燃煤鍋爐煙氣脫硫技術(shù)的實(shí)踐探索

包巴圖

摘 要：控制二氧化硫的排放量，有助于改善我國的大氣污染。因此，我國需要制定嚴(yán)格的控制二氧化硫排放的法律法規(guī)，并且需要限制高硫煤的開采，積極發(fā)展硫技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)排污費(fèi)用的征收管理。本文將主要圍繞燃煤鍋爐煙氣脫硫技術(shù)的實(shí)踐展開論述。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐；煙氣脫硫技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；問題與措施

根據(jù)我國目前燃煤鍋爐煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行探討，介紹幾種比較典型的煙氣脫硫方法。對(duì)鍋爐煙氣脫硫存在的問題進(jìn)行分析，進(jìn)而提出一些改進(jìn)的措施。

一、我國煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

站在工藝特性的角度上，可以將煙氣脫硫技術(shù)分為濕法、干法以及半干法三種類型。雖然煙氣脫硫的方法多種多樣，但是具有實(shí)用性的比較少，基本只有十幾種左右，這十幾種方式比較可靠有效，其中應(yīng)用最廣泛的是石灰石，石灰漿液吸收法以及一些濕法煙氣洗滌脫硫工藝，基本占到了世界現(xiàn)有煙氣脫硫裝置的85%左右，噴霧干燥法大約占到了8.4%左右，而干法煙氣脫硫占到的比例是最小的。站在煙氣脫硫的副產(chǎn)品處置方式的角度上分析，可以將煙氣脫硫技術(shù)分為回收法和拋棄法兩種類型。

（一）石灰石，石灰漿液濕法脫硫

利用石灰石或者是石灰漿液吸收塔內(nèi)的煙氣中存在的二氧化硫，產(chǎn)生亞硫酸鈣以及硫酸鈣等物質(zhì)；有時(shí)可以從二氧化硫中回收石膏，或者是拋棄生成物，但是有可能造成二次污染。這種脫硫方式比較容易操作，原料易得，并且脫硫率相對(duì)比較高，脫硫達(dá)到75%，--95%。吸收塔常用型式多種多樣，比如，湍球塔、篩扳塔、洗滌塔文丘里以及噴霧洗滌塔等類型。在實(shí)際的操作中出現(xiàn)了一些問題：首先，由于吸收劑以及生成物都呈現(xiàn)固體狀態(tài)，因此，在進(jìn)行煙氣脫硫時(shí)，各個(gè)機(jī)械設(shè)備以及管道內(nèi)容易出現(xiàn)堵塞和結(jié)垢等情況，一般需要使用添加劑才能有效地緩解這一狀況，但是效果不甚理想；二是對(duì)固體生成物的處理。對(duì)于一些中小型的工業(yè)鍋爐而言，一般不采用回收注，而是用水力旋流器對(duì)吸收塔排出的漿液進(jìn)行增稠濃縮處理，緊接著將其輸送到排渣場(chǎng)拋棄。為了有效地防止出現(xiàn)二次污染，需要采用閉式廢液循環(huán)系統(tǒng)。對(duì)于這類的煙氣脫硫設(shè)備而言，是否能夠長期地使用，主要是根據(jù)這兩個(gè)問題是否得到有效地解決以及系統(tǒng)是否得到完善決定的。對(duì)于大型的電站燃煤鍋爐而言，一般可以采用石灰石，利用石膏回收法的煙氣脫硫裝置，但是投資相對(duì)比較大。比如，重慶的珞璜電廠的煙氣脫硫示范工程的外匯部分的投資已經(jīng)高達(dá)3460萬美元。

（二）雙堿法

雙減法也可以稱為鈉堿法，在一般情況下，主要是利用鈉化臺(tái)物溶液吸收煙氣中存在的二氧化硫，然后用石材石灰石漿液促使吸收液的再生，最終生成固體生產(chǎn)物亞硫酸鈣或者是硫酸鈣物質(zhì)。這種煙氣脫硫方式的一個(gè)顯著特征是吸收塔內(nèi)的鈉化臺(tái)物水溶液之后，不會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢，并且脫硫率非常高，高達(dá)95%以上。

（三）半干法煙氣脫硫

半干法煙氣脫硫法主要是將濕法和干法有機(jī)結(jié)合起來。濕法的缺點(diǎn)是不容易處理脫硫廢液，增濕降溫之后，不容易將煙氣排放出去。干法的缺點(diǎn)是固體的吸收劑以及低濃度的二氧化硫氣體不容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。而半干法煙氣脫硫則有效地避免了這兩種方法的缺點(diǎn)，結(jié)合了這兩種方式的優(yōu)點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法是一種使用比較廣泛的半干法。旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法主要是將氫氧化鈣或者是碳酸鈉物質(zhì)制作成漿液，利用高速旋轉(zhuǎn)霧化器將漿液放入大干燥反應(yīng)器中，當(dāng)煙氣通過時(shí)，其中的堿性液滴能夠吸收二氧化硫，由于受到煙氣熱量的影響，水分會(huì)逐漸蒸發(fā)，此時(shí)在干燥反應(yīng)器的出口處，形成了一些固體顆粒，其中包括一些反應(yīng)生成物、未發(fā)生反應(yīng)的原材料以及飛灰等物質(zhì)。然后再用袋式除塵器收集固體顆粒，分離除去。爐內(nèi)噴鈣增濕活化脫硫法也是屬于半干法煙氣脫硫法的一種。在一般情況下，噴霧干燥法脫硫率為75%～90%。噴霧干燥法的顯著特征是操作方便簡單、使用設(shè)備較少，耗能以及耗水量比較低，因此投資成本以及運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)比較低。同時(shí)，其生成的固體廢棄物的體積比較小，處理方便，不存在設(shè)備結(jié)垢的問題，由于出口處的煙氣溫度偏高，可以直接進(jìn)行排放。山東的黃島電廠引進(jìn)的簡易噴霧干燥法煙氣脫硫以及重慶的長壽化工總廠引進(jìn)的JBR 法脫硫等都屬于半干法，并且都已經(jīng)開始運(yùn)行，其實(shí)際脫硫率基本為70%一75%。

二、鍋爐煙氣脫硫存在的問題

（一）煙氣脫硫廢液處理困難

堿液在煙氣中吸收二氧化硫之后，容易形成煙塵、硫酸鹽廢液以及亞硫酸鹽廢液等廢棄物，如果處理不當(dāng)，則容易產(chǎn)生二次污染。因此，需要合理地處理廢液，加強(qiáng)廢液中的硫酸鹽類的回收和再利用，將廢液資源化。目前，有的中小型的鍋爐煙氣脫硫的廢液處理的過程中，由于資金有限，副產(chǎn)品產(chǎn)生量比較少，檔次比較低，銷量比較差等問題，導(dǎo)致脫硫廢液處理的工作難度比較大。

（二）腐蝕嚴(yán)重，脫硫設(shè)備壽命短

煤炭在燃燒時(shí)，不僅產(chǎn)生二氧化硫物質(zhì)，同時(shí)還會(huì)生成一氧化硫。由于煙氣中含有水成分，生成的一氧化硫容易形成硫酸霧。當(dāng)溫度比較低時(shí)，硫酸霧則會(huì)凝結(jié)，依附在機(jī)械設(shè)備的內(nèi)壁上，有的溶解在洗滌液中，導(dǎo)致濕法脫硫設(shè)備遭到腐蝕，大大地減少了機(jī)械設(shè)備的使用壽命。因此，需要積極采取有效的措施進(jìn)行防腐?？梢岳貌讳P鋼、硬聚氯乙烯以及陶瓷等制造吸收塔或者是其他的相關(guān)的機(jī)械設(shè)備，在設(shè)備的內(nèi)壁上需要噴灑一些防腐材料。

（三）結(jié)垢和堵塞，致使脫硫設(shè)備無法正常運(yùn)行

造成設(shè)備結(jié)垢和堵塞的主要原因是煙氣中的氧氣將CaSO氧化成為石膏，并且促使石膏達(dá)到飽和狀態(tài)。在管道、吸收塔、除霧器等部位容易出現(xiàn)結(jié)垢和堵塞現(xiàn)象。這種現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在自然氧化的濕法系統(tǒng)中，控制措施為強(qiáng)制氧化以及抑制氧化。

三、改進(jìn)現(xiàn)有除塵系統(tǒng)進(jìn)行脫硫技術(shù)的建議

在中小型的燃煤鍋爐中，基本都設(shè)置了除塵系統(tǒng)，比較常見的除塵設(shè)備是旋風(fēng)除塵器以及水膜除塵器兩種。在改進(jìn)現(xiàn)有除塵系統(tǒng)進(jìn)行脫硫時(shí)，需要充分地利用現(xiàn)有的條件，選擇合適的脫硫工藝，盡量達(dá)到投資少、效果好的目的。對(duì)于已經(jīng)安裝了高效多管除塵器系統(tǒng)的燃煤鍋爐而言，一般是采用噴霧干式煙氣脫硫，同時(shí)利用高效多管除塵器的工藝。在除塵器前安裝噴霧干燥塔煙氣脫硫，可以利用除塵器捕集粉末和煙塵，使用現(xiàn)有的除塵器處理生成的硫酸鹽干。對(duì)于已經(jīng)裝置了文丘里水膜或者是麻石水膜除塵器系統(tǒng)的而言，可以利用煙道噴霧脫硫，同時(shí)加上水膜除塵器的工藝，改造現(xiàn)有的水膜除塵器。在水膜除塵器的進(jìn)口處安裝高效噴霧裝置，因此，噴出的吸收劑漿液可以與煙道中的煙氣混合在一起。另外，粉塵和煙塵可以被吸收劑潤濕以及凝聚。煙氣進(jìn)入除塵器之后，除塵器立即可以捕集吸收液霧滴、脫硫產(chǎn)物以及煙塵等物質(zhì)，經(jīng)過除霧處理之后，煙氣可以由煙囪排出。

四、總結(jié)語

綜上所述，我國雖然引進(jìn)了許多先進(jìn)的煙氣脫硫設(shè)備，但是由于投資成本比較高，導(dǎo)致這些先進(jìn)的技術(shù)很難在我國進(jìn)行大面積地推廣。因此，我國 需要加大自主研發(fā)符合我國國情的煙氣脫硫裝置，開發(fā)操作方便并且實(shí)用性較強(qiáng)的煙氣脫硫裝置，從而有效地推動(dòng)我國煙氣脫硫技術(shù)的快速發(fā)展。

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