燃煤锅炉烟气双碱法脱硫技术.doc

燃煤锅炉烟气双碱法脱硫技术

1国内锅炉烟气除尘脱硫技术现状
燃煤锅炉有大型和中小型之分。大型锅炉多为火电厂应用，中小型锅炉多为工业和民用。各类燃煤锅炉烟气之中SO2控制技术见表1。本文主要研究中小型锅炉烟气除尘脱硫技术。从表1看，目前国内中小型燃煤锅炉除尘脱硫多选用湿法处理工艺。
表1各类燃煤污染源控制SO2污染适用技术
类别适用技术脱硫率(%)技术成熟程度火电厂循环流化床(CFBC)炉内喷钙/增湿活化喷雾干燥法磷铵肥法烟气脱硫新型湿式石灰石—石膏法荷电干式吸收剂喷射法电子束氨法≥8560-8580-90≥9993-9570-9080-90国外已商品化生产国外成熟，国内示范国外成熟，国内鉴定国内已鉴定国内已鉴定国外成熟，国内示范国外成熟，国内示范工业及民用锅炉燃用工业固硫型煤复合式除尘脱硫器喷雾干燥烟气脱硫湿式除尘脱硫一体化湿式脱硫器(与干法除尘器配合使用)40-50≥8080-9060-80≥60已商品化尚待推广国内推广使用国外成熟，国内工业实验部分已鉴定，尚须筛选小型锅炉应用较多
目前除尘脱硫设备主要分两类：一是干法除尘(多管旋风除尘器)与湿法脱硫(湿法脱硫器)相结合的组合设备。二是湿法除尘脱硫一体化设备。发展趋势是向着一体化过度。当前小型设备比较多，主要为10蒸t/h(7WK)以下的小型锅炉配套使用，而20蒸t/h以上的中型锅炉配套使用的除尘脱硫设备还很少，是急需开发生产的设备。
2湿式脱硫
湿式脱硫是化学法脱硫，烟气中含有的SO2与碱性循环水相互接触混合发生化学反应。使烟气中的SO2与循环水中的碱性物质进行中和反应，生成亚硫酸盐或少量硫酸盐，这样SO2就从烟气中脱出以盐的形式进入循环水中，达到脱硫目的，使烟气得到净化。常用的碱性物质有：石灰(氧化钙，消化后为氢氧化钙)、氨水(氢氧化铵)、氢氧化钠及锅炉炉渣中渣水、工厂中的碱性废水等。
3湿式脱硫中脱硫剂的选择
采用湿式脱硫法治理锅炉烟气中SO2的关键主要有两个方面：(1)脱硫设备——保证化学反应完全，要求烟气与循环水(脱硫液)能在设备中充分混合，促使化学反应顺利进行，反应后又可使烟气与循环水相互分离，使排放的烟气保持合理湿度但烟气不带水。同时要求设备防腐蚀性能好，保证设备能长期稳定运行。(2)脱硫剂——选择合适的脱硫剂，水溶性好、不易挥发，可方便操作提高脱硫效率，无二次污染，经济合理。
3.1NaOH做脱硫剂
NaOH水溶性好，可以配制成任意浓度的脱硫液，保证脱硫化学反应中NaOH过量，促使反应完全，保证脱硫效率高，在运行管理中易于操作，由于NaOH价格较高而造成运行费用高。采用NaOH脱硫还有二次污染问题。特别是进入农田可破坏土壤结构，造成土地板结，使农作物减产。燃烧1万t含硫量1.5%的煤如果采用NaOH脱硫(脱硫效率按80%计)需消耗NaOH150t，产生的无机盐按硫酸钠计将有266t。由于运行费用高及二次污染问题，在实际中很少使用。
3.2氨水做脱硫剂
氨水与烟气中的SO2很容易发生化学反应生成亚硫酸铵，采用氨水脱硫效率高，易操作。由于氨水的特性在与烟气混合接触中，除与SO2发生反应外还能与CO2发生反应生成碳酸氢氨，在高温烟气的作用下，易挥发的碳酸氢氨可随烟气排放，并放出氨气对空气造成污染。在脱硫过程中，为保证化学反应趋于完全，一般情况要控制氨过量，否则脱硫效率会降低，因为有过量的氨水，就会有易挥发的氨气从循环水中脱出而随烟气排放，造成二次污染，在实际中也很少应用。
3.3石灰做脱硫剂
石灰用水化浆变成石灰乳，在静置情况下由石灰经水消化生成的氢氧化钙很快就会沉淀，上清液含氢氧化钙浓度很低。在脱硫过程中是SO2和氢氧化钙的反应，反应生成物是亚硫酸钙和硫酸钙。这两种钙盐属难溶于水的无机盐易于沉淀分离，所以基本不产生二次污染。而且石灰价格便宜，运行费用低。但由于氢氧化钙难溶于水的特点，用石灰乳脱硫，给脱硫运行操作带来不便。一般情况脱硫液(循环水)池不设搅拌器，只是向循环池内定期投加石灰，这样不能形成石灰乳，在操作中也只是氢氧化钙含量很小的清水在循环，造成脱硫剂缺量，脱硫效率低。含硫量1.5%的煤在燃烧后可产SO2量的计算如下(以10蒸t/h锅炉为例)：燃煤消耗量1400kg/h，含硫量21kg，硫燃烧后氧化生成SO2为42kg，要从烟气中脱除42kgSO2，最少需要氢氧化钙48.5kg10t/h锅炉烟气量为30000M3/h，一般脱硫设备在运行中控制气液比不大于1，按0.5计算，每小时脱硫液循环水为：15000L循环水中氢氧化钙如不能通过搅拌等措施悬浮起来，而是氢氧化钙饱和溶液进行循环，15M3/h的循环水只能提供氢氧化钙0.0285kg氢氧化钙缺量为48.4715kg在实际应用中，由于管理不善，不能及时补加碱性脱硫剂，只是水在设备中循环，则脱硫效率不断下降，循环