淺談燃煤鍋爐的脫硫除塵

李大為

摘 要：由于經(jīng)濟(jì)水平所限，在現(xiàn)在乃至今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)都將以燃煤為主，燃煤產(chǎn)生大量粉塵和二氧化硫，對(duì)空氣造成污染，因此對(duì)于燃煤鍋爐的脫硫除塵研究非常重要。本文主要闡述了目前我國(guó)燃煤鍋爐脫硫除塵的市場(chǎng)現(xiàn)狀、相關(guān)技術(shù)和未來(lái)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐；脫硫；除塵

中圖分類(lèi)號(hào)：TK229.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

前言

我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷加快，我國(guó)能源消費(fèi)總量不斷增長(zhǎng)，造成的粉塵和二氧化硫污染也進(jìn)一步加重，已成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要環(huán)境因素，控制煙塵和二氧化硫的排放，進(jìn)行燃煤鍋爐的脫硫除塵，已經(jīng)成為我國(guó)環(huán)境保護(hù)的重中之重。

一、我國(guó)燃煤鍋爐脫硫除塵的市場(chǎng)現(xiàn)狀

就行業(yè)而言，二氧化硫和粉塵的排放量具有非常明顯的行業(yè)特征。二氧化硫的排放上，火力發(fā)電業(yè)的二氧化硫排放量占據(jù)總行業(yè)的49%，水泥制造和化工業(yè)以8%和6%的份額緊隨其后；在粉塵的排放量上，水泥制造業(yè)的粉塵排放量，占全國(guó)重點(diǎn)工業(yè)粉塵排放量的64%；而在二氧化硫去除率中，火電廠占到10%。

從燃煤鍋爐脫硫除塵技術(shù)的發(fā)展過(guò)程來(lái)看，我國(guó)火電廠煙氣脫硫技術(shù)始發(fā)于60年代，進(jìn)入70年代，取得階段性成果，但因經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素所限，未能得到實(shí)際應(yīng)用。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展以及環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)苛，火電廠煙氣脫硫技術(shù)取得了長(zhǎng)足發(fā)展：出現(xiàn)多個(gè)煙氣脫硫工程公司，培養(yǎng)了一批骨干技術(shù)力量，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)相關(guān)機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)，初步形成新的產(chǎn)業(yè)鏈。

隨著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)化及落地實(shí)施，燃煤工業(yè)鍋爐脫硫除塵技術(shù)發(fā)展迅速，在整個(gè)環(huán)保產(chǎn)業(yè)中處于逐步成長(zhǎng)和成熟的階段，而我國(guó)逐步實(shí)行控制二氧化硫污染的減排政策，也為脫硫除塵技術(shù)和行業(yè)的發(fā)展提供了巨大市場(chǎng)。燃煤工業(yè)鍋爐、濕式脫硫除塵技術(shù)經(jīng)過(guò)“八五”“九五”攻關(guān)項(xiàng)目，有力地推動(dòng)了我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

二、目前我國(guó)燃煤鍋爐脫硫除塵的主要技術(shù)

在脫硫技術(shù)的選擇上，在經(jīng)濟(jì)條件尚不充足的情況下，應(yīng)該選擇脫硫率適當(dāng)投資又少的工藝。目前我國(guó)燃煤鍋爐脫硫技術(shù)主要有以下三種：

1 濕法處理技術(shù)

濕法處理技術(shù)，相較于其他技術(shù)，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、占地少、易操作、運(yùn)行費(fèi)用較低等特點(diǎn)，在老工業(yè)鍋爐中非常有推廣價(jià)值。從具體的脫硫法工藝上看，濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用在麻石水膜脫硫除塵工藝、海水脫硫、石灰石-石膏法、廢堿液吸收法、亞鈉循環(huán)吸收法、氧化鋁法等方面。

麻石水膜脫硫除塵工藝一般采用耐腐蝕的麻石砌筑反應(yīng)池，利用水來(lái)吸附二氧化硫，但這種工藝一般只適應(yīng)于含硫量較低的煤的煙氣；海水脫硫主要利用海水的弱堿性來(lái)脫硫，特別適用于沿海工業(yè)脫硫，成本較低，前景良好；石灰石-石膏法主要是利用石灰石和石灰漿液與二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，脫硫效率高，是目前使用最廣泛的脫硫技術(shù)；廢堿液吸收法主要利用堿液和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，在一些化工企業(yè)中應(yīng)用比較多；亞鈉循環(huán)吸收法利用硫酸鈉吸收二氧化硫生成硫酸氫鈉，在化工和冶煉廠中應(yīng)用較多；氧化鋁法是利用氧化鎂的漿液吸收二氧化硫，循環(huán)脫硫，但是對(duì)于技術(shù)要求比較高，目前在我國(guó)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大范圍應(yīng)用。

濕法處理技術(shù)反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)速度較快，吸收效果較好，但因?yàn)槭腔瘜W(xué)反應(yīng)居多，整個(gè)過(guò)程是氣液反應(yīng)過(guò)程，設(shè)備易堵塞、易腐蝕，并且會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)廢棄物，易造成二次污染，后期處理需要的運(yùn)行費(fèi)用也較高。

2 干法處理技術(shù)

干法處理技術(shù)主要有荷電干粉噴射脫硫、摻燒含鈣物質(zhì)爐內(nèi)脫硫、電化學(xué)方法脫硫等。摻燒含鈣物質(zhì)爐內(nèi)脫硫主要是通過(guò)向鍋爐內(nèi)添加含鈣物質(zhì)，與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈣，在除塵器中將硫酸鈣收集起來(lái)，這種技術(shù)投資少，占地面積小，但是脫硫效率較低；荷電干粉噴射脫硫主要是將荷電石灰干粉噴射到煙氣中，利用荷電干粉同性相斥的原則，增加與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)的機(jī)會(huì)，提高脫硫效率，但是在我國(guó)目前還未得到實(shí)際應(yīng)用；電化學(xué)方法脫硫主要是利用氧化反應(yīng)，將二氧化硫分子激活或者分離，生成自由基，再與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

干法處理技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單，不存在腐蝕問(wèn)題，但是因?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)尚處于研究階段，脫硫效率比較低，在我國(guó)尚未得到大范圍應(yīng)用。

3 半干半濕法處理技術(shù)

半干半濕法處理技術(shù)一般有旋轉(zhuǎn)噴霧和爐內(nèi)噴鈣尾部增溫方法，整個(gè)過(guò)程既有干法處理又有濕法處理，投資少、占地少、無(wú)腐蝕狀況。目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用也較少。

四、我國(guó)燃煤鍋爐脫硫除塵技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向

根據(jù)目前主要運(yùn)用的技術(shù)來(lái)看，不管是濕法還是干法，都存在著一定的問(wèn)題，而且脫硫除塵效率有待提高。我國(guó)燃煤鍋爐脫硫除塵技術(shù)以濕法處理技術(shù)為主，因此在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，在濕法處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改進(jìn)，解決設(shè)備的腐蝕問(wèn)題，解決二次污染問(wèn)題，將是主要的發(fā)展方向。

1 在管理環(huán)節(jié)上，減少二氧化硫的產(chǎn)生，這是從源頭上解決相關(guān)問(wèn)題的關(guān)鍵，相關(guān)企業(yè)要開(kāi)展節(jié)能低耗的研究，減少煤的耗用量，增加優(yōu)質(zhì)煤，特別是低硫煤的使用比例，加快轉(zhuǎn)變生產(chǎn)模式，提高燃煤效率，從而從源頭上減少二氧化硫的排放量。

2 加大對(duì)煤炭前期脫硫技術(shù)的研究和應(yīng)用。簡(jiǎn)而言之，就是減少原煤中的含硫量，對(duì)煤炭實(shí)行前期化學(xué)脫硫、微生物脫硫等，在燃煤前就將二氧化硫的排放量控制住，非常有效。

3 加大對(duì)燃煤中脫硫技術(shù)的研究，加大對(duì)高效燃煤的技術(shù)的研發(fā)力度，加大對(duì)煙氣中微生物脫硫技術(shù)的研究，減少處理成本，實(shí)現(xiàn)廢物再次循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)燃煤鍋爐脫硫除塵技術(shù)上先進(jìn)，費(fèi)用上經(jīng)濟(jì)。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)燃煤鍋爐脫硫除塵進(jìn)行時(shí)間較長(zhǎng)，相關(guān)技術(shù)方法較多，在各個(gè)領(lǐng)域均有所應(yīng)用，并且在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，也得到重視。但是因?yàn)榧夹g(shù)所限，存在諸多問(wèn)題，脫硫效率也需要進(jìn)一步提高，需要從煤炭生產(chǎn)、燃煤中、燃煤后等各個(gè)環(huán)節(jié)加大相關(guān)技術(shù)的研究力度。

參考文獻(xiàn)

[1]李霖，季畢軍，耿捷.濕式脫硫除塵工藝技術(shù)的應(yīng)用效果分析[J].石油石化節(jié)能與減排，2013（05）：23-26.

[2]馬威，李沈生，賈玉鶴.沈陽(yáng)市燃煤鍋爐脫硫除塵設(shè)施存在問(wèn)題及對(duì)策研究[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2010（07）：48-51.

[3]徐小方，王華.石灰石法與雙堿法脫硫除塵應(yīng)用對(duì)比分析[J].科技和產(chǎn)業(yè)，2013（02）：126-129.

[4]于洪銀.中小型燃煤鍋爐脫硫除塵及節(jié)能技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（04）：26-27.endprint