其成熟度高、脱硫效率高、系统运行可靠性高、煤种适应性强等优点得到了广泛的推广与应用，它在世界脱硫市场上占有超过80 % 的份额。

      江苏苏源环保经过多年的探究，开发了OI2-WFGD 湿法烟气脱硫技术，实现了较高的关键设备国产化率，大大降低了投资费用与运行成本，是具有自主知识产权的先进脱硫技术，在国内得到了广泛的运用。近年来，又开发了OI2-WFGD-II 脱硫技术，改进了工艺设备，进一步降低了建设成本和操作费用。

      1 工艺流程

      OI2-WFGD-II 脱硫工艺由下列子系统构成：石灰石制备系统；烟气系统；SO2 吸收系统；石膏脱水和处理系统；FGD 公用系统；控制系统；电气系统。系统原则性的工艺流程如图1 所示。

      2 SOx 吸收系统

      2.1 U 型曲流平流吸收塔

      传统的吸收塔大都采用垂直逆流式设计，这种类型的吸收塔有利于气液传质反应，但是通常阻力较大，配备的增压风机所需功率较大，需要较大的电耗。为了达到一定的脱硫效率，需要保证烟气在吸收塔内充分的停留时间，通常将吸收塔设计得很高（40 m 左右）。

      针对上述不足，我公司开发了U 型曲流平吸收塔（见图2 ），并以此为核心开发了OI2-WFGD-II湿法脱硫技术。

      该吸收塔本体内部分成两个区域，上部为喷淋吸收区，下部为氧化反应浆液池，吸收区内设置有U 形隔板，隔板的两个侧边分别与进出口烟道的内侧面相接，上端面与吸收塔本体的顶面相接，下端面则没于吸收塔浆液池最低液位以下，烟气进口、烟气出口、吸收塔本体、进口连接烟道、出口连接烟道、U 形隔板及浆液池液面形成封闭的U 形空间，在该U 形空间内设置由若干层喷淋层构成的浆液喷淋系统。在进口连接烟道中设置有下部吹扫风装置，出口烟道设置有斜置式除雾器，浆液池中还设置有气氛控制装置。烟气在该U 形空间内与经浆液喷淋系统雾化后的吸收剂进行化学反应并实现换向，基本没有垂直高度方向上的变化。

      2.2 烟气脱除原理

      锅炉燃煤烟气以5 ～1 2 m / s 的流速水平通过吸收区的浆液喷淋系统。在喷淋段，氧化反应浆液池中的吸收剂由浆液循环泵输送至循环管道通过水平雾化喷嘴，对流经的烟气进行洗涤净化，并使其降至饱和温度，经气液混合接触，烟气中的SO2 溶解于浆液中并与CaCO3 进行反应，从而达到脱硫的目的。经净化的烟气通过烟道中的两级除雾器脱除其中携带的部分水雾、烟尘和固体颗粒后经烟囱排出。洗涤液则由喷淋段底部流入氧化反应浆液池中。在氧化反应浆液池中鼓入氧化空气，将CaSO3氧化形成石膏，并通过搅拌器的搅拌使其细化分散。生成的石膏浆液则通过由石膏旋流站和真空皮带脱水机组成的石膏脱水系统处理后作为脱硫的副产品进行综合利用。

      3 烟气脱硫装置工艺布置图

      采用这种U 形吸收区平流吸收塔的OI2-WFGD-II 脱硫技术工艺布置如图3 所示。

      由于OI2-WFGD-II湿法烟气脱硫技术系统阻力小，主机系统的引风机余量往往已经可以满足脱硫系统的需要，因此可不再单独设置独立的脱硫升压风机。同时G G H 也可根据烟囱防腐情况省去。工艺布置如图4 。

      4 关键设备国产化情况

      OI2-WFGD-II技术大大提高了关键设备的国产化率，主要有浆液喷嘴、除雾器、烟气挡板门等，并取得了相关专利。主要性能如下。

      （1 ）喷嘴：结构简单，可组合定制，可根据给定粒径分布曲线“设计”喷嘴，自振特性可强化雾化效果。

      （2 ）除雾器：根据速度分布定制除雾器组件，内含进出口导流扩缩功能，除雾器组件与烟道中心线呈4 5 °斜置，通流临界速度9 ～1 0 m / s 。

      （3 ）挡板门：采用内充流体介质弹性材料间的挤压密封，单板框架式结构实现烟气隔绝，系统简单、成本低、可靠性高、调节性能好。

      5 技术参数对比和应用情况

      表1 为OI2-WFGD-II脱硫技术与传统脱硫技术设计指标对比情况。

      表2 给出了采用OI2-WFGD-II技术的烟气脱硫装置的主要性能参数与国外先进技术的比较结果，可以看出，OI2-WFGD-II技术各项性能指标已经完全达到国际先进水平，并在水耗、电耗等运行指标上居于领先地位。

      本技术已成功应用于大唐徐塘发电有限公司、商丘裕东发电有限责任公司、宜兴协联热电有限公司等5 套FGD 总承包工程中。

      6 结论

      OI2-WFGD-II湿法烟气脱硫技术是一种先进的脱硫技术，设计开发的U 型曲流平流塔系统是国内首创的工艺技术。OI2-WFGD-II脱硫工艺克服了传统工艺阻力大、能耗高、占地广等不足，具有烟道布置紧凑、空间利用充分的突出优点，可大幅缩减投资和运行费用，减少占地面积，与常规的吸收塔相比，OI2-WFGD-II技术可以节约1 / 4 的投资、1 / 5 的运行费用，具有很强的市场竞争力、广阔的市场和良好的推广前景，并具备开拓国际市场的能力。

      本项目除应用于石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺外，其U 型平流塔还可应用于氨法、镁法、生物法等多种湿法烟气脱硫工艺。同时，本项目开发的关键设备也可单独应用于相关技术的烟气脱硫工程中。OI2-WFGD-II技术发明还可进一步推广至其它过程工业的反应、吸收塔的设计开发以及相关设备的研制生产中，为我国循环经济的发展和环保产业的进步作出更大的贡献。