河南省燃煤电厂二氧化硫污染状况及防治技术.doc

第16卷 第1期调查研究73～74 甘肃环境研究与监测 2003年3月 河南省燃煤电厂二氧化硫污染状况及防治技术 刘 赞,武力平,彭国伟,汤立同 河南省环境监测中心站,河南郑州 450004 摘要介绍了河南省燃煤电厂二氧化硫污染状况,提出了控制二氧化硫污染的防治技术措施.关键词脱硫技术;洁净煤技术;污染控制;固硫剂 中图分类号X511 文献标识码B 文章编号10092121120030120073202 河南省是全国煤炭资源蕴藏量比较丰富的省分之一.据统计资料显示,河南全省煤炭探明储量约为220亿t,煤炭储量居全国第7位,煤炭总产量居全国第2位,是煤炭生产大省.全省保有储量按煤种分,炼焦用煤占总储量的3612,非炼焦用煤占6315.全省煤质品种齐全,有无烟煤、贫煤、瘦煤、 洛阳热电厂、郑州新力电力股份有限公司、洛阳首 阳山电厂、安阳电厂、焦作丹河电厂、焦作电厂、三门 峡火电厂、焦作万方电力责任有限公司的初步统计,每年向大气中排放二氧化硫的量高达10万t以上.此外,还有许多地方电厂,每个县市都有一个以上的电厂,个别大的乡镇也建有电厂.全省地方电厂每年排放的二氧化硫量在20万t以上.2 控制二氧化硫污染的技术措施[1～3] 焦煤、肥煤、气煤、弱粘煤、褐煤、石煤等10多种,这些煤种分布在不同的煤区.河南煤炭的灰分一般在 15～20左右,豫西一些煤田灰分大于20;各煤田原煤硫分大部分小于1,属于低硫煤.但豫西煤田的原煤硫分较高,在2～4之间.1 河南省燃煤电厂二氧化硫污染状况 目前,我国燃煤二氧化硫污染控制技术主要是脱硫技术,可分为燃烧前脱硫,燃烧中脱硫和燃烧后脱硫3部分.其中,燃烧前脱硫主要是指选煤、煤气化、液化和水煤浆技术;燃烧中脱硫是指低污染燃烧、型煤、流化床燃烧技术;燃烧后脱硫即烟气脱硫技术[1]. 河南省大多数燃煤电厂都采用了除尘设备如静电除尘器、袋式除尘器等,但与之配套的脱硫设施很少.国外脱硫设备价格昂贵,也不适合我国的国情.根据全省燃煤电厂基本上采用直接排放二氧化硫的方式等具体情况,现介绍几项较易实施的控制二氧化硫污染的措施和方法,供各燃煤电厂参考.2.1 更换燃料,改用低硫煤 在河南省的能源结构中,煤炭约占90,而煤的加工利用程度比较低,有些地区煤的硫分又比较高.所以,燃煤产生的二氧化硫是大气中二氧化硫的主要来源.1999～2001年河南省环境状况公报的数据显示1999年环境统计工业废气排放总量为691015亿m3.废气中主要污染物二氧化硫排放量 为6715万t,其中燃煤排放的二氧化硫为5910万t;2001年环境统计全省工业废气排放总量为792415 亿m3.废气中二氧化硫排放量为8915万t.其中燃煤排放的二氧化流为78万t以8710计算.由以上统计情况可以看出,二氧化硫主要为燃煤排放所致,且呈现逐年递增趋势.目前,全省所有电厂的总装机容量超过10000MW,省、国家两级管辖的燃煤电厂有近20家.据全省8个国家电网直调电厂 收稿日期2002208215. 作者简介刘赞1969-,工程师,从事环境监测工作10多年,发表论文多篇. 不同煤种的含硫量差别很大,资料显示,我省低硫煤的含硫量仅为014左右,而高硫煤的含硫量高达4,二者相差10倍以上.如果都改用低硫煤, 可大大降低二氧化硫的排放量,这是从产生的源头上进行控制,效果是不言而喻的.如一个装机容量600MW的燃煤电厂,由于燃煤的硫分低约014,年排放二氧化硫的量为115万t;另一个装机容量为200MW的燃煤电厂,由于燃煤的硫分高 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 74甘肃环境研究与监测第16卷 约2,年排放二氧化硫的量超过2万t.2.2 大力推广清洁燃料 洁净煤技术CCT是在煤炭开发和利用过程中,为减少污染和提高效率而采用的新技术.近年来,各国都从政策和管理上采取措施来推动CCT的发展.根据我国的能源结构和环境状况,政府已将发展CCT纳入中国二十一世纪议程中. CCT的主要优点是①减少了燃煤发电对环境的污染;②有较强的燃煤适应性.CCT一般分为4个领域煤的燃烧前技术;煤的燃烧中技术;煤的燃烧后技术;煤的转化技术. CCT在我国还处于起步阶段,在我省推广CCT还有很长的路,目前很难实现.但是,目前CCT已成为世界各国解决电力环境污染的主导技术之一,同时也是世界发达国家高技术竞争的一个热点.CCT是可持续发展战略的一项重要内容,是电力工业发展的必由之路.2.3 固硫技术 燃煤固硫就是在燃烧的过程中脱硫,是指向煤炭中添加固硫剂,使其在燃烧过程中与二氧化硫反应,生成固态盐类而留在煤渣中,以减少二氧化硫的排放量.燃煤固硫技术有投资省、设备简单、运行费用低和固硫剂价廉易得到等优点,在现阶段很适合我国国情,应大力推广. 固硫技术主要有型煤固硫技术和硫化床燃烧固硫技术.硫化床燃烧固硫技术是把煤和吸收剂石灰石加入燃烧室内的床层中,从炉底鼓风使床层悬浮,进行燃烧.硫化形成湍流混合条件,从而提高燃烧效率,可达97～99;石灰石固硫减少二氧化硫排放,脱硫效率可达70～90;燃烧温度830～900℃,也可使NOx生成量大大减少.近年来,国内外学者对燃煤固硫技术进行了大量的试验研究,获得了大量的实验数据. 固硫剂主要有CaO、CaCO3、CaSiO3、CaAl2O4 等.此外还有复合固硫剂,效果更好. 在国外,采用了一些高成本的固硫剂和助剂,如稀有金属氧化物、合成物质等.助剂主要是金属氧化物,如Fe2O3、.助剂加入量很Al2O3、V2O5、MgO等少,主要起催化吸收作用,可以提高燃烧温度,单纯用钙基固硫剂,最佳固硫温度为850～950℃,如采用助剂,则燃烧温度可以提到1200℃以上,而固硫效率大于60. 2.4 回收硫的方法 通过回收硫来控制二氧化硫的方法很多,这里介绍一种治理低浓度工业二氧化硫废气的新方法软锰矿吸收法.这种方法不仅较好地解决了二氧化硫废气对环境的污染问题,而且还将二氧化硫利用在硫酸锰的生产上.用软锰矿吸收法处理含二氧化硫废气的化学反应为 SO2MnO2 nSO4 本方法的特点在于充分利用软锰矿和二氧化硫的氧化还原性能,使两者巧妙地、有机地结合在一起,不仅省去了传统硫酸锰生产工艺的还原工序,简化了流程,解决了硫酸的来源问题,降低了硫酸锰的生产成本,而且又治理了环境.既有环境效益,又有经济效益[4].参考文献 [1] 管菊根.火电厂脱硫技术应用情况[J].电力环境保护,1999, 15250251. [2] 王志轩,赵刚.国家电力公司“两控区”火电厂二氧化硫污染现 状及防治对策[J].电力环境保护,1999,152124. [3] 赵毅.洁净煤技术与电力环境保护[J].电力环境保护,1999, 15220221. [4] 李军旗.工业二氧化硫废气治理新方法[J].环境科学与技术, 1998,133234. 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.