燃煤鍋爐煙氣脫硫方法探討

1997年我國燃煤排放的3，2居世界第位，2000年我國的3，2排放量達4000多萬噸，3，2大量排放引起的環(huán)境污染對生態(tài)平衡造成嚴重破壞，對人類身體健康帶來威脅，由此造成的直接或間接經(jīng)濟損失也很嚴重。我國的3，2主要來源于燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣而中小型鍋爐排硫量約占總量的16，而且數(shù)量多，分布廣，污染治理較難。因此在我國大規(guī)模進行煙氣脫硫已是當務(wù)之急。

　　2煤在燃燒過程中802的生成反應(yīng)煤中的全硫分包括無機硫和有機硫。在硫分煤中，硫主要以硫鐵礦的形式存在。有機硫游離狀態(tài)的硫和硫鐵礦中的硫皆為可燃性硫。硫燃燒生成8，2，3，2和，120生成巧8，3，其反應(yīng)如下硫酸鹽中的硫難于分解出來，為不可燃燒硫，進入灰分中。但在高溫下有些金屬的硫酸鹽是可以分解的。

　　煤在燃燒過程中產(chǎn)生的3，2在鍋爐和煙道內(nèi)要發(fā)生系列復(fù)雜的物理變化和化學(xué)反應(yīng)，歸納起來，有以下兩大因素2.13，2的氧化反應(yīng)3，2的氧化反應(yīng)主要是在金屬氧化物金屬鹽類和其它粉塵的接觸催化作用下轉(zhuǎn)化為5，3或硫酸鹽。

　　23或硫酸鹽處+空氣叫金，氧化物鹽類粉塵有專家指出，煙塵中的顆粒催化302的氧化反應(yīng)，可將3，2轉(zhuǎn)化為3，3的轉(zhuǎn)化率提高到2.2濕度對3，2的轉(zhuǎn)化率有重要的彩響相對濕度低于40轉(zhuǎn)化速度緩慢，相對濕度于70轉(zhuǎn)化速度明顯提高，裝有水膜除塵器的鍋爐，就有相當部分的502轉(zhuǎn)化為5，3的反應(yīng)是比較明顯的。

　　以上兩點說明燃煤鍋爐在燃燒過程中煤中的硫分轉(zhuǎn)化為3，23，5進而轉(zhuǎn)化為吐304的過程。

　　3燃煤鍋爐脫硫工藝目前煙氣脫硫方法以燃燒前后分，可分為大類即爐前脫硫爐內(nèi)脫硫和爐后脫硫。爐前脫硫是煤入爐前將硫洗掉，如洗煤磁脫硫等方法。這類方法使煤價提20或更，脫硫率約為20.目前我國的煤碳工業(yè)還較落后，遠遠達不到這個水平，因而在鍋爐房設(shè)計中應(yīng)用極少。爐內(nèi)噴鈣脫硫是爐內(nèi)脫硫方法之，噴鈣脫硫是將石灰石粉用氣體送入爐膛850 50的煙溫區(qū)內(nèi)，石灰石分解成，3，和部分，3，與煙氣中3，2反應(yīng)生成，38，4，脫硫效率的實驗數(shù)據(jù)在2050之間。缺點是石灰石利用率低，且生成的硫酸鹽對鍋爐的腐蝕問不易解決。該方法在舊鍋爐房改造時可以考慮采用，但在新鍋爐房設(shè)計中較少應(yīng)用。

　　爐后煙氣脫硫常用的有濕法和干法煙氣脫硫，它脫硫效率，目前燃煤鍋爐多以爐后脫硫為主，且濕法居多，占脫硫裝機容量的83.

　　4煙氣濕法脫硫4.1濕法脫硫原理濕法脫硫的原理是用堿性溶液吸收煙氣中的3，2.上文中談到濕度對3，2的轉(zhuǎn)化率有重要的影響，如果濕法除塵器用水而不用堿性溶液，其水和煙氣中的3，2發(fā)生反應(yīng)生成5，3，雖然除去煙氣中的802，但吒3，5仍是種污染物，且極不穩(wěn)定，易分解為302和吒0，重新造成對環(huán)境的污染，因此只有用堿性溶液中和由水和3，2反應(yīng)生成的氏5，3酸性物質(zhì)，才能從根本上解決3，2的污染問。

　　4.2濕法除塵脫硫設(shè)備濕法除塵脫硫設(shè)備較多，主要有1濕式除塵脫硫塔，分為文丘里濕式除塵脫硫塔和沖擊濕式脫硫塔有湍球塔和噴淋塔等。我們在設(shè)計中選用沖擊式除塵脫硫塔和多管旋風(fēng)除塵器+噴淋塔系統(tǒng)較多，這兩種系統(tǒng)運行穩(wěn)定，脫硫效果好。從運行情況看，基本能達到生產(chǎn)廠家技術(shù)指標除塵效率95，脫硫效率70.影響脫硫效率的主要因素是中和液的5只值，有資料認為，只值越，則吸收3，2的能力越強，當口只4時，脫硫效果極差；而當17時，脫硫效率可達95.

　　4.3濕法除塵脫硫系統(tǒng)除灰濕法除塵脫硫系統(tǒng)撲集的粉塵呈灰漿狀，除灰問很難解決。常的方法有兩種種是除塵器底部設(shè)螺旋除渣機或框鏈除渣機，將除塵器落灰斗中沉積的灰漿用機械刮出來，用小車等工具將灰運到灰渣場。該方法除灰較簡便，但由于運行不當?shù)仍���，灰漿有呈酸性的可能，除液機容易被腐蝕，造成除渣設(shè)備更換和維修頻繁，影響生產(chǎn)；另種是除塵器底部設(shè)排灰閥，定期將灰漿排入除，溝，灰渣混除，用重型框鏈除渣機將灰渣刮入位渣倉，汽車外運至棄渣場。這種方法除灰較復(fù)雜，但設(shè)備維修工作量少，運行可靠。該系統(tǒng)需解決好以下個問1除塵器排灰閥底部至除渣溝間的排灰溝須有足眵的坡度，般0.05，便于灰漿自流進入除渣溝；2除渣機和除猹溝考慮防腐正常情況下，除渣溝內(nèi)的水呈堿性，不會產(chǎn)生腐蝕問因而產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象，因此有必要考慮采取防腐措施；3定期排灰，以免灰漿過多，造成堵塞，影響運行，般每8排灰不少于2次。

　　4.4用鍋爐沖灰渣水和排污水脫硫鍋爐除灰渣水中含有定量的堿主要為氫氧化鈣，可利用這部分水作3，2的吸收液，當7時，通過加堿調(diào)配中和液的值，這樣可減少氫氧化鈉用量，降低運行成本。1是我院為某水泥廠余熱電站鍋爐房設(shè)計的除灰渣及沖灰渣水綜合利用系統(tǒng)。

　　泥漿泵灰漿沉淀物對熱KM今繭眭薄集賽，旗中和液唔苕槽貧淳矢水排入灰渣水池，灰渣水池上部較清的水用灰渣水泵送人中和液箱。如果7，則加人適量1中和液箱與補水箱之間高差需2便于中和液自流。2灰渣水池下部的灰漿沉淀物用泥漿泵送入渣溝，和鍋爐灰渣起由重型框鏈除渣機刮人位渣倉。根據(jù)灰漿沉積情況定期開啟泥漿泵，防止灰漿沉積過久而板結(jié)。

　　該方法不用人工挖灰漿，降低了工人的勞動強度，減少了因人工挖灰漿而停爐影響生產(chǎn)的情況，使鍋爐房機械化水平有所提高。

　　蒸汽鍋爐的連續(xù)排污和定期排污水也可作為脫硫除塵器的補充水。般鍋爐房水處理多采用級鈉離子交換系統(tǒng)，軟化水中僅除去了水中的鈣鎂離子，而堿度基本不變，其反應(yīng)式如下只離子交換劑中的復(fù)合陰離子根軟化水中的NaHC03，在鍋爐溫高壓條件下軟化為Na2CQ3，其反應(yīng)式如下鍋爐水的蒸發(fā)使其中的堿性物質(zhì)不斷濃縮，由鍋爐的連續(xù)排污和定期排污水帶出，其中的2033中和由水和3，2生成的設(shè)3，3，也可節(jié)省氫氧化鈉用量。

　　因為中和水池受條件限制，般設(shè)在操作層平臺上，因而容積不可能設(shè)得很大。鍋爐的連續(xù)排污和定期排污水由于溫度壓力都很，如果直接排人中和水池，由于排污水壓力突然降低，產(chǎn)生大量次蒸汽和發(fā)出噪音，影響操作環(huán)境。為了便于排污水降溫，克服次蒸汽溢出對操作環(huán)境的影響，所以連續(xù)排污和定期排污水排人灰渣水池�；以�水池需設(shè)在室外，容積需大于排污降溫池所需容積，排污水排人灰渣水池后與水池中積存的水混合從而降低了溫度。

　　這樣可省去建排污降溫池的投資和場地，同時排污水和沖灰渣水還可綜合用。

　　該系統(tǒng)基本不用新水，也無污染物外排，大體上解決了濕法除塵脫硫系統(tǒng)造成的次污染問，實際運行效果不錯，達到了設(shè)計者預(yù)期的目的。

　　5計算舉例5.1煤在燃燒過程中3，2的生成量煤在燃燒過程中5，2的生成量可按下式計算03新疆維吾爾自治區(qū)地方標準，6650321999規(guī)定了烏魯木齊城市用煤的技術(shù)要求，燃煤鍋爐多用散煤，其技術(shù)指標灰分人區(qū)123區(qū)18；全硫區(qū)0.83區(qū)1.0，發(fā)鄉(xiāng)七道灣鄉(xiāng)宮鄉(xiāng)地窩堡鄉(xiāng)出區(qū)是指除烏魯木齊市其它行政區(qū)米泉市列人6區(qū)。按烏魯木齊城市用煤技術(shù)要求的區(qū)上限值，計算2，141燃煤蒸汽鍋爐在燃燒過程中3，2的生成量。蒸汽鍋爐參數(shù)為額定蒸汽壓力，=1.3他；飽和蒸汽溫度7=191.6；飽和蒸汽焓廣耗煤量2.88計，代人上式，則9，2的生成量352，13外，這樣每，3煙氣中8，2的含量為，mgJm35.2鍋爐煙氣脫硫后832的排放量濕法脫硫除塵器脫硫效率按7=70計，其脫硫后每1煙氣中3，2的含量為C=CrlT6小結(jié)中華人民共和國大氣污染物排放標準08162971996，規(guī)定了5，2最允許排放濃度為1200噸爪1.鍋爐煙塵排放標準0聊831999規(guī)定，從2001年1月1日起開始按時段執(zhí)行，3，2最高允許排放濃度為90，8爪，13.國家對環(huán)境保護的重視程度不斷加強，污染物排放標準的制定和實施更加嚴格。因此在揪煤鍋爐房設(shè)計中，對治理3，2污染需從多方面著手進行。

　　1把好燃煤的質(zhì)量關(guān)，嚴格控制燃煤的全硫含量0.8；2煙氣必須經(jīng)過脫硫后才能排放，經(jīng)以上計算3，2排放量可達到或低于國家污染物排放標準；3在中小型燃煤鍋爐煙氣治理中，可選擇濕法脫硫工藝，但要處理好除塵器捕集的灰漿和廢水，避免造成次污染；4除灰渣水和鍋爐排污水可綜合利用，作為濕法脫硫的中和液，可節(jié)省氫氧化鈉用，降低運行成本。

　　總之采取多種措施治理3，2污染，是可以達標排放的�？咳�社會的努��，逐步改善環(huán)境質(zhì)量的目標是艱巨而又充滿希望的。