石灰粉在煙氣脫硫（FGD）系統(tǒng)中的應(yīng)用與環(huán)保價值

石灰粉在煙氣脫硫（FGD）系統(tǒng)中的應(yīng)用與環(huán)保價值

石灰粉（主要成分為氧化鈣，CaO）在煙氣脫硫（FGD）系統(tǒng)中作為核心吸收劑，通過與二氧化硫（SO?）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成石膏（硫酸鈣，CaSO?·2H?O），實現(xiàn)硫的固定與資源化利用。其應(yīng)用與環(huán)保價值可從技術(shù)原理、工藝優(yōu)勢及環(huán)境效益三方面展開分析。

一、技術(shù)原理：化學(xué)吸收與氧化結(jié)晶的協(xié)同作用

石灰粉在FGD系統(tǒng)中的應(yīng)用基于以下化學(xué)反應(yīng)路徑：

1. 吸收劑制備：石灰粉經(jīng)消化處理（加水反應(yīng)）生成氫氧化鈣漿液（Ca(OH)?），作為吸收劑泵入吸收塔。

2. SO?吸收：煙氣中的SO?溶于水生成亞硫酸（H?SO?），隨后與Ca(OH)?反應(yīng)生成亞硫酸鈣（CaSO?）：

3. 氧化結(jié)晶：鼓入空氣將亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣，并結(jié)晶形成石膏：

石膏可通過脫水處理（如水力旋流器+真空皮帶過濾）實現(xiàn)資源化利用，例如作為建筑材料或水泥緩凝劑。

二、工藝優(yōu)勢：*、適應(yīng)性強(qiáng)與經(jīng)濟(jì)性

1. 脫硫效率高：
   石灰粉基FGD系統(tǒng)脫硫效率可達(dá)95%以上，滿足嚴(yán)格環(huán)保排放要求。其*性源于：
   • 逆流噴淋設(shè)計：煙氣與吸收漿液逆向接觸，增加傳質(zhì)面積；
   • 多層噴淋層：系統(tǒng)配備3-5臺漿液循環(huán)泵，對應(yīng)多層霧化噴淋層，可靈活調(diào)整運(yùn)行層數(shù)以適應(yīng)負(fù)荷變化；
   • 二級除霧器：控制出口煙氣游離水分≤75mg/Nm³，減少“石膏雨”現(xiàn)象。
2. 適應(yīng)性強(qiáng)：
   • 煤種兼容性：適用于高硫煤（含硫量＞2%）及低硫煤，對煤質(zhì)波動不敏感；
   • 負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍廣：可在30%~100%額定蒸發(fā)量下穩(wěn)定運(yùn)行，滿足電網(wǎng)調(diào)峰需求；
   • 工藝靈活性：可與其他脫硫技術(shù)（如循環(huán)流化床法）結(jié)合，提升綜合脫硫效率。
3. 經(jīng)濟(jì)性顯著：
   • 原料成本低：石灰石（CaCO?）資源豐富，價格僅為氨基脫硫劑的1/10~1/5；
   • 副產(chǎn)物價值：石膏可替代天然石膏用于建材行業(yè)，每噸脫硫石膏可節(jié)約資源成本約50元；
   • 運(yùn)行可靠性高：系統(tǒng)可利用率達(dá)98%以上，維護(hù)成本較濕法脫硫降低約15%。

三、環(huán)境效益：減排、節(jié)能與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的典范

1. 大氣污染防控：
   • SO?減排：以燃煤電廠為例，單臺1000MW機(jī)組采用石灰粉FGD系統(tǒng)，年可減少SO?排放約3萬噸，相當(dāng)于減少酸雨形成面積超100平方公里；
   • 協(xié)同除塵：系統(tǒng)可進(jìn)一步去除煙氣中90%以上的粉塵，PM2.5排放濃度可降至5mg/Nm³以下。
2. 水資源保護(hù)：
   • 廢水循環(huán)利用：通過廢水處理系統(tǒng)（如石灰沉淀+氫氧化鈉除重金屬），實現(xiàn)90%以上廢水回用，減少新鮮水消耗；
   • 防滲設(shè)計：吸收塔及管道采用S6級防滲標(biāo)準(zhǔn)，避免地下水污染。
3. 循環(huán)經(jīng)濟(jì)推動：
   • 石膏資源化：全國脫硫石膏年產(chǎn)量超1億噸，其中70%用于水泥緩凝劑、紙面石膏板等建材生產(chǎn)，減少天然石膏開采；
   • 固廢協(xié)同處置：部分系統(tǒng)可處理工業(yè)廢渣（如電石渣），實現(xiàn)“以廢治廢”。