循環(huán)流化床鍋爐脫硫技術(shù)工藝路線選擇

滕東風(fēng)

(同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西 大同 037000)

引 言

我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，并且也是用煤大國(guó)，有大量的火電廠和煤化工企業(yè)。煤炭燃燒不可避免產(chǎn)生環(huán)境污染，為了達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)保共同進(jìn)步的目的，根據(jù)最新國(guó)家環(huán)保要求，必須采用與本地區(qū)實(shí)際情況相適宜的脫硫方法。目前工業(yè)應(yīng)用較為成熟鍋爐脫硫工藝根據(jù)脫硫劑反應(yīng)部位可分為爐內(nèi)脫硫與爐外脫硫，爐內(nèi)脫硫目前成熟的只有爐內(nèi)噴鈣法。爐外脫硫技術(shù)可分為濕法、半干法、活性焦法。

1 各種脫硫方法技術(shù)脫硫原理及脫硫效率對(duì)比

1.1 爐內(nèi)噴鈣

爐內(nèi)噴鈣是將脫硫劑與燃料煤同時(shí)進(jìn)入爐膛內(nèi)燃燒，脫硫劑可以選擇石灰石或者生石灰，二者最終反應(yīng)機(jī)理相同，均是CaO與SO2反應(yīng)，爐內(nèi)噴鈣法由于為氣固反應(yīng)，反應(yīng)較慢，為保證脫硫效率，需較高的鈣硫比，其鈣硫比一般為2.2～2.5，脫硫效率一般也不會(huì)超過(guò)80%。

1.2 濕法脫硫

濕法脫硫較為常用的為石灰石-石膏法與氨法。石灰石-石膏法采用將石灰石漿液噴入脫硫塔內(nèi)與煙氣反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。氨法是將20%濃度的氨水噴入脫硫塔內(nèi)與煙氣反應(yīng)，產(chǎn)物為亞硫酸氨和亞硫酸氫氨。濕法脫硫是目前應(yīng)用最為廣泛的方法，脫硫效率可達(dá)95%以上。

1.3 半干法脫硫

半干法是將生石灰與水反應(yīng)生成的氫氧化鈣噴入脫硫塔內(nèi)與煙氣反應(yīng)，產(chǎn)物為硫酸鈣與亞硫酸鈣，鈣硫比一般為1.3～1.5，脫硫效率90%以上。

1.4 活性焦法脫硫

活性焦法是采用活性焦的物理吸附功能將煙氣中的SO2進(jìn)行物理吸附，再將活性焦升溫，將SO2解析出來(lái)，解析出來(lái)的高濃度SO2尾氣可以用堿液吸收，也可以制濃硫酸。其脫硫效率可穩(wěn)定保證95%以上。

2 鍋爐脫硫工藝選擇側(cè)重點(diǎn)

根據(jù)國(guó)家最新環(huán)保要求，鍋爐煙氣排放SO2濃度要求為<35 mg/m3，所以只采用爐內(nèi)噴鈣法由于脫硫效率低，一般不能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，故需增建爐外脫硫裝置，爐內(nèi)噴鈣可與爐外脫硫配合使用。

2.1 環(huán)保趨勢(shì)方面選擇

濕法是工業(yè)脫硫推廣最早的工藝，但面臨的最大問(wèn)題是無(wú)法很好適應(yīng)將來(lái)的環(huán)保趨勢(shì)。

1) 濕法對(duì)重金屬及二惡英脫除效率是很低的，此外還會(huì)有大量的三氧化硫排向大氣。最新的環(huán)保要求已經(jīng)加入了對(duì)重金屬汞的脫除要求，下一步極有可能要加強(qiáng)對(duì)二惡英的排放要求，濕法工藝要滿足環(huán)保趨勢(shì)，必須再增加價(jià)格不菲的濕式電除塵器；

2) 目前國(guó)家許多地區(qū)已開(kāi)始要求濕法煙羽脫白，必須要加GGH換熱器；

3) 濕法的廢水處理現(xiàn)在是一個(gè)難點(diǎn)，許多企業(yè)的原有污水處理系統(tǒng)無(wú)法接收脫硫廢水，目前通用辦法是增建蒸發(fā)塔，將脫硫廢水打入高溫?zé)煔庹舭l(fā)處理，但污染物其實(shí)轉(zhuǎn)移到了煤粉灰當(dāng)中，如果國(guó)家政策進(jìn)一步嚴(yán)格規(guī)范要求，需新建處理系統(tǒng)難度大，投資及處理費(fèi)用都很高。

半干法排煙溫度高，無(wú)煙羽；無(wú)廢水產(chǎn)生，并且可以有效脫除二惡英，是近幾年的主流脫硫工藝。主要問(wèn)題是脫硫效率，一般可以穩(wěn)定在93%，如果燃燒高硫煤種，可能需配合爐內(nèi)脫硫。

活性焦法是可以完全滿足現(xiàn)行環(huán)保要求及將來(lái)環(huán)保趨勢(shì)的。但是活性焦法在釋放塔需要穩(wěn)定熱源持續(xù)加熱，如有可燃廢氣比較可行，其余加熱方案運(yùn)行費(fèi)用非常高。所有目前活性焦法在冶金行業(yè)推廣較好。

2.2 投資費(fèi)用及運(yùn)行成本選擇

目前三種方法濕法投資費(fèi)用最低，半干法是濕法投資的1.5倍，活性焦法是濕法投資的3倍。但是如果加設(shè)煙羽脫白、蒸發(fā)塔和濕式除塵器，濕法投資費(fèi)用反而要略高于半干法。

在不考慮副產(chǎn)物經(jīng)濟(jì)價(jià)值前提下，半干法比濕法石灰石-石膏法運(yùn)行成本高30%，活性焦是石灰石-石法的1.5倍。濕法中的氨法適用于本廠或者附近有廢氨水的工廠，如果購(gòu)買(mǎi)成品氨水，其運(yùn)行費(fèi)用是非常巨大的。

2.3 副產(chǎn)物經(jīng)濟(jì)價(jià)值分析

濕法中石灰石-石膏法的副產(chǎn)物為石膏，可以做建材及水泥填料等。半干法產(chǎn)物為亞硫酸鈣與硫酸鈣混合的粉末，可以做水泥填料及空心磚，經(jīng)濟(jì)價(jià)值不及石膏?；钚越狗ǜ碑a(chǎn)物為濃硫酸，經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高，但是由于其品質(zhì)問(wèn)題只能應(yīng)用與工業(yè)硫酸。

3 總結(jié)

根據(jù)以上分析，企業(yè)應(yīng)該將本單位實(shí)際情況與各種工藝優(yōu)缺點(diǎn)相結(jié)合進(jìn)行選型。如果煤種穩(wěn)定于低硫煤，可以選擇半干法，相應(yīng)可以配備爐內(nèi)脫硫設(shè)備預(yù)防燃煤品種變化引起的排放超標(biāo)問(wèn)題，如果燃燒中硫煤種，應(yīng)該選擇濕法保證排放，為了適宜環(huán)保要求可以加設(shè)濕式電除塵器等后處理設(shè)備。如果可以找到穩(wěn)定熱源，并且有用酸的下游企業(yè)，可以選擇活性焦法。