烟气脱硫技术及其在中小型燃煤锅炉中的应用

烟气脱硫技术及其在中小型燃煤锅炉中的应用

　1前言在目前和今后相当长的段时间内，中国的能源结构是以煤为主，煤炭在中国能源结构中的比重高达70而且中高硫煤较多。煤炭燃烧引起的大气污染，是我国大气污染的主要特征，其中燃烧煤所排放的烟气及8，23，3等有害气体对人体也会产生极大的危害。据统计，中国8，2年排放量已超过1600万其中中小型燃煤锅炉排放的3，2占总排放量的36.6.因此，在我国要防治3，2污染，就必须解决中小型燃煤锅炉的烟气脱硫问。

　　2烟气脱硫00技术脱硫方法可划分为燃烧前脱硫燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。燃烧前脱硫是指在燃烧前对燃料进行处理，如洗煤气化液化等；燃烧中脱硫是指炉内脱硫，如流化床燃烧脱硫炉内喷钙脱硫型煤固硫和利用脱硫添加剂等；燃烧后脱硫是指烟气脱硫，目前国内外主要采用的脱硫方法仍是烟气脱硫。

　　各国研究和开发的烟气脱硫技术已有数百种之多00技术按工艺特点分为湿法半干法和干法大类。

　　21湿法脱硫工艺湿法脱硫，因所用吸收剂的不同可分为石灰石灰石石膏法碱式硫酸铝法水合稀酸吸收法双碱法氨酸法钠盐循环法氧化镁法等，这些方法均有工业化装置运行。其中占绝对统治地位的石灰石灰石石膏法已有近十年的运行经验，是目前世界上技术最成熟，实用业绩最多，运行状况最稳定近年来，为降低运行费用，在吸收剂的选用上又有新的突破。如用废电石渣或电厂飞灰制成吸收浆液，利用其中的ca等碱性物质，达到脱硫目的。

　　此项技术在美国已有工业装置运行。

　　此外，海水脱硫工艺，因其运行费用极低，废水直接排入海中自净，在近海地区也有定的实用价值。

　　22半干法脱硫工艺目前应用于工业生产的半干法脱硫工艺主要有美国，公司和丹麦，公司联合研制的旋转喷雾干燥法S，A法。芬兰Ivo公司和Tampella源统计明，燃煤丁业锅炉是我国2污染的最主公司联合开发的炉内喷钙增湿活化法0人法美国的ADVACATE管道喷射脱硫工艺丹麦FLSmiljoas公司的FLS GSA气体悬浊脱硫工艺奥地利人瓦公司的沈8循环流化床脱硫工艺等。半干法的工艺特点是反应在气固液相中进行，利用烟气显热蒸发吸收液中的水分，使最终产物为干粉状。这种方法的脱硫效率在7085之间，较湿法低，但投资及运行费用也较低，具有较好的经济性。

　　2.3干法脱硫工艺干法的工艺特点是反应在无液相介入的完全干燥的状态下进行，反应产物亦为干粉状，不存在腐蚀结露等问。美国人0环境公司开发研制子束照射法戊8人法脉冲电晕等离子体法扣，法活性炭吸附法认粉煤灰吸附法等均属干法脱硫。此种方法的脱硫效率在6070之间，但投资少设备占地面积小。

　　3我国中小型燃煤锅炉的特点我国燃煤工业锅炉数量大。据统计，我国现有工业锅炉50万台，并以每年1万台以上的数量递增。

　　我国燃煤工业锅炉容量小，75以上的工业锅炉为4外以下的低压小容量锅炉，平均单炉容量不到2.汾儿，而美国和日本的平均单炉容量为5 14外，最大的高中压锅炉可达到40儿以上。

　　我国工业锅炉以燃煤为主，约占锅炉总容量国外燃油燃气的工业锅炉及商业锅炉占8595以上。

　　我国工业锅炉用的煤炭品质低劣，灰分及硫分含量高，灰分通常高于22，有时达到40以上；硫分般高于有时达35或更高。而国外工业锅炉及商业锅炉用煤炭，通常为低灰分低硫的优质煤。

　　我国燃煤工业锅炉热效率较低，般平均为5055，而国外工业锅炉的效率为8085，相差25左右。

　　我国燃煤工业锅炉的烟囱低矮，含硫烟气多为低空排放。

　　我国燃煤工业锅炉布局相当分散，机械化和自动化程度低，管理水平差。根据大气中8，2的来要的污染源之。

　　4我国燃煤工业锅炉烟气脱硫工艺目前世界上通用的烟气脱硫装置投资及运行费用昂贵，般适用于大型燃煤锅炉，如燃煤发电厂大型锅炉等，若用于中小型燃煤锅炉，就如同小马拉大车，经济上不配套。为此，近十几年来，我国自行研制开发了些基建投资少，运行费用低，能耗小，工艺简单的烟气脱硫技术以适用于中小型燃煤工业锅炉的烟气脱硫。下面就分别加以介绍。

　　4.1烟气双碱法脱硫除尘系统此工艺由杭州振兴环保设备厂1987年开发投入运行。该系统具有脱硫除尘效率高除尘效率和脱硫效率均可达到90，运行可靠，不易结块，系统阻力小等优点，可在循环水池中进行。由于在他0只和30扣2双碱工艺中，作为吸收剂的他0只可获得再生，且损耗很小，故系统中实际消耗的是价廉易得的消石灰。对典型规模为3.5th的锅炉而言，该系统总投资412万元，年运行成本0.452万元。该工艺目前已有近20家用户。

　　4.23系列多功能除尘器该技术1992年由大连市旅顺热能环保设备厂大连市环境科学研究所共同研制成功，主要适用于0.521儿蒸汽及热水锅炉的烟气净化，除尘效率可达95以上，脱硫效率大于80，占地28以2.

　　2锅炉需投资1.65万元。目前50多家适用该设备，用户反应良好。

　　4.3利用碱性工业废水脱硫技术采用碱性工业废水与燃煤锅炉烟气联合治理的处理工艺，即利用碱性工业废水中碱性物质对酸性锅炉烟气进行脱硫，同时利用燃煤烟气中的3，2去除碱性废水的碱度，利用烟气中无机烟尘和微小炭粒对废水中有机物进行吸附预处理，这无疑是以废治废废物资源化，因此具有较好的环境效益和经济效益。此法可以利用原有的锅炉湿式除尘系统进行改建，投资小，效快，工艺简单专用设备少，运行费用低，脱硫除尘效率高，脱硫率达7095，除尘效率95，适用于中小型燃煤锅炉脱硫工程。该技术在湖南日用化工总厂应用，经济效益相当可观。4.4锅炉燃煤掺烧固硫及烟气湿法洗涤脱硫技术该技术是在燃煤中掺入定比例的石灰石作为部通入塔内，接通加热电源开始加热，接通冷凝器上原料从氧化塔上部加入塔内，压缩空气由塔底5工艺流程框和流程简述下水开始冷凝，随着塔温上升，开始有冷凝液出现，此时将冷凝液由回管放出进行拔头操作。当塔温升至130，时停止拔头操作，开始回流加入催化剂进行正常氧化反应，控制风量在3Lkgmin，反应温度135±2此后每隔小时测定次反应物酸值，当酸值达到预定终点时根据物料组成和不同石墨浮选要求，控制在2545mgKOHg左右，停止加热，加大风量冷凝，当塔温降至70，以下时，减少风量，开始出料，出料完毕后，停止供风，停止冷凝器供7水物料沉降完毕后，进行精制，即成，石墨浮选剂成品。上接第53页固硫剂，使煤在燃烧过程中产生的部分3，2与石灰石热解出的0反应生成稳定的脱硫产物必，4，在锅炉燃烧区实现级脱硫固硫，而后将烟气引入湿式水膜洗涤脱硫除尘系统进行次脱硫。洗涤废水与碱性冲渣水汇合，经沉灰池进入沉渣池，与池底炉渣中的碱性物质进行中和反应，过滤后循环回用。该工艺适用于不同含硫率燃煤的烟气脱硫工程，工艺简单设备运行可靠，维护工作量小，且烟气脱硫和除尘在同套装置中进行，节能节水，运行费用较低，总脱硫率约75，除尘率95.该技术1993年应用于湖南常德卷烟厂5台共80吨锅炉的烟气湿法脱硫除尘工程改造，运行后每年共节支4.5新型燃煤烟气湿法洗涤脱硫技术该技术采用装有新型雾化装置的3型锅炉湿式除尘器，强化气液接触，使燃煤产生的烟气流以旋转方式进入脱硫除尘装置后再喷入吸收液由烟尘和炉渣中的碱性浸出液以及锅炉呈碱性的排污水和其他可供利用的碱性废水组成，脱硫除尘在同装置中完成。整套设备紧凑，占地面积小，基建投资少，且工作可靠，运行费用低。脱硫率为50 70除尘效率为95.

　　5结束语我国中小型燃煤锅炉脱硫技术，已经得到定发展，某些已经初具产业规模。其共同的工艺特点为采用除尘脱硫体化装置，从而降低系统的投资和占地；主体设备实现低阻高效，锅炉烟气系统在不增加其动力消耗的前提下，对微细粉尘有较高的捕集率和较适用的脱硫功能；采用来源广价格便宜近期内中小型燃煤锅炉烟气脱硫仍将继续发展和完善适合的脱硫技术和装置。