燃煤锅炉烟气脱硫技术的实践探索

包巴图

摘 要：控制二氧化硫的排放量，有助于改善我国的大气污染。因此，我国需要制定严格的控制二氧化硫排放的法律法规，并且需要限制高硫煤的开采，积极发展硫技术，加强对排污费用的征收管理。本文将主要围绕燃煤锅炉烟气脱硫技术的实践展开论述。

关键词：燃煤锅炉；烟气脱硫技术；发展现状；问题与措施

根据我国目前燃煤锅炉烟气脱硫技术的发展现状进行探讨，介绍几种比较典型的烟气脱硫方法。对锅炉烟气脱硫存在的问题进行分析，进而提出一些改进的措施。

一、我国烟气脱硫技术的发展现状

站在工艺特性的角度上，可以将烟气脱硫技术分为湿法、干法以及半干法三种类型。虽然烟气脱硫的方法多种多样，但是具有实用性的比较少，基本只有十几种左右，这十几种方式比较可靠有效，其中应用最广泛的是石灰石，石灰浆液吸收法以及一些湿法烟气洗涤脱硫工艺，基本占到了世界现有烟气脱硫装置的85%左右，喷雾干燥法大约占到了8.4%左右，而干法烟气脱硫占到的比例是最小的。站在烟气脱硫的副产品处置方式的角度上分析，可以将烟气脱硫技术分为回收法和抛弃法两种类型。

（一）石灰石，石灰浆液湿法脱硫

利用石灰石或者是石灰浆液吸收塔内的烟气中存在的二氧化硫，产生亚硫酸钙以及硫酸钙等物质；有时可以从二氧化硫中回收石膏，或者是抛弃生成物，但是有可能造成二次污染。这种脱硫方式比较容易操作，原料易得，并且脱硫率相对比较高，脱硫达到75%，--95%。吸收塔常用型式多种多样，比如，湍球塔、筛扳塔、洗涤塔文丘里以及喷雾洗涤塔等类型。在实际的操作中出现了一些问题：首先，由于吸收剂以及生成物都呈现固体状态，因此，在进行烟气脱硫时，各个机械设备以及管道内容易出现堵塞和结垢等情况，一般需要使用添加剂才能有效地缓解这一状况，但是效果不甚理想；二是对固体生成物的处理。对于一些中小型的工业锅炉而言，一般不采用回收注，而是用水力旋流器对吸收塔排出的浆液进行增稠浓缩处理，紧接着将其输送到排渣场抛弃。为了有效地防止出现二次污染，需要采用闭式废液循环系统。对于这类的烟气脱硫设备而言，是否能够长期地使用，主要是根据这两个问题是否得到有效地解决以及系统是否得到完善决定的。对于大型的电站燃煤锅炉而言，一般可以采用石灰石，利用石膏回收法的烟气脱硫装置，但是投资相对比较大。比如，重庆的珞璜电厂的烟气脱硫示范工程的外汇部分的投资已经高达3460万美元。

（二）双碱法

双减法也可以称为钠碱法，在一般情况下，主要是利用钠化台物溶液吸收烟气中存在的二氧化硫，然后用石材石灰石浆液促使吸收液的再生，最终生成固体生产物亚硫酸钙或者是硫酸钙物质。这种烟气脱硫方式的一个显著特征是吸收塔内的钠化台物水溶液之后，不会产生结垢，并且脱硫率非常高，高达95%以上。

（三）半干法烟气脱硫

半干法烟气脱硫法主要是将湿法和干法有机结合起来。湿法的缺点是不容易处理脱硫废液，增湿降温之后，不容易将烟气排放出去。干法的缺点是固体的吸收剂以及低浓度的二氧化硫气体不容易产生化学反应。而半干法烟气脱硫则有效地避免了这两种方法的缺点，结合了这两种方式的优点。旋转喷雾干燥法是一种使用比较广泛的半干法。旋转喷雾干燥法主要是将氢氧化钙或者是碳酸钠物质制作成浆液，利用高速旋转雾化器将浆液放入大干燥反应器中，当烟气通过时，其中的碱性液滴能够吸收二氧化硫，由于受到烟气热量的影响，水分会逐渐蒸发，此时在干燥反应器的出口处，形成了一些固体颗粒，其中包括一些反应生成物、未发生反应的原材料以及飞灰等物质。然后再用袋式除尘器收集固体颗粒，分离除去。炉内喷钙增湿活化脱硫法也是属于半干法烟气脱硫法的一种。在一般情况下，喷雾干燥法脱硫率为75%～90%。喷雾干燥法的显著特征是操作方便简单、使用设备较少，耗能以及耗水量比较低，因此投资成本以及运行费用相对比较低。同时，其生成的固体废弃物的体积比较小，处理方便，不存在设备结垢的问题，由于出口处的烟气温度偏高，可以直接进行排放。山东的黄岛电厂引进的简易喷雾干燥法烟气脱硫以及重庆的长寿化工总厂引进的JBR 法脱硫等都属于半干法，并且都已经开始运行，其实际脱硫率基本为70%一75%。

二、锅炉烟气脱硫存在的问题

（一）烟气脱硫废液处理困难

碱液在烟气中吸收二氧化硫之后，容易形成烟尘、硫酸盐废液以及亚硫酸盐废液等废弃物，如果处理不当，则容易产生二次污染。因此，需要合理地处理废液，加强废液中的硫酸盐类的回收和再利用，将废液资源化。目前，有的中小型的锅炉烟气脱硫的废液处理的过程中，由于资金有限，副产品产生量比较少，档次比较低，销量比较差等问题，导致脱硫废液处理的工作难度比较大。

（二）腐蚀严重，脱硫设备寿命短

煤炭在燃烧时，不仅产生二氧化硫物质，同时还会生成一氧化硫。由于烟气中含有水成分，生成的一氧化硫容易形成硫酸雾。当温度比较低时，硫酸雾则会凝结，依附在机械设备的内壁上，有的溶解在洗涤液中，导致湿法脱硫设备遭到腐蚀，大大地减少了机械设备的使用寿命。因此，需要积极采取有效的措施进行防腐。可以利用不锈钢、硬聚氯乙烯以及陶瓷等制造吸收塔或者是其他的相关的机械设备，在设备的内壁上需要喷洒一些防腐材料。

（三）结垢和堵塞，致使脱硫设备无法正常运行

造成设备结垢和堵塞的主要原因是烟气中的氧气将CaSO氧化成为石膏，并且促使石膏达到饱和状态。在管道、吸收塔、除雾器等部位容易出现结垢和堵塞现象。这种现象经常出现在自然氧化的湿法系统中，控制措施为强制氧化以及抑制氧化。

三、改进现有除尘系统进行脱硫技术的建议

在中小型的燃煤锅炉中，基本都设置了除尘系统，比较常见的除尘设备是旋风除尘器以及水膜除尘器两种。在改进现有除尘系统进行脱硫时，需要充分地利用现有的条件，选择合适的脱硫工艺，尽量达到投资少、效果好的目的。对于已经安装了高效多管除尘器系统的燃煤锅炉而言，一般是采用喷雾干式烟气脱硫，同时利用高效多管除尘器的工艺。在除尘器前安装喷雾干燥塔烟气脱硫，可以利用除尘器捕集粉末和烟尘，使用现有的除尘器处理生成的硫酸盐干。对于已经装置了文丘里水膜或者是麻石水膜除尘器系统的而言，可以利用烟道喷雾脱硫，同时加上水膜除尘器的工艺，改造现有的水膜除尘器。在水膜除尘器的进口处安装高效喷雾装置，因此，喷出的吸收剂浆液可以与烟道中的烟气混合在一起。另外，粉尘和烟尘可以被吸收剂润湿以及凝聚。烟气进入除尘器之后，除尘器立即可以捕集吸收液雾滴、脱硫产物以及烟尘等物质，经过除雾处理之后，烟气可以由烟囱排出。

四、总结语

综上所述，我国虽然引进了许多先进的烟气脱硫设备，但是由于投资成本比较高，导致这些先进的技术很难在我国进行大面积地推广。因此，我国 需要加大自主研发符合我国国情的烟气脱硫装置，开发操作方便并且实用性较强的烟气脱硫装置，从而有效地推动我国烟气脱硫技术的快速发展。

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