浅谈燃煤锅炉的烟气脱硫

浅谈燃煤锅炉的烟气脱硫

发表时间：2018-08-30T14:08:51.890Z 来源：《防护工程》2018年第8期作者：钟昊

[导读] 首先分析了我国燃煤锅炉脱硫除尘的市场现状，然后分析了二氧化硫大气污染问题，最后就目前我国燃煤锅炉脱硫除尘的主要技术展开了详细的研究，对于减少燃煤对于大气的影响，提升煤矿资源的燃烧效率具有一定的借鉴意义。

钟昊

浙江省特种设备检验研究院浙江 310000

摘要：伴随着时代的变迁，社会工业生产水平以及科学技术水平在不断提升，但是由于受到一些因素的限制，现今乃至今后很长一段时间，我国的能源结构还是以燃煤为主，但是如果煤矿资源不经过处理，经过燃烧会有大量的粉尘以及二氧化硫等污染物产生，直接影响大气环境，所以想要更好的利用煤矿资源燃烧锅炉，需要做好废气的脱硫操作。所以对于燃煤锅炉的脱硫出尘研究非常有意义。鉴于此本文围绕燃煤锅炉的烟气脱硫问题展开了一系列的探究，首先分析了我国燃煤锅炉脱硫除尘的市场现状，然后分析了二氧化硫大气污染问题，最后就目前我国燃煤锅炉脱硫除尘的主要技术展开了详细的研究，对于减少燃煤对于大气的影响，提升煤矿资源的燃烧效率具有一定的借鉴意义。

关键词：燃煤；锅炉；烟气脱硫；除尘；燃烧效率

1.前言

我国是世界上的煤矿资源储存大国，但是同样煤炭资源的消耗量也比较大，随着社会的进一步发展，经济水平的不断提升，我国的能源消耗也在不断增长，由于煤矿资源燃烧导致煤尘以及二氧化硫污染情况严重，严重制约着社会经济的可持续发展，所以促进烟尘以及二氧化硫的排放工作迫在眉睫，做好燃煤锅炉烟气的脱硫工作意义重大。

2.我国燃煤锅炉脱硫除尘的市场现状

就行业而言，二氧化硫和粉尘的排放量具有非常明显的行业特征。二氧化硫的排放上，火力发电业的二氧化硫排放量占据总行业的49%，水泥制造和化工业以8%和6%的份额紧随其后；在粉尘的排放量上，水泥制造业的粉尘排放量，占全国重点工业粉尘排放量的64%；而在二氧化硫去除率中，火电厂占到10%。从燃煤锅炉脱硫除尘技术的发展过程来看，我国火电厂烟气脱硫技术始发于60年代，进入70年代，取得阶段性成果，但因经济、技术等因素所限，未能得到实际应用。近年来，随着经济的加速发展以及环境标准的日益严苛，火电厂烟气脱硫技术取得了长足发展：出现多个烟气脱硫工程公司，培养了一批骨干技术力量，带动国内相关机电产品的生产和开发，初步形成新的产业链。随着相关标准的细化及落地实施，燃煤工业锅炉脱硫除尘技术发展迅速，在整个环保产业中处于逐步成长和成熟的阶段，而我国逐步实行控制二氧化硫污染的减排政策，也为脱硫除尘技术和行业的发展提供了巨大市场。燃煤工业锅炉、湿式脱硫除尘技术经过“八五”“九五”攻关项目，有力地推动了我国燃煤工业锅炉烟气脱硫技术的进一步发展。

3.二氧化硫的大气污染问题

我国能源以煤为主，燃煤产生的大气污染物占污染物排放总量的比例最大：其中二氧化硫占87％，氮氧化物占67％，一氧化碳占71％，烟尘占60％，燃煤锅炉是我国大气污染的主要来源。人们对污染物只注意到一般性的公害和二氧化硫造成的酸雨上，随着时间的推移和研究的深入，更认识到污染对人体健康的影响和臭氧层的破坏，排放到大气中的污染物质，在与正常空气相混合过程中会发生种种物理、化学的变化。按其形成过程的不同，可分为一次污染和二次污染。一次污染是指直接从排放源进入大气的二氧化硫（SO2），二次污染物是指污染物中的不稳定物质，二氧化硫在大气中是不稳定的，在大气中要发生光化学氧化和催化氧化，在被污染了的大气中有碳氢化合物和氮氧化物时，在阳光照射下SO2的光化学反应速率比在清洁空气中要大数十倍，变成SO3，又进一步形成硫酸及硫酸盐气溶胶。SO2＋O2→SO3＋O

SO3→H2SO4→（H2SO4）m﹒（H2O）n

二氧化硫在有飘尘的条件下其危害更大，在湿度大的空气中SO2可以由锰或三氧化二铁等催化而生成硫酸雾，其毒性比SO2本身大10倍。

4.目前我国燃煤锅炉脱硫除尘的主要技术

在脱硫技术的选择上，在经济条件尚不充足的情况下，应该选择脱硫率适当投资又少的工艺。目前我国燃煤锅炉脱硫技术主要有以下三种：

4.1湿法处理技术

湿法处理技术，相较于其他技术，具有设备简单、占地少、易操作、运行费用较低等特点，在老工业锅炉中非常有推广价值。从具体的脱硫法工艺上看，湿法脱硫技术应用在麻石水膜脱硫除尘工艺、海水脱硫、石灰石-石膏法、废碱液吸收法、亚钠循环吸收法、氧化铝法等方面。麻石水膜脱硫除尘工艺一般采用耐腐蚀的麻石砌筑反应池，利用水来吸附二氧化硫，但这种工艺一般只适应于含硫量较低的煤的烟气；海水脱硫主要利用海水的弱碱性来脱硫，特别适用于沿海工业脱硫，成本较低，前景良好；石灰石-石膏法主要是利用石灰石和石灰浆液与二氧化硫发生化学反应，脱硫效率高，是目前使用最广泛的脱硫技术；废碱液吸收法主要利用碱液和二氧化硫发生反应，在一些化工企业中应用比较多；亚钠循环吸收法利用硫酸钠吸收二氧化硫生成硫酸氢钠，在化工和冶炼厂中应用较多；氧化铝法是利用氧化镁的浆液吸收二氧化硫，循环脱硫，但是对于技术要求比较高，目前在我国还没有实现大范围应用。湿法处理技术反应过程和反应速度较快，吸收效果较好，但因为是化学反应居多，整个过程是气液反应过程，设备易堵塞、易腐蚀，并且会产生反应废弃物，易造成二次污染，后期处理需要的运行费用也较高。

4.2干法处理技术

干法处理技术主要有荷电干粉喷射脱硫、掺烧含钙物质炉内脱硫、电化学方法脱硫等。掺烧含钙物质炉内脱硫主要是通过向锅炉内添加含钙物质，与二氧化硫反应生成硫酸钙，在除尘器中将硫酸钙收集起来，这种技术投资少，占地面积小，但是脱硫效率较低；荷电干粉喷射脱硫主要是将荷电石灰干粉喷射到烟气中，利用荷电干粉同性相斥的原则，增加与二氧化硫发生反应的机会，提高脱硫效率，但是在我国目前还未得到实际应用；电化学方法脱硫主要是利用氧化反应，将二氧化硫分子激活或者分离，生成自由基，再与其他物质发生反