第8章硫氧化物的污染控制

炉内脱硫 在燃烧过程中，在炉内加入固硫剂，使煤中硫份转 化为硫酸盐，随炉渣排除。 烟气脱硫(FGD)技术： 从生成物的状态划分 干法脱硫 湿法脱硫 从生成物的利用与否划分 抛弃法 回收法 美国环保局和联邦动力委员会通过三年的研究，得 出的结论 “FGD是目前世界上最有效的、最可行、最佳SO2 排放控制技术”

《火电厂烟气脱硫关键技术与设备国产化规划要点》 国家经贸委制定（1999） 国产化目标分为四步： ．至2001年，初步掌握火电厂湿法脱硫设计技术 ，启动火电厂脱硫国产化示范工程，湿法烟气脱硫 设备国产化率达80%左右。同时，选择若干种其它 烟气脱硫工艺作为国产化的示范工程，编制国产化 实施方案。 ．至2003末，具备独立完成火电厂湿法烟气脱硫 工艺设计的能力，开发适合我国国情的火电厂烟气 脱硫工艺，湿法烟气脱硫设备国产化率达90%以上 。组织实施其它若干种烟气脱硫国产化示范工程， 并具有相应的设计能力。



我国政府制定的政策和法规 1990年12月，国务院环委会决定着手对酸沉降污染控 制问题采取控制措施 1991年10月29日国家环保局于发布了《燃煤电厂大气污染 物排放标准》 在1991~1992年国家环保局组织有关单位进行了工业燃煤 二氧化硫收费标准及实施方案的研究，并于1992年2月21日 由国务院发出通知，在广东、贵州两省和柳州、南宁、桂 林、杭州、青岛、重庆、长沙、宜昌和宜宾等九个城市进 行征收工业燃煤二氧化硫排污费和酸雨的综合防治工作。 1995年8月29日经全国人代会批准颁布了《中华人民共和国 污染防治法》修正案，首次对燃煤二氧化硫控制作出了明 确的规定 “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，属于新建项目不能用低硫煤的， 必须建设配套的脱硫、除尘装置或采取其它控制二氧化硫 排放、除尘的措施；属于已建企业不用低硫煤的，应当采 取控制二氧化硫排放、除尘的措施；国家鼓励企业采用先 进的脱硫、除尘技术。”

煤炭洗选的发展

加快选煤厂建设步伐，加大老选煤厂技术改造力度， 尽快提高煤炭入选能力和入选率。选煤能力低是当 前入选率低的主要原因。有关部门在编制矿区开发 规划时，应充分考虑选煤厂的配套建设，大型煤矿 必须建设与矿井能力相适应的选煤厂；中、小型煤 矿集中的地方建设群矿型选煤厂，集中洗选；现有 煤矿没有选煤厂的，应限期补建相应能力的选煤厂。 争取“十一五”期末原煤入洗率达到50%，“十二 五”期末原煤入洗率达到70%。应把这一目标与节 能减排指标一起分解到重点产煤地区和企业，落实 责任，务必兑现。
我国SO2排放的地区分布
§1硫循环与硫排放
1995年我国各省SO 2 排放情况
省 份
广西 湖南 宁夏 江西 湖北 四川 福建 吉林 云南 海南 甘肃 黑龙江 内蒙 新疆 青海 西藏
省 份
江西 浙江 上海 安徽 云南 甘肃 北京 新疆 天津 福建 黑龙江 吉林 宁夏 青海 海南 西藏
全省
1995年我国各省SO 2 排放强度情况
第8章 硫氧化物的污染控制

教学内容:


§1硫循环及硫排放
§2燃烧前脱硫


§3流化床燃烧脱硫
§4高浓度SO2尾气的回收和净化 §5低浓度SO2烟气脱硫
第8章 硫氧化物的污染控制





1、教学要求 要求了解硫循环及硫排放、燃烧前燃料脱硫、硫化 床燃烧脱硫、当代脱硫方法 理解和掌握高浓度二氧化硫尾气脱硫、低浓度二氧 化硫烟气脱硫。 2、教学重点 重点介绍当代脱硫方法 3、教学难点 低浓度二氧化硫烟气脱硫、硫化床燃烧脱硫
年 份
1985-2002年SO 2 排放量变化趋势图

排放强度 /t·km -2
排放量 /10 4 t
15
30
45
60
75
90
0
100
150
200
250
50
0
上海 天津
山东 河北 山西 河南 贵州 江苏 四川 辽宁 广西 陕西 广东 湖南 重庆 内蒙 湖北
北京 山东 江苏 山西 重庆 河南 河北 贵州 辽宁 浙江 广东 安徽 陕西
型煤



型煤是用一种和数种煤与一定比例的粘合剂、固硫剂、助燃剂 经加工成一定形状和有一定的理化性能（冷强度、热强度、热稳 定性、防水性等）的块状燃料或原料。 型煤的分类 目前国内外工业型煤种类繁多、工艺类型复杂、粘合剂原料范 围不断扩大，为了有层次的了解工业型煤状况，现简单分类如下： 型煤按用途不同分为三类： ⑴ 燃料型煤：锅炉型煤、窑炉型煤、机车型煤; ⑵ 气化型煤：工业燃气用造气、合成氨造气; ⑶ 冶炼球团：球团炼铁、球团炼锰等其它金属矿粉球团。
型煤


成型分类 ⑴ 工业型煤：冲压成型、挤压成型、滚压成型、圆 盘造粒。 ⑵ 民用型煤：冲压成型、滚压成型。 形状分类 ⑴ 工业型煤：球形、卵形、柱形、枕形、管形。 ⑵ 民用型煤：蜂窝形、球形、卵形





我国二氧化硫的排放量以每年（3~4）%的速度不断增长 有55%的城市二氧化硫超过标准 二氧化硫的排放会导致严重的环境问题： (1) 酸雨会造成森林、水生物生态平衡破坏，土壤酸 性贫瘠，腐蚀金属材料，破坏建筑、文物古迹，影响人 体健康。我国的酸性降雨为硫酸型的。 (2) 二氧化硫对人体健康有极大的危害。 SO2对人体的呼吸器官有很强的毒害作用，会造成鼻炎、 支气管炎、哮喘、肺气肿、肺癌等。 (3) SO2 会给植物带来严重的危害。 (1~2)×10-6容积浓度的SO2 在几个小时内即可引起叶片 组织的局部损坏 0.3×10-6容积浓度以上的浓度能使某些最敏感的植物发 生慢性中毒 一些城市燃用1 吨煤所产生的二氧化硫和酸雨造成的经 济损失达(50~70) 元。据不完全统计，我国在“七五” 期间仅两广、四川、贵州四省因酸雨造成的直接和间接 经济损失就达每年160亿元。

人为活动是造成SO2大量排放的主要原因 大部分SO2的控制方法都可以用以下反应表示
CaCO3 SO 2 0.5O 2 CaSO 4 CO 2
§1硫循环与硫排放
§1硫循环与硫排放

我国SO2排放的年际变化
2400
排放量/10 4 t
2000 1600 1200 800 400 0 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001

我国以物理选煤为主。跳汰占59%、重介质选煤占 23%、浮选占14%。
煤炭洗选的作用

（1）提高煤炭质量，减少燃煤污染物排放 煤炭洗选可脱除煤中50%－80％的灰分、30%－40％ 的全硫（或60%~80%的无机硫），燃用洗选煤可有效减少 烟尘、SO2和NOx的排放，入洗1亿t动力煤一般可减排60～ 70万tSO2，去除矸石16Mt。 （2）提高煤炭利用效率，节约能源
控制区
§1硫循环与硫排放

我国SO2排放的行业特点
60
50
40
百分比（%）
30
20
10
0
电力
化工
水泥
食品
机械
造纸
石油加工
化纤
橡胶
塑料
印刷业
行
业
1995年我国各工业行业SO 2 排放占行业排放总量的百分比示意图

g/m
3
100 150 200 250 50
Wulumuqi Lanzhou Yinchuan Xi'an Zhengzhou Taiyuan Huhout Jinan ShiJZ Beijing Tianjing Shenyang Changchun Harbin
§1硫循环与硫排放
我国北方城市SO2污染现状
0
WHO Standard

g/m
3
250 100 150 200 50 0
Chengdu Kunming Chongqing Guiyang Nanning Changsha Wuhan Guangzhou Nanchang Hefei Nanjing Fuzhou Hangzhou Shanghai
硫氧化物的污染－关注热点

早期

局地环境中二氧化硫的浓度升高

近100年来

二氧化硫等酸性气体导致的酸沉降

最近

二氧化硫等气态污染物形成的二次微细粒子
§1硫循环与硫排放
§1硫循环与硫排放

人类使用的化石燃料都含有一定量的硫 燃料燃烧时，其中的硫大部分转化为SO2
S O2 SO2
中国城市的大气污染的特征




煤烟型大气污染，主要是硫排放，其中90%来自煤炭 煤中硫的存在形式： 无机硫( 黄铁矿和硫酸盐） 有机硫（硫醇和硫醚） 中国的动力煤资源 全硫的加权平均含量为1.15% 含硫量为小于0.5%的超低硫煤 占39.35% 含硫量在0.5~1.0% 的低硫煤 占16.46% 含硫量在1.0~1.5%的中低硫煤 占16.68% 含硫量在1.5~2.0% 的中硫煤 占9.49% 含硫量为2.0~3.0% 的中高硫煤 占7.85% 含硫量分别为3.0~5.0% 的高硫煤 和大于5.0%的特高硫煤 占7.05%
WHO Standard
§1硫循环与硫排放
我国南方城市SO2污染现状
§1硫循环与硫排放

1999年全国城市酸雨的频率统计
40% 35% 30% 25%
城 市 20% 比 例 15% 10% 5% 0%
1999年统计264个城市 降水年均pH范围在4.04 ～7.24 年均pH低于5.6的城市有98个 占统计城市的37.12%