來源：環保新聞網|上海市環境保護產業協會（滬環協）官方網 作者：環保新聞網|上海市環境保護產業協會（滬環協）官方網 發布時間：2012-01-03 查看次數：1494
近幾年北京率先實行集中供暖，供暖鍋爐相對于電站鍋爐有它自身的運行特點。根據其運行特點，應該選取合適的鍋爐煙氣脫硫工藝。
就供暖鍋爐煙氣脫硫而言，應用較為成熟的煙氣脫硫技術有多種，較常用的就有：氧化鎂法、石灰法、鈉鈣雙堿法等工藝，這些脫硫工藝都有其獨特的優點，為了更好的掌握各種脫硫工藝的特點，能夠熟練應用這些工藝，本文就石灰法、氧化鎂法這兩種常見的脫硫工藝做簡單的分析比較。
1 兩種工藝的比較
1.1 石灰法脫硫工藝
概述及原理：
用石灰作為脫硫劑，和水發生水合反應，生成Ca(OH)2，與煙氣中的SO2進行酸堿中和反應生成CaSO3或CaSO4的一種成熟的濕式脫硫工藝。
特點：
⑴該工藝較成熟，運行可靠，應用比較廣泛，市場占有率高，應用歷史較長。
⑵脫硫劑儲量豐富，價格低廉，生成的脫硫產物十分穩定，易于處理及利用。
2.2 氧化鎂脫硫工藝
概述及原理：
氧化鎂屬難溶堿性氧化物，脫硫機理與氧化鈣的脫硫機理相似，利用氧化鎂的漿液作為脫硫劑對煙氣進行
洗滌脫硫，其反應生成亞硫酸鎂和硫酸鎂。
特點：
⑴裝置小型化，配套設備少，建設費用低。
⑵氧化鎂活性高，液氣比明顯比石灰法小，耗電少。
⑶安全性能好，可靠性高。運行時，吸收液在pH值中性附近，只要控制吸收液pH值，并防止亞鹽過飽和，就能做到基本無腐蝕、無結構堵塞。
⑷我國氧化鎂資源豐富，該法在我國有發展前途。
2 在供暖鍋爐上適應性
2.1投資
《工業鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術規范》中有如下規定，見表1
表1 脫硫裝置主要技術指標
序號 脫硫方法 液氣比 鈣硫比
1 石灰法 ＞5 ＜1.10
2 氧化鎂 ＞2 ＜1.05
由表1可以看出氧化鎂法的漿液循環泵流量是石灰法的40%，所以漿液循環泵的投資比石灰法小。
由于氧化鎂的分子量、鈣硫比都比石灰法的小，因此氧化鎂法脫硫工藝的系統比石灰法規模小，設備占地面積小。
氧化鎂法在pH接近中性時運行，對設備的防腐等級不是很嚴格，而石灰法在低pH值下運行迫使設備的防腐處理及設備材質的選擇更加嚴格。
氧化鎂法較石灰法脫硫配套的設備較少，例如，氧化鎂法的除霧器前后一般情況下就沒有必要設置沖洗裝置，在供暖結束后對除霧器進行清洗即可，即使設置了沖洗裝置，其沖洗次數也大大減少。而石灰法由于易結垢，在除霧器前后必須設置除霧器沖洗裝置，而且石灰法必須設置曝氣系統，否則生成的CaSO3· H2O將會嚴重堵塞管道及設備，而在氧化鎂法脫硫中可以不設曝氣系統。
針對供暖中心的建設資金有限的實際情況，占地面積小，建設費用低的氧化鎂法脫硫應該是建設方應該優先選用的工藝。
2.2 運行費用
決定脫硫系統運行費用的主要因素是脫硫劑的消耗費用和水、電的消耗費用。
氧化鎂法的用量約是石灰法的60%，雖然氧化鎂的價格比氧化鈣的價格高一些，但石灰法在脫硫劑費用上沒有節省很多。而在水、電等動力消耗方面，氧化鎂法的節能性卻更加明顯。循環水量氧化鎂法是石灰法的40%，這就大大減低了循環泵的耗電量，而循環泵又是整個脫硫系統功率最大的設備。
具體數據分析詳見表3
2.3 安全運行方面
供暖鍋爐負荷變化大，這對脫硫設備的安全運行影響較大，尤其測控儀器儀表設備，氧化鎂法配套的設備較少；而石灰法為了保證設備的安全穩定運行，配套了較齊全的測控設備。氧化鎂法整個系統的事故率及維修率遠遠低于石灰法。
運行中石灰法對pH值的控制十分嚴格，而鍋爐實際運行人員的運行經驗有限，設備結垢和管路堵塞現象經常發生，設備腐蝕現象也比較嚴重。鎂法脫硫相對于鈣法的最大優勢是系統不會發生設備結垢堵塞問題，能保證整個脫硫系統能夠安全有效的運行，同時鎂法pH值控制在6.5~7.5之間，在這種條件下設備腐蝕問題也較容易解決�？偟膩碚f，鎂法脫硫在實際工程中的安全性能擁有非常有力的保證。
供暖鍋爐的運行具有時段性，且鍋爐間經常倒換運行，氧化鎂法在鍋爐在短期停運后可將排空、沖洗的步驟省去，短時間停運后再次啟動脫硫附屬設備，形成的物理垢很快被水流沖開，基本上不會對設備造成損壞。而石灰法脫硫系統中，操作人員必須對停運的設備管路立即進行排空、沖洗操作，否則很容易在管道及設備上結成硬垢，再次啟動設備時對設備造成損壞。
相比較氧化鎂法的操作比較簡單，故障率和維修率低。這種運行方式是符合供熱廠的實際情況的。
氧化鎂法和石灰法脫硫工藝比較見表2
表2 工藝比較
脫硫工藝項目 石灰法 氧化鎂法
脫硫效率％ 90~98 90~98
吸收劑 CaO MgO
可靠性 高 高
結垢 易結垢 不結垢
堵塞 堵塞 不堵塞
占地面積 大 小
運行費用 高 低
投資 大 小
3 實例
以單臺70MW供暖鍋爐為例，對兩種工藝循環系統的運行成本進行簡單的比較，煙氣量為250000m3/h（工況），初始SO2濃度為2000mg/Nm3，達標濃度為400mg/Nm3，運行時間3600h/年。
相關費用：石灰價格200元/噸（純度≥75%），氧化鎂價格500元/噸（純度≥85%），水費4.6元/噸，電費0.77元/度。對表分析見表3
表3 運行費用分析表
項目單位 單位 石灰法數值 氧化鎂法數值
脫硫劑 年耗量 噸/年 1166.4 702
年費用 萬元/年 23.3 35.1
電量 年耗量 度/年 792000 324000
年費用 萬元/年 61.0 24.9
水量 年耗量 m3/年 10980 10944
年費用 萬元/年 5.1 5.0
合計 萬元/年 89.4 65.0
4 結論
從投資、運行費用和運行穩定性上比較看氧化鎂法明顯比石灰法優越，雖然全世界范圍氧化鎂資源不普遍，但是，對于我國氧化鎂資源豐富，在發展和實施鎂法脫硫方面我國具有得天獨厚的優越條件，在供暖工業鍋爐脫硫行業應當成為符合我國國情的實用技術。
