淺析電廠鍋爐煙氣除塵脫硫綜合治理技術(shù)

（中國天辰工程有限公司黑龍江分公司，黑龍江 哈爾濱 150076）

1 粉塵的危害及治理對策

1.1 電廠根據(jù)裝機容量大小，配備相應鍋爐。根據(jù)燃燒方式的區(qū)別，分為粉煤爐、層燃爐、循環(huán)流化床爐三類。不論何種方式，都存在粉塵隨煙氣排放到空氣中，嚴重威脅環(huán)境質(zhì)量。

1.2 治理粉塵要根據(jù)鍋爐的規(guī)模大小確定不同的治理設備：如果是大中型鍋爐可以用電除塵器，其排放濃度好的100 mg/Nm3左右，差的幾百mg/Nm3；在起動階段，因顧及煙氣中含較高CO和未燃盡煤粉發(fā)生燃燒而離線停用；中小型鍋爐則普遍采用文丘里、斜棒柵除塵器等。該類除塵器盡管結(jié)構(gòu)簡單，投資省，但是排放普遍達不到標準，還存在污泥污水等二次污染。

1.3 為了控制煙氣排放，保護環(huán)境，國家制定頒發(fā)《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)和《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271-2001)，按上述標準，其粉塵排放均要求≤30mg/Nm3。

1.4 FDYL型窯爐脈噴袋式除塵器

該除塵器的單機處理風量150-200萬m3/h，可以滿足5000-10000水泥窯窯尾廢氣和電廠300MV機組鍋爐煙氣的除塵處理目標。該類除塵器被廣泛的應用在新建水泥窯窯尾的除塵與；老廠原電收塵的改造，同樣適用電廠鍋爐煙氣的除塵改造。

2 煙氣脫硫脫銷

2.1 SO2及酸雨對生態(tài)環(huán)境與人身健康都有一定危害性，可能損毀森林、可能腐蝕建筑物，對土地及植物也存在著一定的危害性。當前我國的二氧化硫的排放量已經(jīng)超過環(huán)境容量，政府應給予高度重視。

2.2 我國的產(chǎn)煤量與煤消耗量在世界排行居前，占燃料消耗總量的70%，在2010年我國消耗24.5億噸，超過環(huán)境可以消耗的數(shù)值。燃煤是SO2的主要來源，70%的NOx也來自燃煤。火電行業(yè)是最大源頭，必須要從根本加以控制。

2.3 為了降低二氧化硫與氮氧化合物的污染，國家提出了減硫目標，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展與煤炭消耗量的增加，二氧化硫的排放量有了明顯的下降，并提出頒發(fā)一系列嚴格政策法規(guī)與環(huán)境質(zhì)量標準，所有的火電廠只要脫硫項目不合格，都不能批準，已經(jīng)建完的火電廠，必須要加建脫硫項目，無法達到排放標準的要加收SO2排污費200-500元/KW，對各類工業(yè)鍋爐的煙氣排放，亦制定了相應的標準：

火電機組(2012年后)：SO2≤100mg/Nm3NOx≤100mg/Nm3

一般鍋爐：SO2≤900mg/Nm3

2.4 燃煤分為有機硫與無機硫兩類，在燃燒過程中，一部分與煤灰相溶形成無機鹽，多數(shù)被氧化成二氧化硫隨煙氣排出。在高溫狀態(tài)下生成氮氧化物。如燃煤含S量0.8%，煙氣中生成SOx1550mg/Nm3，NOx約850 mg/Nm3，又如一臺20t/h鍋爐，燃煤SY1.56%，煙氣中SO22500mg/Nm3，如果燃煤含S量2%，轉(zhuǎn)化率80%，則煙氣中SO2濃度幾近4000mg/Nm3，我國產(chǎn)煤的硫含量大多數(shù)在1%以上，可見脫硫脫氮任務艱巨。

2.5 國內(nèi)采用的主要脫硫技術(shù)

第一，采用最廣的當屬工藝比例濕法，85%(其中石灰石石膏法36.7%，其它濕法48.3%)噴霧干濕法0.4%、吸收劑再生脫硫占3.4%。爐內(nèi)塔鈣1.9%。該法盡管應用范圍較廣，但是投資大且占地面積較廣，運行電耗高，耗水量較大，而且會產(chǎn)生更多副產(chǎn)品，影響正常使用。

第二，新氨法脫硫，甚至包括SO3、HCL、HF和NOX和粉塵的吸收、洗滌產(chǎn)生副產(chǎn)品農(nóng)肥硫銨，脫硫成本僅250元/t-SO2。

第三，循環(huán)吸收脫硫法，使用特殊的吸收液可再生循環(huán)利用，高純度的二氧化硫是其附屬產(chǎn)品，是硫酸、硫磺的主要原料。

第四，半干半濕法煙氣脫硫。生石灰是其脫硫劑，設脫硫塔、噴水系統(tǒng)、排氣返回等部分，煙氣進煙道，從頂部進吸收塔，下面出來進袋收塵器。不必壓縮空氣，生石灰和收塵器回灰用高溫蒸汽經(jīng)文氏管引流輸送入煙道，使其與煙氣混合充分，在煙道與塔頂噴入適量的工藝水，用來控制溫度，遇到蒸汽氧化鈣會加快消解，脫硫效率是靠回灰量與脫硫劑供給量保證的，返風是保證煙道與塔內(nèi)的流速，使其符合不同鍋爐的負荷率，脫硫效率90%，排放濃度SO2100mg/Nm3，粉塵30mg/Nm3。

3 半干法鍋爐煙氣除塵脫硫一體化系統(tǒng)

3.1 依托高效袋收塵器，用生石灰或者石灰漿作介質(zhì)，煙氣從塔底彎管進入與脫硫介質(zhì)解除，在吸收塔內(nèi)進行SO2和Ca(OH)2的傳質(zhì)吸收反應，生成CaSO3和部分CaSO4固體微粒隨咽氣和粉煤灰一起入袋收塵器捕集，收下的粉塵一起入溢流回料倉，使大部分物料返回吸收塔，少量作為回集灰外排。

3.2 該循環(huán)過程可以迅速提高吸收塔內(nèi)介質(zhì)的濃度加上料氣，保證時間充足，使效率在90%以上，SO2排放濃度250-300mg/Nm3，粉塵排放濃度≤30mg/Nm3。

3.3 除塵脫硫一體化裝置緊縮在同一構(gòu)架范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，投資小。

3.4 鍋爐負荷40-110%內(nèi)變動，對系統(tǒng)的運行與脫硫效率沒有影響。

3.5 脫硫介質(zhì)是用水消解的一種生石灰漿，廢氣可用時可以將其用作生石灰的消解輸送介質(zhì)。從而可取消石灰漿攪拌池及噴槍，使系統(tǒng)更加簡化。

3.6 收集的灰渣主要為粉煤灰和亞硫酸鈣(白色粉末)還有部分CaSO4、2H2O難溶于水，在空氣中緩慢氧化為硫酸鈣。宜用于筑路或填埋，或水泥廠輔材。

4 超高溫“零排放”除塵過濾器

從上文分析中可以看到，袋式除塵器存在工作溫度低、壽命短、排放濃度高等缺陷，不適宜大面積推廣。因此，必須要不斷地創(chuàng)新除塵脫硫技術(shù)，要實現(xiàn)超高溫、零排放的目標。最好可以在600-800℃高溫中長期工作，可免除為煙氣冷卻(噴霧增濕)等一系列麻煩和燒袋的顧慮；同時還要具備較高的過濾風速，這就實現(xiàn)了占地面積小，設備鋼耗低的目標；同時排放的濃度也較低，可以更好地抵御腐蝕；延長其使用壽命，降低維護的費用，提高設備的隨機運轉(zhuǎn)效率。其可以更大范圍的內(nèi)用于垃圾焚燒煙氣處理，高爐煤氣干式過濾、重金屬、冶煉煙氣處理、貴金屬回收處理。

結(jié)語

電廠鍋爐煙氣除塵脫硫技術(shù)需要結(jié)合具體的實踐不斷地創(chuàng)新，不斷地完善，才能更好地解決二氧化硫及氮氧化合物的污染，提高空氣的質(zhì)量，改善環(huán)境。

[1]李雅平.火電廠煙氣脫硫技術(shù)綜述[J].科技傳播，2011(02).

[2]魏志奇.論我國火電廠煙氣脫硫建設轉(zhuǎn)折與發(fā)展[J].科技傳播，2011(11).

[3]趙亞威，段洪玲，李巖，吳海波.變頻器在煙氣脫硫技術(shù)中的應用[J].變頻器世界，2005(04).