电石渣—石膏湿法脱硫工艺在天业电厂的应用

天业电厂电控部 （石河子 832000） 翟桂萍

新疆天业电厂建设的4×135MW燃煤供热发电机组配备有4台蒸发量为490T/h的超高压自然循环汽包炉，脱硫系统采用“两炉一塔”的布置方式，两台机组公用一套脱硫系统。并且烟气脱硫工艺采用电石渣-石膏法脱硫工艺，其脱硫剂为电石渣，烟气处理量为2350134Nm3/h，副产石膏产量为14t/h（含水率≤10%）。

1 脱硫原料

天业电厂烟气脱硫工艺采用电石渣—石膏法脱硫工艺，其脱硫剂为电石渣。电石渣为新疆天业聚氯乙烯生产过程中产生的副产物，按目前的生产能力每年有10万吨电石渣（干）产生；年产40万吨聚氯乙烯投产后，将产生约60万吨电石渣（干）。电石渣除满足天业集团水泥生产外，完全能满足烟气脱硫的需要。这也充分体现出新疆天业循环经济的特色。生产中将电石渣加入电石渣原浆池中，在搅拌器的作用下与水配成一定浓度的电石渣浆液，此浆液即可进入吸收塔吸收烟气中有害气体从而成为脱硫原料。

2 脱硫工艺流程

烟气脱硫系统主要包括电石渣浆液制备系统、吸收塔系统、氧化塔系统、石膏处理系统、工艺水和其它辅助系统等等。

烟气自锅炉引风机后烟道引入，经增压风机增压后进入吸收塔内，自下而上流动与喷淋层喷射向下的电石渣浆液滴发生反应，洗涤SO2、SO3、HF、HCl等有害气体，电石渣浆液供应量是根据进口SO2浓度、吸收塔进口烟气量、吸收塔出口SO2浓度、吸收塔内浆液的pH值、电石渣浆液浓度在DCS中进行运算来控制的。再由吸收塔循环泵将浆液向上输送到喷淋层，与浆液池中电石渣浆液混合。从高效雾化喷嘴喷出的浆液在喷淋作用下形成很细的雾状液滴，在塔内产生高效充分的气-液-固接触。在氧化塔中，氧化风机供给的空气通过布置在氧化塔内的曝气管道与洗涤产物在搅拌器的协助下进一步反应生成石膏（CaSO4·2H2O），石膏浆液通过石膏排出泵打入水力旋流器和真空皮带过滤机脱水，并在石膏烘干系统中烘干，使其含水率小于4%，然后通过石膏转运机送至石膏库房堆放。

被脱硫后的烟气通过烟道排入大气，为了监测脱硫效率和脱硫后净烟气排放是否达标，烟气脱硫工程装设连续烟气在线监测系统。监测项目为烟尘、SO2、NOX浓度及附带测量参数烟温、流速、O2含量等。

3 脱硫产品

脱硫后的产物（石膏）全部用于水泥生产，属于以废治废，各类资源均得到充分的利用。根据本工程可供应的电石渣品质、在设计条件下满负荷运行时，全厂二水石膏的产量约10.08吨每小时，年产量可达7.56万吨。石膏含表面水分约10%，石膏纯度可达90%以上。石膏是建材和化工行业原材料之一，可作为水泥厂的缓凝剂或制作石膏板材。由于受天然石膏资源的分布及其品质等因素的影响，市场前景十分看好。

4 控制方式

脱硫系统控制方式采用分散控制系统（DCS），DCS系统使用浙大中控ECS100系统的Advantrol-Prol2.50.04版本，通过4个控制站、5个操作站对烟气脱硫装置进行集中控制，通过对脱硫控制室中的操作员站，在少量就地操作和巡回检查人员的配合下，实现烟气脱硫装置启停、运行工况的监视和调整以及事故处理，并设有与外部系统的通讯接口。DCS的功能包括：数据采集和处理、模拟量控制和顺序控制及联锁保护。

5 电石渣-石膏法脱硫对环境和经济的影响

对环境影响。（1）此项电石渣-石膏法脱硫是国内首次在大型燃煤电站上采用我国拥有独立知识产权的电石渣-石膏湿法烟气脱硫技术。天业电厂脱硫系统的顺利投运，将彻底打破我国大型燃煤电站烟气脱硫技术长期依赖国外进口的局面，并起到国产化脱硫技术对国内烟气脱硫产业的示范和带动作用。（2）电石渣-石膏法脱硫运行前后对比，未脱硫时SO2的排放浓度为1791.1mg/Nm3，脱硫后的排放浓度仅为81.0mg/Nm3。由于二氧化硫排放量的减少，湿法脱硫方案每年约少排二氧化硫29265吨（按年运行7500小时），因此它对改善本地区的环境有明显的好处。利用本脱硫工艺与传统的石灰石/石膏工艺相比，也减少了二氧化碳的排放。石灰石/石膏工艺每脱除1吨二氧化硫的同时，产生约0.69吨二氧化碳，每年要产生20120吨二氧化碳的排放。而电石渣-石膏工艺中生成的是石膏和水，不存在二氧化碳的排放。由此脱硫系统可大大改善石河子市及周边地区的大气环境质量，为石河子市可持续发展奠定基础。

对经济的影响。（1）新疆天业在PVC生产中产生大量副产品电石渣，用作脱硫的吸收剂，不仅节省了石灰（石）/石膏工艺中脱硫剂石灰（石）的采购和储运成本，而且节省了电石渣的处理成本，实现了资源综合利用，真正体现了循环经济的思想和要求。（2）随着天业集团年产40万吨聚氯乙烯的建设，将产生大量的电石渣。本工程的实施将消化掉约3.93万吨电石渣，实现了资源综合利用。同时，石膏的综合利用还有利于提高脱硫装置的经济性、促进相关行业的发展。（3）脱硫工程的建设可以减少二氧化硫排污费用。