煙氣脫硫技術及其在中小型燃煤鍋爐中的應用

　1前言在目前和今后相當長的段時間內，中國的能源結構是以煤為主，煤炭在中國能源結構中的比重高達70而且中高硫煤較多。煤炭燃燒引起的大氣污染，是我國大氣污染的主要特征，其中燃燒煤所排放的煙氣及8，23，3等有害氣體對人體也會產生極大的危害。據統(tǒng)計，中國8，2年排放量已超過1600萬其中中小型燃煤鍋爐排放的3，2占總排放量的36.6.因此，在我國要防治3，2污染，就必須解決中小型燃煤鍋爐的煙氣脫硫問。

　　2煙氣脫硫00技術脫硫方法可劃分為燃燒前脫硫燃燒中脫硫和燃燒后脫硫。燃燒前脫硫是指在燃燒前對燃料進行處理，如洗煤氣化液化等；燃燒中脫硫是指爐內脫硫，如流化床燃燒脫硫爐內噴鈣脫硫型煤固硫和利用脫硫添加劑等；燃燒后脫硫是指煙氣脫硫，目前國內外主要采用的脫硫方法仍是煙氣脫硫。

　　各國研究和開發(fā)的煙氣脫硫技術已有數(shù)百種之多00技術按工藝特點分為濕法半干法和干法大類。

　　21濕法脫硫工藝濕法脫硫，因所用吸收劑的不同可分為石灰石灰石石膏法堿式硫酸鋁法水合稀酸吸收法雙堿法氨酸法鈉鹽循環(huán)法氧化鎂法等，這些方法均有工業(yè)化裝置運行。其中占絕對統(tǒng)治地位的石灰石灰石石膏法已有近十年的運行經驗，是目前世界上技術最成熟，實用業(yè)績最多，運行狀況最穩(wěn)定近年來，為降低運行費用，在吸收劑的選用上又有新的突破。如用廢電石渣或電廠飛灰制成吸收漿液，利用其中的ca等堿性物質，達到脫硫目的。

　　此項技術在美國已有工業(yè)裝置運行。

　　此外，海水脫硫工藝，因其運行費用極低，廢水直接排入海中自凈，在近海地區(qū)也有定的實用價值。

　　22半干法脫硫工藝目前應用于工業(yè)生產的半干法脫硫工藝主要有美國，公司和丹麥，公司聯(lián)合研制的旋轉噴霧干燥法S，A法。芬蘭Ivo公司和Tampella源統(tǒng)計明，燃煤丁業(yè)鍋爐是我國2污染的最主公司聯(lián)合開發(fā)的爐內噴鈣增濕活化法0人法美國的ADVACATE管道噴射脫硫工藝丹麥FLSmiljoas公司的FLS GSA氣體懸濁脫硫工藝奧地利人瓦公司的沈8循環(huán)流化床脫硫工藝等。半干法的工藝特點是反應在氣固液相中進行，利用煙氣顯熱蒸發(fā)吸收液中的水分，使最終產物為干粉狀。這種方法的脫硫效率在7085之間，較濕法低，但投資及運行費用也較低，具有較好的經濟性。

　　2.3干法脫硫工藝干法的工藝特點是反應在無液相介入的完全干燥的狀態(tài)下進行，反應產物亦為干粉狀，不存在腐蝕結露等問。美國人0環(huán)境公司開發(fā)研制子束照射法戊8人法脈沖電暈等離子體法扣，法活性炭吸附法認粉煤灰吸附法等均屬干法脫硫。此種方法的脫硫效率在6070之間，但投資少設備占地面積小。

　　3我國中小型燃煤鍋爐的特點我國燃煤工業(yè)鍋爐數(shù)量大。據統(tǒng)計，我國現(xiàn)有工業(yè)鍋爐50萬臺，并以每年1萬臺以上的數(shù)量遞增。

　　我國燃煤工業(yè)鍋爐容量小，75以上的工業(yè)鍋爐為4外以下的低壓小容量鍋爐，平均單爐容量不到2.汾兒，而美國和日本的平均單爐容量為5 14外，最大的高中壓鍋爐可達到40兒以上。

　　我國工業(yè)鍋爐以燃煤為主，約占鍋爐總容量國外燃油燃氣的工業(yè)鍋爐及商業(yè)鍋爐占8595以上。

　　我國工業(yè)鍋爐用的煤炭品質低劣，灰分及硫分含量高，灰分通常高于22，有時達到40以上；硫分般高于有時達35或更高。而國外工業(yè)鍋爐及商業(yè)鍋爐用煤炭，通常為低灰分低硫的優(yōu)質煤。

　　我國燃煤工業(yè)鍋爐熱效率較低，般平均為5055，而國外工業(yè)鍋爐的效率為8085，相差25左右。

　　我國燃煤工業(yè)鍋爐的煙囪低矮，含硫煙氣多為低空排放。

　　我國燃煤工業(yè)鍋爐布局相當分散，機械化和自動化程度低，管理水平差。根據大氣中8，2的來要的污染源之。

　　4我國燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫工藝目前世界上通用的煙氣脫硫裝置投資及運行費用昂貴，般適用于大型燃煤鍋爐，如燃煤發(fā)電廠大型鍋爐等，若用于中小型燃煤鍋爐，就如同小馬拉大車，經濟上不配套。為此，近十幾年來，我國自行研制開發(fā)了些基建投資少，運行費用低，能耗小，工藝簡單的煙氣脫硫技術以適用于中小型燃煤工業(yè)鍋爐的煙氣脫硫。下面就分別加以介紹。

　　4.1煙氣雙堿法脫硫除塵系統(tǒng)此工藝由杭州振興環(huán)保設備廠1987年開發(fā)投入運行。該系統(tǒng)具有脫硫除塵效率高除塵效率和脫硫效率均可達到90，運行可靠，不易結塊，系統(tǒng)阻力小等優(yōu)點，可在循環(huán)水池中進行。由于在他0只和30扣2雙堿工藝中，作為吸收劑的他0只可獲得再生，且損耗很小，故系統(tǒng)中實際消耗的是價廉易得的消石灰。對典型規(guī)模為3.5th的鍋爐而言，該系統(tǒng)總投資412萬元，年運行成本0.452萬元。該工藝目前已有近20家用戶。

　　4.23系列多功能除塵器該技術1992年由大連市旅順熱能環(huán)保設備廠大連市環(huán)境科學研究所共同研制成功，主要適用于0.521兒蒸汽及熱水鍋爐的煙氣凈化，除塵效率可達95以上，脫硫效率大于80，占地28以2.

　　2鍋爐需投資1.65萬元。目前50多家適用該設備，用戶反應良好。

　　4.3利用堿性工業(yè)廢水脫硫技術采用堿性工業(yè)廢水與燃煤鍋爐煙氣聯(lián)合治理的處理工藝，即利用堿性工業(yè)廢水中堿性物質對酸性鍋爐煙氣進行脫硫，同時利用燃煤煙氣中的3，2去除堿性廢水的堿度，利用煙氣中無機煙塵和微小炭粒對廢水中有機物進行吸附預處理，這無疑是以廢治廢廢物資源化，因此具有較好的環(huán)境效益和經濟效益。此法可以利用原有的鍋爐濕式除塵系統(tǒng)進行改建，投資小，效快，工藝簡單專用設備少，運行費用低，脫硫除塵效率高，脫硫率達7095，除塵效率95，適用于中小型燃煤鍋爐脫硫工程。該技術在湖南日用化工總廠應用，經濟效益相當可觀。4.4鍋爐燃煤摻燒固硫及煙氣濕法洗滌脫硫技術該技術是在燃煤中摻入定比例的石灰石作為部通入塔內，接通加熱電源開始加熱，接通冷凝器上原料從氧化塔上部加入塔內，壓縮空氣由塔底5工藝流程框和流程簡述下水開始冷凝，隨著塔溫上升，開始有冷凝液出現(xiàn)，此時將冷凝液由回管放出進行拔頭操作。當塔溫升至130，時停止拔頭操作，開始回流加入催化劑進行正常氧化反應，控制風量在3Lkgmin，反應溫度135±2此后每隔小時測定次反應物酸值，當酸值達到預定終點時根據物料組成和不同石墨浮選要求，控制在2545mgKOHg左右，停止加熱，加大風量冷凝，當塔溫降至70，以下時，減少風量，開始出料，出料完畢后，停止供風，停止冷凝器供7水物料沉降完畢后，進行精制，即成，石墨浮選劑成品。上接第53頁固硫劑，使煤在燃燒過程中產生的部分3，2與石灰石熱解出的0反應生成穩(wěn)定的脫硫產物必，4，在鍋爐燃燒區(qū)實現(xiàn)級脫硫固硫，而后將煙氣引入濕式水膜洗滌脫硫除塵系統(tǒng)進行次脫硫。洗滌廢水與堿性沖渣水匯合，經沉灰池進入沉渣池，與池底爐渣中的堿性物質進行中和反應，過濾后循環(huán)回用。該工藝適用于不同含硫率燃煤的煙氣脫硫工程，工藝簡單設備運行可靠，維護工作量小，且煙氣脫硫和除塵在同套裝置中進行，節(jié)能節(jié)水，運行費用較低，總脫硫率約75，除塵率95.該技術1993年應用于湖南常德卷煙廠5臺共80噸鍋爐的煙氣濕法脫硫除塵工程改造，運行后每年共節(jié)支4.5新型燃煤煙氣濕法洗滌脫硫技術該技術采用裝有新型霧化裝置的3型鍋爐濕式除塵器，強化氣液接觸，使燃煤產生的煙氣流以旋轉方式進入脫硫除塵裝置后再噴入吸收液由煙塵和爐渣中的堿性浸出液以及鍋爐呈堿性的排污水和其他可供利用的堿性廢水組成，脫硫除塵在同裝置中完成。整套設備緊湊，占地面積小，基建投資少，且工作可靠，運行費用低。脫硫率為50 70除塵效率為95.

　　5結束語我國中小型燃煤鍋爐脫硫技術，已經得到定發(fā)展，某些已經初具產業(yè)規(guī)模。其共同的工藝特點為采用除塵脫硫體化裝置，從而降低系統(tǒng)的投資和占地；主體設備實現(xiàn)低阻高效，鍋爐煙氣系統(tǒng)在不增加其動力消耗的前提下，對微細粉塵有較高的捕集率和較適用的脫硫功能；采用來源廣價格便宜近期內中小型燃煤鍋爐煙氣脫硫仍將繼續(xù)發(fā)展和完善適合的脫硫技術和裝置。