燃煤锅炉脱硫技术综述

燃煤锅炉脱硫技术综述

黄兴

百色百矿集团电力有限公司检修厂广西百色531501

摘要：随着我国经济的快速发展，人们生活水平的提高，对于能源要求与日俱增。由于煤炭在发电行业的大规模利用，燃煤发电机组被认为是SO2最主要的人为来源。伴随煤炭消费高比例现状的是我国严重的环境污染状况，其中二氧化硫年排放量达11．0×106t。针对SO2排放量大的特点，我国燃煤电站均配置了相应的脱硫处理系统，而湿法脱硫技术占据了我国脱硫技术市场份额的90%以上，这导致产生大量脱硫废水，其具有复杂的组成和高污染的特征。

关键词：燃煤锅炉；脱硫技术

引言

我国快速进入现代化发展阶段的同时，很多现今的科研技术运用到各行业中，使其发展迅速。燃煤发电厂的脱硫除尘技术是世界范围内的重要研究课题之一，因为脱硫除尘技术涉及领域规模之广、与环境关系之密切，使其受到尤为重视。

1脱硫技术介绍

二氧化硫是一种有毒性气体，释放到空气中后会对环境造成很坏的影响，常说的酸雨就是因为二氧化硫气体排放过多引起的，而由于煤中含有硫元素，燃烧煤的时候硫元素也会和氧气反应生成二氧化硫，所以在燃煤锅炉中进行脱硫操作是必须的。常用的脱硫技术可以在燃煤的前、中、后进行。在燃煤之前，可以先将煤制成粉末状，然后再依据硫和煤中其他元素的磁性不同，用磁力器进行筛选，从而去除煤中的硫成分。在燃煤过程中，脱硫方法是掺入一定量的硅酸盐，该方法的原理是硫和硅酸盐会发生化学反应，从而使硫变为固体，与煤炭残渣一起被去除。在煤炭燃烧后，常见的脱硫方法是湿法吸收二氧化硫，用一定的化学试剂与二氧化硫发生反应，从而阻止二氧化硫排入大气中。

2燃煤锅炉脱硫技术方法

2.1石灰石/石灰－石膏脱硫法

石灰石/石灰－石膏脱硫法被广泛用于世界范围的火力发电厂中，由于其技术较为成熟，效率较高。该方法主要是利用液态的石灰石或者石灰来吸收烟气中的硫氧化物，通过分离技术将生成的分离的CaSO3除去，或以CaSO4形式进行回收，其效率可达到90%以上。

2.2微生物法

微生物法是通过微生物来解决可经生物降解的可溶性有机污染物。此类脱硫废水处理一般需要通过有氧、无氧或缺氧段两部分脱除。现存电站首先使用有氧方式去除BOD5，再经无氧或者缺氧的方式除掉金属和营养盐类。微生物法能够高效地脱除废液中无法通过化学沉降形成凝聚物的硒、汞等此类重金属。缺点是系统复杂，占地面积大，造价高。近年来，有学者陆续发现，利用Fe0能够高效地降低废液中所含的硒酸盐的量，然而随着反应时间的推进，Fe容易发生钝化现象，进而影响其反应活性。于是逐渐将Fe2+引到此处理系统中，发现Fe0的反应速率有了显著的升高。研究显示，混合技术对汞、硒的脱除效率几乎可以达到100%。与微生物处理等技术相比，其投资费用较低。但问题是此技术现在还在工业化试验阶段，技术成熟度不高，尚未投入使用。

2.3间接的石灰石脱硫法

间接方法主要包括利用碱性硫酸铝、稀硫酸等溶液进行间接脱硫。利用上述溶液吸收硫氧化物，并接下来将碳酸钙与吸收液反应，发生再生反应。间接法明显减少了二次污染，操作过程简便，无结垢、堵塞。

2.4脱硝技术

氮氧化合物也会引起严重的工业污染，而煤中又含有较多的氮氧化合物，因此脱硝技术对于环境的治理也是极其重要的。现在较为常用的脱硝技术一般发生在燃煤的前后，因为氮元素在不同的化合物中有不同的化合价，而一般污染物中的氮元素化合价较高，所以我们通过还原反应来进行脱硝处理，将其转化为氮气，但自然情况下反应进程缓慢，通常需要加入一定浓度的催化剂来加快反应速率。这种技术由于效率高，性能好，成本低而被大多数工厂使用。

2.5干法烟气脱硫技术

干法脱硫是整个脱硫过程在干态下完成，其中包括吸收和产物处理等过程，干法脱硫主要包括活性炭法、荷电吸收法等。典型干法脱硫系统将脱硫剂直接喷入炉内，在高温下煅烧，并在煅烧后形成多孔氧化钙颗粒，氧化钙颗粒和SO2反应生成硫酸钙固体，达到脱硫的目的。该法系统结构简单、无污水处理系统，排放物量小、对设备腐蚀性小，运行费用低，但是该方法反应速度低，脱硫效率低，最高仅可达到80%。干法脱硫效率较低，易结垢，磨损明显，稳定性较差。

3我国脱硫脱硝技术的现状及发展方向

在21世纪的今天，全世界都在广泛的关注环境以及生态问题，锅炉燃煤所产生大量烟气和脱硫脱硝问题广受关注。我国目前对工业污染所带来的环境问题十分重视，对产生生态破坏环境污染的企业零容忍，坚持走生态发展道路，坚持可持续发展，所以近年来工业生产所产生的烟气污染问题，我国也是在加大力度整治，是我国的重要监督内容，目前经过“十一五”、“十二五”这十年来的处理，我国目前的燃煤烟气脱硫脱硝处理已经达到了国际的标准。但与此同时，我国的烟气脱硫脱硝技术还不够完善，在制度方面，我国燃煤锅炉的相关管理制度需要进一步完善；在技术方面，我们国家目前的燃煤处理趋于低污染，高效能方面的处理，但是我们国家的脱硫脱硝技术还需要从国外引进，自主创新的能力不够高。对于这两方面的问题，我们要着重解决，一方面我们需要加大依法治国的力度，对不符合规定，不达标的企业依法处理，同时加大管理的方面，订立更多的科学的指标；再者加强管理的范围，保证污染企业无处生存，从根本上解决这些企业。同时，我们应当加大科研投资力度，积极引进人才，坚持自主创新，提升技术能力。

4脱硫废水蒸发特性以及技术的可行性

①蒸发特性，相关文献利用数值模拟手段，研究了烟温、液滴粒径等因素对蒸发特性的影响。认为液滴粒径越大、烟气温度越低，需要蒸发的时间越长。在已有电厂开展半工业级的实验，证明了如果特定质量的脱硫废水完全蒸发，蒸发过程中温降是保持在合理的范围内。又有学者将脱硫废水的蒸发过程细分为5个阶段，即温度上升阶段、等速蒸发阶段、硬壳形成阶段、沸腾阶段及干燥阶段，并证实由于硬壳的形成，脱硫废水的蒸发速率比纯水慢。②技术可行性分析，此技术得到广泛关注，具有其可行性的原因有以下几点：①因为废水导致的粉尘含量变化甚微，与除尘器入口含尘量浓度相比，量级很小，喷入适量的脱硫液反而能起到对烟气降温增湿，有助于提高除尘器对飞灰的捕捉；②废水的喷入烟道提高了脱硫洗涤器进口烟气中的含湿量，避免了因脱硫造成的含湿量变化引起的水耗，大大控制了脱硫系统的水用量，提高了整体经济性。

5结语

发电厂的脱硫除尘技术有待进一步改进，首先需要从国家、政府层面引起重视，推出积极的鼓励措施和引导政策，对于技术重点和技术难点要是引起充分重视，组织人员进行技术攻关；企业自身要积极改进现有的脱硫除尘技术，对经营运行模式进行积极改进与发展，引进国内外先进技术，对工作人员进行技术培训与现场指导。

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