烟气脱硫工艺过程的比较与选择.pdf

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烟气脱硫工艺过程的比较与选择《a。。。：I7流i50—100℃煤粉，能使煤粉中的FrS和C—S等化j验r：7经7tj|交z。{廖传华1玲2朱廷风1黄振仁1据统计，2005年全国SO：排放量为2549万t。大量S0，的排放，使中国酸雨区迅速扩大。我国目前So’排放量90％是由于燃煤产生的，10％是由于燃烧含硫油、气及工艺废气产生的，因此，控制和减少SO：排放量已是刻不容缓、迫在眉睫。随着科学技术的发展和对大气污染的重视，目前已发展了多种治理烟气中二氧化硫的方法。根据控制S02排放的工艺在煤燃烧过程中的位置，可将脱硫技术分为燃烧前的燃料脱硫、参烧脱硫剂的燃烧过程中脱硫以及燃烧后的烟气脱硫。1燃烧前脱硫燃烧前脱硫也称煤脱硫。煤脱硫的方法有多种，如浮选法，这是工业应用最早的煤脱硫方法；强磁分选、细菌处理、苛性碱浸提等方法只用于脱除无机硫；微波辐射、溶剂浸提、热分解、酸碱处理、氧化还原处理、亲核转换等方法能同时脱除有机硫和无机硫，其中强磁分选与微波辐射较受重视⋯。1．1机械分选法(MF)利用煤质与灰中无机硫比重不同，用浮选法浮选，一般用水作浮选剂，脱硫效率一般可达40％，该法已在国内外工业应用。我国采用跳汰机和摇床联合作业，可以达到精选目的，能脱除30％的灰分。强磁分选法(HMS)利用强磁场将煤中顺磁性的无机硫和反磁性的煤质分离，由于无机硫的顺磁性较弱，需2T以上的磁场强度方能实现有实用价值的分离效果。对无机硫的脱硫率在70％以上，对全硫仅45％。亦能脱除30％的灰分，缺点是尾煤热损失约20％左右。1．3微波辐射法(MCD)用电磁波照射经水或碱或FeCl，盐类处理过的学键发生共振而裂解，形成的游离硫可与氢、氧反应生成H2S、SO：低分子ROs等气体，从煤中逸出，将逸出的气体收集处理，可以得到硫磺副产品，脱硫率可1．4煤气化技术是指把经过适当处理的煤送人反应器，在一定的温度和压力下，通过氧化剂(空气或氧气和蒸汽)以一定的流动方式(移动床、硫化床或携带床)转化成气体。1．5水煤浆技术是以煤代油的新型燃料。它把灰分很低而挥发分高的煤，研磨成微细煤粉，按煤水合理的比例，加入分散剂和稳定剂配制而成，可以像燃油一样运输、贮存和燃烧。生产水煤浆的原煤，一般灰分<8％，硫分<1．5％，因此燃烧时烟尘和s0：排放远低于原煤。2燃烧中脱硫燃烧中脱硫是指低污染燃烧、型煤和流化床燃烧技术怛j。2．1型煤加工技术是用粉煤或低品位煤制成具有一定强度和形状的煤制品，可分为民用型煤和工业型煤两类，型煤的固硫率一般在50％。2．2流化床燃烧技术把煤和吸附剂(石灰石)加入燃烧窑的床层中，从炉底鼓风使床层悬浮，进行流化燃烧。流化形成湍流混合条件，从而提高了燃烧效率；石灰石固硫减少SO：排放，较低的燃烧温度使NO，生成量大大减少。2．2．1石灰石注入炉内分段燃烧(UMB)原来是为了抑制NO，，后来发展为喷钙，采用合适的受热面布置，可使炉内温度控制在850—950℃，周(1．南京工业大学机械与动力工程学院，南京210009；2．南京凯盛水泥工业设计研究院，南京2l0036)由于燃煤导致对空气的严重污染，必须控制s02的排放。除了燃烧前脱硫和燃烧中脱硫，烟气脱硫是一种最经济有效的方法。对几种常规的烟气脱硫方法进行了比较，以便为实际选用提供指导。烟气脱硫选择引言达70％。环境工程2008年12月第26卷第6期燃≯⋯％褥摘要关键词比较01．274Il
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在流化床内承受十几个大气压力，采用3衄的n蚴的煤粒和O．1．1．0删的石灰石，燃气轮机，释出膨胀功的煤气再送入锅炉燃烧，产生因而抑制了N0。。当ca／s为2时，同时可获得50％的脱硫效率。一台125MW机组锅炉燃用烟煤时的试验表明：用石灰石及消石灰作脱硫剂，肘(Ca)／肘(s)为2时，脱硫效率分别为32％和44％。该法适用于2．2．2炉内注入石灰石并活化氧化钙法(UFAC)将石灰石注入锅炉1150℃左右的区段，caCO，迅速分解成Cao，同时起到一些固硫作用。在尾部烟道适当部位(一般在空气预热器与除尘器之间)设置增湿活化反应器，使未反应的CaO水合成Ca(OH)：，进一步脱硫，总脱硫剂可达70％。采用压力消化石灰代替石灰石，可以进一步提高脱硫剂的利用率和脱硫效率；当M(ca)，M(S)=1．5时，脱硫效率可达80％，这是因为用加压水化，在快速卸压出料中，水合物爆裂，形成高度分散的微粒，既有利于直接喷粉，且其脱硫率最高。但该法不能同时脱除N0。，适用于老厂改造。2．2．3循环流化床燃烧法(cFBc)采用5—10在高速流化床(布风板上20IIl／s，屏式受热面处IIl／s)内燃烧，调整受热面布置，控制炉内平均温度为880℃左右，起固硫作用。未燃尽的煤粒及未被利用的石灰石颗粒(大部分已被煅烧成石灰)用高温旋风分离