三废论文

主题：工业三废处理技术的应用题目：火电厂废气的处理技术综述班级：10化转2班

学号：10100438

姓名：孙玉霞

摘要：概述了我国火电厂SO2排放的严峻形势及对环境污染的严重影响, 指出了控制SO2排放的迫急性。介绍了美国明科特厂脱硫的主要途径, 并提出干法烟气脱硫工艺是目前降

低火电厂SO

2

排放最有效的手段, 为此全面论述了目前美国的干法脱硫工艺, 这也将是我国最成熟、最经济、应用最广的脱硫工艺的最佳选择。介绍了我国火电厂烟气脱硫的现状, 列出了我国与美国明科特厂褐煤与粉煤灰化学成分分析表，并且对干法烟气脱硫工艺进行了详细的说明，从而探讨出了适合我国的脱硫工艺。

关键字：火电厂废气干法烟气脱硫石灰/石灰石脱硫

前言

火力发电厂是对环境危害较大的企业之一,据统计全国每年排出的粉煤灰及炉渣超过10亿吨,占全国固体废弃物排放量的三分之一。我国每年向大气中排放的二氧化硫为1800万吨,其中电厂排放的约占70%,而火力发电厂粉煤灰多呈灰状直接露天堆放 ,二氧化硫的超标排放,给大气环境造成了严重影响。西南地区火电厂燃煤多为含硫高、灰分含量大的褐煤，粉煤灰及二氧化硫的排放量也随之增大。西南地区通过实地考察，借鉴国外已有的经验，认识到粉煤灰干法脱硫的工艺确实为火电厂废气处理行之有效的方法之一。

一、火电厂废气的来源、主要成分及特点

1.1火电厂废气的来源

火力发电站由于多使用燃煤锅炉，其所排废气的量大，烟气成分复杂，对大气造成的污染严重。火力电厂的燃煤锅炉的烟气是电力行业中最主要的污染源。燃煤电厂的废气主要来源于锅炉燃烧产生的烟气、气力输灰系统中间灰库排气和煤场产生的含尘废气，以及煤场、原煤破碎及煤输送所产生的煤尘。其中，锅炉燃烧产生的烟气量和其所含的污染物排放量远远大于其他废气，这是污染治理的重点。

1.2火电厂废气的主要成分

锅炉燃烧产生的烟气中的污染物有飞灰、SO

2、NOx、CO、CO

2

、少量的氟化物和氯化物。

它们所占的比率取决于煤炭中的矿物质组成，主要污染物是飞灰、煤尘、SO2和NOx。

1.3火电厂废气的特点

锅炉燃烧产生的烟气排放量大，排气温度高，但气态污染物浓度一般较低。

二、火电厂废气中主要污染物的影响

2.1粉尘的危害

粉尘的分散度越高，即粉尘粒径越小，其在空气中的稳定性越高，在空气中悬浮越持久，工人吸入的机会越多，对人体危害越大。呼吸性粉尘可沉淀在呼吸性的支气管壁和肺泡壁上。长期吸入生产性粉尘易引起以肺组织纤维化为主的全身性疾病，即尘肺病，属国家法定职业病。其中硅肺、煤尘肺、电焊工尘肺、石棉肺和水泥尘肺等均属于以胶原纤维增生为主的尘肺。职工长期高浓度吸入含量大于10%的游离SiO2粉尘（即硅尘），会引起硅肺病。肺组织胶原纤维性变是一种不可逆转的破坏性病理组织学改变。目前尚无使其消除的办法。对于这一种尘肺，尤其是硅肺的治理，主要是对症治疗和积极防治并发病，以减轻患者痛苦，延缓病情发展，努力延长其寿命。火电厂生产性粉尘73%以上是粒径小于5 μm的呼吸性粉尘。因此一定要重视粉尘危害后果的严重性，做好粉尘防治工作，防止尘肺病的发生，保护职工健康。

2.2硫氮氧化物的危害

硫氮氧化物对人体的主要危害是损害呼吸系统，易得急、慢性支气管炎，浓度高时，还会得肺气肿而死亡。这些气体作用到植物上与植物表面的水膜反应成酸，腐蚀植物，影响植物正常生长，甚至枯死。

2.3氮氧化合物的危害

氮氧化合物还能破坏臭氧层，进行光化反应，形成光化烟雾，污染大气。一氧化碳能使血液凝固，危害极大。二氧化碳浓度高了也会使人感觉难受（缺氧）。大量的带热气体排入大气是全球产生温室效应的主要原因之一。温室效应是一种大规模的环境灾难，它不仅使全球气候变暖，还会使全球降水量重新分配，冰川融化，海平面上升等现象，既危害自然生态系统，又威胁人类的生活环境。

三、火电厂废气处理工艺

3.1干法烟气脱硫工艺

干法烟气脱硫工艺是利用粒径很细的粉煤灰中的干类物质（氧化钙、氧化镁、氧化钡、氧化钠）湿式洗涤烟道气中的二氧化硫，从而达到粉煤灰及二氧化硫综合治理目的的

工艺，对干性物质含量较高的粉煤灰，经洗涤后的烟气中二氧化硫浓度可以远远低于排放标准，吸收二氧化硫后的粉煤灰固化为石膏，可供建材行业利用。在国外，由于二氧化硫排放标准要求严格及石灰原料的不足，该法作为一种脱硫的方法加以应用。干法烟气脱硫对粉煤灰中干性物质含量要求很高，一般应大于20%。为了对粉煤灰中干性物料有较高的利用率，对粒度也有一定的要求。粒径越细，干性物料的利用率越高，一般要求为穿过100目，这样可以保证利用率超过40%。

3.2干法烟气脱硫工艺流程图

如图1所示，脱硫后的烟气通过旋风分离器到电除尘器，除去了粉尘和灰粒，净化的烟气通过烟囱排入空气，从而不但去除了粉尘还去除了酸性氧化物，含有废物颗粒、残留粉煤灰和灰飞的固体物在后面的旋风分离器中分离并循环至反应塔，与其烟气中酸性物反应，使其利用率提高到很大。反应塔高度提供了恰当的化学中和反应时间和水分蒸发吸热时间，同时由于高浓度的干燥循环物料的强烈的紊流作用和适当温度，反应器内表面保持干净且沉积物并不多。最后，多余的反应循环物料就通过溢流从系统中输送到储灰库。

3.3实验结果及分析

下面就西南地区的火电厂A与B，对其所用褐煤以及燃烧该褐煤后产生的粉煤灰的成

份分析如表一和表二所示。为方便比较，表一和表二同时列出了美国明特科厂使用褐煤及产生粉煤灰的化学组成。

表一：褐煤化学成分分析（%）

固定碳H

2

O N O H S 灰份

美国西

部褐煤

39.52 34 0.48 11.8 2.6 0.85 10.75

我国西

南地区

褐煤

34.36 40.27 0.92 10.80 2.40 1.37 9.69

表二：粉煤灰化学成分分析（%）

SiO

2Al

2

O

3

Fe

2

O

3

CaO MgO TiO K

2

O Na

2

O P

2

O

5

明科

特厂

29.20 12.00 11.00 25.00 7.00 0.50 1.40 1.40 0.40

A 18.86 10.43 9.03 45.66 2.68 0.63 0.58 0.067 0.30

B 30.018 15.625 11.656 36.419 1.553 0.838 0.965 0.059 0.272

从表一和表二可见西南地区常用褐煤化学成分与美国明科特厂使用的美国西部褐煤化学成分相近，主要区别在于西南地区褐煤含硫比美国明科特厂使用褐煤高，是明科特厂所用褐煤含硫量的1.61倍。比较燃烧所得的粉煤灰成分可以看出，明科特厂粉煤灰中干性物质占灰分总量的34.8%，A厂为45.66%，是明科特厂的1.41倍。在干法脱硫中起重要作用的氧化钙，A厂是明科特厂的1.83倍，因此就粉煤灰的干性而言，A厂粉煤灰干性明显大于明科特厂，就粉煤灰粒度而言，A厂的粉煤灰大部分可以通过380目筛，其粒径在0.1—80毫米之间，这可使其中干性物质得到充分利用。就是利用率高于50%，按此利用率折算，粉煤灰中干性物料利用率可达24%以上。