燃煤锅炉脱硫工艺浅谈钱星.pdf

2 0 0 5年第 3 1 卷 第 1 期 J a n u a r y 2 0 0 5 工业 安全 与环保 i n d u s t r i a l S a f e l y a n d E n v i r o n m e n t a l P ro t e c t i on 3 3 燃煤锅炉脱硫 工艺浅谈 钱星 密 株洲冶炼集团有限公司 湖南株洲 4 1 2 0 0 4 摘要简述 了燃煤锅炉常用烟气脱硫方法和烟气脱硫工艺选择原则， 介绍一种简易脱硫工 艺， 关键词燃煤锅炉烟气脱硫 B r i e f D i s c u s s i o n s o nD e s u l p h u r i z a t i o nP r o c e s s o fC o a l B u r p B o i l e r Q i a n Xin g mi Z h u z h o u S me l t e r G r o u p C o ． ，L td． Z h u z h o u ，H t m a n 4 1 2 0 0 4 A b s t r a c t M a j o r d e s u l p h u r i z a t i o n me t h o d s a n d p r o c e s s s e l e c t i o n p n c i p l e s f o r fl u e if ,a s a r e b ri e fl y d e s c ri b e d f o r c l】 a l b u r n i n g b o i l e r a n d one k i n d o f s i mp l e d e s u l p h u r i a t i t m p r o c e s s i s i n t d u c e d ， Ke y wo r d s c o a l b u rni n g b o i l e r flu e ff a s d e s u l p h u r i z t i on 一 般中、 小 型锅炉烟气除尘措施大多为文丘里管加麻石 水膜除尘器， 运转正 常时除尘效率基本 能满 足当地 环保要 求。但烟气中的二氧化硫污染基本上没有治理措施。随着 国家对二氧化硫排放的从严控制和二氧化硫排放专项排污 费的征收， 特别是在酸雨控制区和二氧化硫排放控制区， 烟 气脱硫工作已迫在眉睫 。寻找一条既经济可行 而又有效 的 脱硫途径， 已成为当前环保的一个重点和环保工作者的迫切 任务。 1 燃煤锅炉脱硫方法简述 燃煤锅炉脱硫技术一般分为三大类 燃烧前脱硫 、 燃烧 中脱硫和燃烧后烟气脱硫。 燃烧前 脱硫 ， 就是在煤燃 烧前脱除煤 中的一部分硫 ， 主 要采用摇床法 、 重介质法 、 跳汰法、 旋流器法 、 浮选法和高梯 度磁选法等物理方法。我国南方大多为高硫煤 ， 全硫含量一 般为 1 ％以上， 有的甚至高达 7 ％， 经煤炭洗选后 ， 一般能脱 除煤 中含硫量的 2 0 ％ ～4 0 ％。 燃烧 中脱硫 ， 就是在煤燃烧过程中加入吸收剂 多为石 灰石 ， 吸收燃烧中生成的二氧化硫 ， 如炉内喷钙基吸收剂的 L I M B 脱硫工艺和在燃料中加入石灰石或白云石的流态化燃 烧方法等。前者如芬兰 I n k o o 电厂 2 5 0 M W 机组配套脱硫装 置 ， 即向燃煤锅炉适 当温度区喷入石灰石粉 ， 并在空气预热 后增设活化反应 器的脱硫工艺 ， 是 由芬兰 I V O公 司和 T a m． p e l l a 公司联合开发的， 适用于燃烧 含硫 1 ． 5 ％以下的煤 的烟 气脱硫 ， 在 C a ／ S 2时 ， 脱硫率可达 7 0 ％ 8 0 ％。后者 如美 国 S c o t 造纸公司 自备电厂和德国 S a a r b m e e k e n 电厂的循环流 化床锅炉 C F B ， 都是将石灰石粉和煤 同时送人锅炉 ， 在 8 5 0 9 0 0 C 下燃烧 ， 石灰石粉与生成的二氧化硫反应， 当 C a ／ S 】 ． 53时， 脱硫率可达 8 0 ％～9 HD ％， 而且 N O 排放质量浓度 可降低到 2 ． 5 I O 。以下。国内如 贵州轮胎股份有限公司 自 备电站和抚顺电厂也是采用炉内喷钙法脱硫 燃烧后烟气脱硫一般又可分 为干法 包括半干法 和湿 法两种。喷雾干燥法 ， 烟道 喷入吸收剂法和 A DV A C A T E脱 硫工艺等都属干法 。如四川 白马电厂 7万 m 3 ／ h 气石灰浆 喷雾干燥脱硫装置 ， 向热烟气 中喷入石灰浆雾滴， 烟气 中二 氧化硫与雾滴中的 C a O H 2 反应 ， 生成 C a S O 3 1 ／ 2 H ， 0及少 量的 C a S O 4 2 H 0 ， 实现脱硫 目的。雾滴在吸收 s o 2 的同时 ， 被热烟气干燥， 形成 固体粉末 ， 经除尘器收集下来。C a ／ S 1 ， 5 时， 脱硫效率为 8 0 ％。目前 ， 使用最广泛的还是湿法脱 硫， 所用吸收剂主要是石灰石 和苏打等。如重庆珞璜 电厂 2 3 6 0 MW机组配套石灰石～ 石膏法 脱硫装置， 吸 收二氧化 硫的反应在吸收塔内完成 ， 采用顺流格栅填料塔， 石灰石浆 液经吸收塔上部喷嘴喷人塔内、 与降温后进人塔内的烟气在 格栅界面上接触并反应 ， 再经 氧化生成石膏 C a S O 4 ， 生成的 石膏浆经浓缩 、 脱水后可作水泥掺合料和建筑用石膏板 ， 脱 硫后烟气排放， 脱硫率可达 9 5 ％ ． 四川豆坝电厂还有一套副产磷铵的烟气脱硫装置 ， 这是 为了寻求高价值 的副产物以充抵脱硫费用而开发的新方法。 经高效除尘后的烟气 含尘质量浓度低 于 2 0 0 m g ／ L 先经新 型活性炭吸附脱硫 ， 活性炭用稀硫酸及水三级洗涤再生， 获 3 0 ％左右的硫酸 ， 用其分解磷矿粉 ， 加氨中和得磷铵， 以此磷 铵液再对烟气进行二次洗涤脱硫 ， 所得料浆经氧化、 浓缩 、 干 燥 ， 得 固体磷铵肥料。净化后烟气排放 ， 全系统脱硫率可达 9 5 ％以上 。 2 烟气脱硫工艺选择原则 规模不大、 装备水平不高的燃煤锅炉追求过 高的脱硫 率 ， 必然要投入太多的资金， 企业难以承受。加之 目前的烟 气脱硫方法 ， 大多无直接的经济效益或经济效益甚微 ， 若运 行费过高， 企业 也难 以坚持长期运行。因此， 在经济条件尚 不充足的情况下建脱硫设施， 必顶选择脱硫率适当而投资又 少的方法。老厂一般场地拥挤 ， 上体积哓大的脱硫设施也是 难以实现的 ， 要因地制宜 ， 结台企业本身情况寻找切实可行 的脱硫方法 维普资讯 3 4 另外 ， 选择脱硫方法还必须考虑吸收剂的来源 、 需求量 及运输条件等， 对于脱硫副产物 ， 需有合适的处理 、 回收利用 方法。 3 实用脱硫工艺 依照上述原则 ， 一般燃煤锅炉可采取与烟气除尘结合进 行 的脱硫方法 ， 即依靠现有的文丘里洗涤除尘器 ， 将从文丘 里管喉部喷入的水雾改为有脱硫作用的吸收液 ， 既除尘又脱 硫。吸收液也 可就地取材 ， 采用附近有 的碱性 废液或废水 经适当处理 。某单位利用原有除尘器， 采用总排水沟的含 氨废水 p H值为 9左右 作燃煤 锅炉烟气除尘脱硫用水 ， 流 程见图 1 。 煤 空气 排放 图 1 脱硫 工艺流程 1 一锅炉； 2 一文丘里管； 3 一磨石水膜除尘器； 4 一引风机； 5 一烟囱。 测 试项 目 含氨碱性废水在除尘器内捕集尘粒 的同时 ， 与烟气中的 s o 2 发生如下反应 2 N H 3 H 2 Os o 2 N 2 s o 3 H 2 O 烟气中部分 s o 2 以 N } { 4 2 S O B 形式转入水中， 同时水中 的碱性也有助于 S O 2 与废水 中的金属氧化物反应生成难溶 盐而脱除。2 0 0 2年 7月和 2 0 0 3年 7月某环境监测中心站分 别对该厂锅炉烟气进行 了监测 ， 结果见表 1 其中， 1 炉没有文丘里洗涤器 ， 2 0 0 3年监测时因文丘里 管喷嘴堵塞而喷水不好。从表中数据看出 采用碱性废水除 尘脱硫后 ， 烟气中 s o 2 浓度大幅下 降， 在正常情况下能做到 达标排放。 通过几年的运转 ， 也暴露出一些问题需要改进 1 总排水含油， 用于除尘造成粉煤灰脱水设备真空抽 滤机滤布更换频繁 ， 须将总排水进行有效的除油。 2 除尘用水和锅炉 冲渣用水没有 分开 ， 由于其压力要 求不同， 加上长期运行后喷头有堵塞 ， 使喷水不稳定， 除尘器 水膜不均 ， 影响除尘脱硫效率。要保证装置 长期 稳定运行， 还必须将文丘里管和麻石水膜除尘器分开供水 ， 并对总排含 氨废水进行必要的沉淀处理。 有电石泥的单位也可采用电石泥浆作烟气脱硫剂， 其他 单位则可用石灰配乳液使用， 脱硫 副产物 C a S O 3 和 C a S O 4 则 随粉煤灰一起经沉淀 ， 脱水回收， 用来制砖和建材掺合料等 ， 沉淀后的冲灰水可回用。 表 1 烟气监 测结果 排烟 一 ⋯ 排 激 - 3 ／ s ⋯ 作者简介 钱星密。 1 9 6 6年生， 男， 机械工程师。 收稿 ⋯ c f】 2 0 0 30 42 1 生态脆弱阻碍西部发展 中国科学院兰州分院完成的调查表明 ， 目前西部地区生态环境呈现出普遍脆弱、 局部改善 、 短 期改善 、 长期恶化的特征， 这种生态环境现状将长期阻碍着西部地区潜在优势的发挥 。西部地区 是我国 自 然生态的极端脆弱区 ， 水土流失 、 土地荒漠化 、 土壤盐渍化等土地退化现象严重 ， 植被 稀少 ， 森林草原大面积退化 ， 生物多样性减少 ， 西北地区水资源 日益短缺 ， 沙尘暴 、 滑坡 、泥石流 等灾害不断发生 。生态脆弱成为制约西部地区发展的主导性障碍之一 ， 还对西部大开发造成严 重 困难 本刊编辑部 维普资讯