烟气脱硫技术现状谈脱硫除尘器的开发

1、从烟气脱硫技术现状谈脱硫除尘器的开发1、二氧化硫的危害及排放现状 中国是一个燃煤大国，煤炭占一次能源消耗量的75%，据有关资料显示：我国 1980 年煤炭消耗量为 6 亿吨，到 1995 年煤炭消耗量已增至 12.8 亿吨， 15 年间增长了 1 倍多，二 氧化硫排放量为 2370 万吨。预计到 2000 年我国煤炭消耗 量将达到 14.5 亿吨， 2000 年到 2018 年是我国经济持续快 速增长的 10 年，煤炭消耗量估计将增到 18 亿吨，二氧化 硫产量可达到 3000 万吨。因此随着国民经济和社会的发 展，能源利用的进一步扩大化，因燃煤造成的二氧化硫危 害也越来越严重，造成了我国大面

2、积的酸雨区( 所谓酸雨：一般地，将 PH 值小于 5.6 的降雨称之为酸雨 。国内、外 有关研究表明，降水 PH 值小于 4.9 时，将会对森林、农作 物和材料产生明显危害，而我国为此而划出的二控区的范 围仍在明显扩大 ( 所谓二控区，指酸雨控制区和二氧化硫污 染控制区 ，据不完全统计，我国的二控区范围已由80 年代的西南两广地区发展到 90 年代中期的以长江以南、青藏 高原以东及四川盆地的广大地区，并且北起青岛、南至厦 门，以南京、上海、杭州、福州、厦门为代表的华东沿海 地区也成为我国主要酸雨污染区。酸雨的形成造成粮食、蔬菜减产，甚至整块菜地绝收，森 林的材积量锐减，甚至大片林区死亡；空气中

3、的二氧化硫 污染引起人体呼吸疾病，造成人群死亡率上升。据有关资 料显示： 1995 年，我国因为酸雨、二氧化硫污染造成的农 作物、森林、人体健康等方面的直接、间接经济损失约 1100 亿元，并且因为我国的二氧化硫污染和酸雨范围的扩 大，也引起了周边国家的不满，因此，我国于 1995 年 8 月，全国人大常委会通过了新修订的中华人民共和国大 气污染防治法，其中规定：在酸雨控制区和二氧化硫污 染控制区内，排放二氧化硫的火电厂和其它大中型企业， 属于新建项目，不能燃用低硫煤的必须配套建设脱硫、除 尘装置或采取其他控制二氧化硫排放、除尘的措施。也就 是说，防治二氧化硫污染减少酸雨扩大化，已从法律上作

4、出了明确规定。在我国，电力工业绝大部分是以煤为能 源，因此在治理二氧化硫污染方面，理所当然地排在了首 位。据不完全统计，电力行业排放的二氧化硫占排放总量 的 60% 左右，而热电以其规模小、数量大、分布广，多在 市郊或近郊，对城市的大气环境质量的影响更明显，因此 热电行业专家早就提出了整治热电厂锅炉烟气二氧化硫污 染的课题。2、当前国内、外脱硫设施的现状2.1 国外烟气治理的大体状况据资料显示，作为锅炉烟气脱硫是国外大规模商业化应用 的方式，其副产品是否回收，关键在于包括运行费用、资 源结构等。 1992 年全世界包括美、日、德等 17 个国家的燃 煤电厂安装烟气脱硫装置，并且随后的几年，对烟

5、气脱硫 装置的使用与改造几乎成倍增加。目前，国外采用的烟气 脱硫方式主要有：1、石灰石 - 石膏法 该法一般采用碱性液体作为吸收剂，其中以石灰石或石灰 为吸收剂的占大多数，其原理是：石灰石或石灰液与烟尘 中的二氧化硫反应，生成硫酸钙，经沉淀、分离，再作二 次处理。该法工艺技术成熟，处理效果好，但因为配套设 施庞大，投资昂贵，因此，一般用于如300mw 机组，其脱硫效率可提高到 95%。2、简易石灰石 ( 石灰 >- 石膏法其工艺原理与石灰石 - 石膏法相同，但通过采取合并预 洗、吸收、氧化设备，简化烟气热交换系统以及利用旁路 烟气以解决烟气抬升问题等措施可降低设备的一次性投 资，该工艺脱

6、硫效率可达到 75-80%。3、海水脱硫因海水含有大量可溶性盐，主要成分为氯化钠、氯化镁和 硫酸盐，呈碱性，挪威 ABB 公司采用海水脱硫工艺已在挪 威和国外建成 20 多套装置，脱硫效果比较理想。4、电子束法 即利用高能电子束照射烟气使二氧化硫、氮氧化物在辐射 生成的大量自由基等活动物质作用下氧化成三氧化硫、二 氧化氮，与水蒸汽反应生成硫酸和硝酸，再经后续处理， 变成可直接利用的物质。2.2 国内烟气治理现状在我国目前已投入运行的电厂中燃煤含硫量1%的机组约有30000MV，现已投运烟气脱硫的机组仅为2000MV，据资料显示：“九五”期间，将新增9300M曲量的烟气脱硫能力，期末能力将达到1

7、2000M W目前，我国火电主力机组容量为125MW 200MW 300MWJ由此看来，“九五”期间，将 有 50 座机组的烟气脱硫装置上马。预计到 2018 年，建设 脱硫装置将达到 40000MW。作为石灰石 - 石膏法是世界范围内运用比较成熟的一种技 术，其投资约占燃煤发电厂的12%18%,运行费用也较高，且水的用量很大，尽管如此，这种脱硫方式仍为大型 机组所采用，如重庆珞璜发电厂2 X360MW机组上运行的，就是典型的石灰石 - 石膏法，它是由日本三菱重工承建项目，其脱硫率达到 95%，设备利用率大于 99%，该套设施包 含有石灰石制备，吸收、氧化、烟气再热，石膏制备和储 存、电气及测

8、控，废水处理六大系统，主要设备有吸收、 脱硫风机、搅拌机、氧化空气鼓风机、脱水机、破碎机、 球磨机、提升机、皮带运输机及各类耐腐蚀泵等，还有相 应的电测、分析仪器表、各种管路。其系统废大，一次性 投资、运行费用高，其副产品的处理等，并不是一般电厂 所能接受的。3、热电厂对脱硫设施的要求我国热电行业炉型一般为抛煤机炉、煤粉炉、链条炉以及 循环流化床锅炉 ，其蒸发量一般在 35t/h 、 75t/h 至 220t/h 、 410t/h 不等，并且以规模小、数量大、分布广、 地处近郊对城市空气质量影响大等特点，其烟气脱硫治理 深受人们的关注，但它又不同于大机组。因此，在改造治 理起来难度大，若简单地

9、套用国外或国内电力工业的烟气 脱硫方案，其费用昂贵，投资大，显然是不可行的。因 此，必须寻求一种适合中国热电行业的实情，达到即能脱 硫又能降低一次性投资和运行成本的中国热电脱硫之路。 据不完全统计，我国有工业锅炉 49.9 万台， 119.8 万蒸吨 / 时，电站锅炉 4600 台， 43.1 万蒸吨 /时，大约有 90%以上 的烟气需要处理，这无疑又为环保产业提供了新的机遇，其前景是广阔的。虽因其面广量大，情况各异，但随着法 律的健全和人们环保意识的增强，其改造前景是远大的。4、制造厂正积极研制适合中国国情的脱硫设施，并处于试 制阶段经过努力，我们研制开发了用于工业锅炉6.5t/h20t/h

10、和适用于热电行业的35t/h75t/h 的锅炉烟气脱硫装置，设计的指导思想就是：本着借鉴国外成功理论，通过 对国内电力工业烟气治理改造样板项目的成功经验，尽量 减少一次性投资 ( 比如：采用石灰石脱硫时，需采用破碎 机、球磨机；而在吸收液制备过程中，以简易的混合搅拌 装置来代替搅拌机；至于副产品石膏以及制备石膏所用的 专用设备方面，则可省去滤水机、脱水机以及如皮带传输 机等 >。做到即能达到脱除二氧化硫的目的，又能将一次性 投资大大下降，使得热电厂对烟气治理这一束手的问题感 兴趣。这也是我们设计的开发点。对于 6.5 20t/h 工业锅 炉不仅有脱硫功能，也具有除尘效果，对于 35t/h

11、 的锅炉 则易在先除尘的前提下，再作脱硫处理。4.1 用途：用于 35 75t/h 热电锅炉的烟气脱硫净化处 理。4.2结构：主要有：烟气进、出口(a、b>，吸收液入口(c> 、沉淀出口 (d> ，烟气入口处有导向格栅、喷淋装置和 导向罩；烟气出口处有水气分离装置、阻尼装置，另外，为增加烟气与吸收液的进一步接触，还增设了水幕装置 等。根据内部结构，自然分成了 I、川三个烟室。4.3 工作原理：由锅炉引出的烟气，经除尘后，在引内机的 作用下，由烟气入口送入脱硫除尘设备中，烟气经导风格 栅和喷淋装置进入烟室I,在I室中，烟气冲击烟室中的 吸收液形成水溅、水花、水雾，使烟气中剩余尘

12、埃及二氧 化硫与吸收液充分、反复接触，混合；经烟室中水幕装 置形成的水幕，烟气再次与吸收液水幕接触，使吸收液与 烟气进一步地擦洗从而进行第二次脱硫及除尘，之后烟气 进入烟室川，因为挡水帽的存在，使烟气第三次与吸收液 形成的水花、水溅接触，烟气中携带的尘埃及有害气体二 氧化硫等进一步被吸收液吸收而除去，经过三次净化后的 烟气由烟囱排出。在烟道出口处，为防止烟气携带水蒸汽 及水雾，增加了水气分离装置。1- 烟气进口。 2- 导风格栅。 3- 喷淋装置。 4- 导向罩。 5- 支 架。 6- 液位控制装置。 7 - 壳体。 8 - 烟气出口。 9 - 水气分离装置。 10 - 集气口 。 11- 阻尼装置。 12- 水幕装 置。 13 - 挡水板。14- 排污口。尘埃，具有体积小、重量轻、造价低、安装维修简便，易 于调试。4.5性能指标烟气林格曼黑度V 1级除尘效率95%烟尘排放浓度V 150mg/Nm脱除二氧化硫效率75%设备阻力V 1200pa设计使用寿命10a对烟气脱硫设施的治理，其技术设施的配套，必须适合中 国国情，制定适合中国热电行业实际状况的配套方案。 关于技术国产化有位专家说的好：国产化的目的，是为降 低设备造价，而不是单纯为国产化而国产化。另外，我们 是搞技术国产化而不是设备国产化，这都是研究国产化要 明确的问题。专家