燃煤锅炉脱硫除尘技术与设备的现状评价

燃煤锅炉脱硫除尘技术及设备的现状评价

摘要：我国排放的二氧化硫已连续多年超过2000万吨，居世界首位。火电厂的二氧化硫排放占整个二氧化硫排放量的比重相当高。据统计燃煤工业锅炉的二氧化硫排放量占全国二氧化硫排放量达到40左右。我国酸雨和二氧化硫污染严重，酸雨面积已经占国土面积的30.同时我国能源结构的特点决定了控制燃煤二氧化硫的排放是我国控制二氧化硫污染的重点，目前燃煤锅炉在用的脱硫除尘技术已涉及到很多种工艺，各种工艺在运行过程中所具有的减排特性、可靠性、经济性等都存在较大的差别。调查了解掌握国外目前主要的在用脱硫技术性能和生产使用情况。

1.概述

燃煤锅炉在用的湿式脱硫除尘技术已涉及到很多种工艺，各种工艺在运行过程中所具有的减排特性、可靠性、经济性等都存在较大的差别。本文研究目的和容是调查了解掌握国外目前主要的在用脱硫技术性能和生产使用情况。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。1996年我国煤炭产量达13.97亿吨，占全国一次能源总产量的75左右，绝大部分用于国消费。随着我国工业化城市化进程的加快和人民生活水平的提高，煤炭消费量还将持续增长，预计到2000年煤炭消费量将增至15亿吨。

由于我国的经济结构和社会生活建立在国产能源的基础上，而煤炭又占常规能源探明储量的90，因此，在今后相当长的时期，煤炭仍将是我国的主要能源。

我国的大气污染与以煤为主的能源结构有着直接的关系。煤炭的大量燃烧是造成城市大气中二氧化硫和烟尘污染的最直接的原因。我国排放的二氧化硫已连续多年超过2000万吨，居世界首位。火电厂的二氧化硫排放占整个二氧化硫排放量的比重相当高。据统计燃煤工业锅炉的二氧化硫排放量占全国二氧化硫排放量达到40左右。二氧化硫年日均值超过国家二级标准的城市不断增多，由二氧化硫排放引起的酸雨污染，现在扩展到长江以南、青藏高原以东的大部分地区，并呈继续扩大之势。对北方城市来说冬季采暖期由于用煤量增大以及冬季不利扩散的气象条件使二氧化硫和烟尘的污染变得更为严重，以市为例，1996年冬季采暖期大气中的二氧化硫和总悬浮颗粒物尤其是二氧化硫的污染是比非采暖期要严重得多。

二氧化硫和烟尘污染危害整个生态系统及建筑物等，已成为制约社会经济发展的重要环境因素，在“八五”和“九五”期间，对国际上现有的主要脱硫除尘技术组织了研究开发，取得了一定成绩，从总体上说，除尘工艺和设备已日趋完善，现已形成一定的规模生产能力，而对脱硫工艺和设备，除少数引进国外的脱硫工艺和设备能确保可靠、有效运行外，多数工艺和设备尚处在小试探索或中试阶段，到最后进入实用阶段，还有许多问题需要完善。

尽管总的来说安装脱硫装置的锅炉比例还很低，但目前在用的脱硫技术已涉及到很多种工艺，各种技术在运行过程中所具有的减排特性，可靠性，经济性等都是有差别的，它们将影响到技术的适用性和推广应用前景。

2.我国典型的烟气脱硫技术的引进、开发和使用情况

2.1火电厂烟气脱硫现状

我国火电厂烟气脱硫技术的研发起始于六十年代初，进入七十年代后，先后开展了10多项不同规模、不同工艺的试验研究，取得了阶段性成果。但由于技术、经济等多方面的原因，一直未能在大型火电厂机组上得到应用。

近几年来，随着我国经济发展的增长和环境标准的渐趋严格以及对火电厂二氧化硫污染治理力度的加大，促使火电厂烟气脱硫行业的发展，取得了长足进步。主要表现在以下几个方面：

（1）在国技术和经验不能满足国脱硫市场需求的情况下，通过多种合作方法，引进了在国际上已进入商业化市场或具有良好商业发展前景的多种脱硫技术。并在此基础上，构建了10多个具有较强经济实力和技术研发能力的烟气脱硫工程公司，有些公司经过努力已实现几个亿甚至近10亿元工程业绩，初步形成了一批火电厂烟气脱硫工程骨干企业，为技术、设备国产化和参与国外脱硫市场的竞争，奠定坚实的基础。

（2）在引进和消化吸收的基础上，先后建设了一批不同脱硫工艺的示工程，全国已建成的脱硫工程已达到530万千瓦，在建的脱硫机组不超过1000万千瓦。在这些脱硫工程中以采用石灰石—石膏法脱硫工艺为主，约占70；其次是烟气循环流化床和海水烟气脱硫工艺，约占20；其它脱硫工艺如：喷雾干燥和炉喷钙尾部增湿活化等，只占20左右，通过示工程建设和消化吸收，在工艺、施工设计和运行调试中积累了相当经验，并培养了一批技术骨干力量，为进一步发展具有我国特色烟气脱硫行业起到积极的推动作用。

（3）烟气脱硫工程技术和设备的国产化程度不断提高。有些骨干企业已能承接我国火力发电厂主导机组的烟气脱硫工程总承包，具备从工程设计、设备供应、加工安装、运行调试等项工作依靠国技术力量自行独立完成的条件和能力，不但使工程造价大幅度下降，同时也带动国相关机电产品的开发和生产，新的产业链已初步形成。国电龙源环保工程承接4个脱硫工程机组总容量已达190万千瓦，其中京能热电厂1×200MW机组上配用的烟气脱硫工程是在引进技术、消化吸收的基础上依靠自己的技术力量，完成了石灰石—石膏法脱硫的工艺设计和工程设计，设备国产化率达80以上，从而使工程造价大幅度降低，达到500元/千瓦左右。京能热电厂的脱硫机组经调试，各项技术性能均已达到设计要求，已投入正常运转。凯迪电力股份也已承接1610MW装机容量的烟气脱硫工程，恒达电厂1×210MW机组采用的回流式循环流化床脱硫工程也已投入运行。

2.2火电厂烟气脱硫技术2.2.1石灰石—石膏法烟气脱硫技术。

石灰石—石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术，日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90采用此工艺。

它的工作原理是：将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10，然后用输送机送至石膏

贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。由于吸收塔吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95.2.2.2旋转喷雾干燥烟气脱硫技术旋转喷雾干燥烟气脱硫技术于70年代中开始研究开发，80年代初开始工业性应用，该技术与湿式石灰石—石膏法烟气脱硫技术相比，具有流程短，系统简单，能耗低，无腐蚀，无废水排放等优点。

该装置是石灰由斗式提升机送至石灰储仓，经仓下部的螺旋给料机加入消化槽与水混合消化，同时经终产物仓下部的螺旋给料机将反应物加入混合槽与水混合，两种浆液按比例同时泵入吸收槽，配制成所需要的吸收液，然后泵入高位槽经喷雾器在干燥塔雾化，并与经烟气分配器进入干燥塔的烟气混合，浆液雾滴在蒸发干燥过程中，钙与烟气中的硫氧化物发生反应，生成硫酸钙和亚硫酸钙。反应后的烟气进入布袋除尘器在除去烟