大型燃煤机组中碱性吸附剂脱除SO3技术的应用

曾杨 熊健 杨平

摘 要：近几年，随着人们对环境重视程度的不断提升，人们加强了对大型燃煤机组运行的分析，因为大型燃煤机组在运行过程中会生产大量的SO3，如果不采取合理的措施对SO3进行处理，将会对环境造成较为严重的危害。碱性吸附剂脱除SO3技术是去除SO3的一项理想技术，本文针对该项技术在大型燃煤机的应用进行分析，希望对相关工作人员能够有所帮助，并且能够促进相关行业的发展。

关键词：SO3；大型燃煤机；碱性吸附剂

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）21-0288-02

SO3是一种污染气体，其会对环境造成较为严重的污染，例如形成的酸雨，会对建筑物造成较为严重的腐蚀，造成植物死亡，设置会对人们的健康造成威胁。正因为如此，人们对SO3的排放量提出了养的要求，针对能够生产的SO3的活动，需要通过不同的方式，对SO3进行控制，并且通过合理的方式消除SO3，完成对环境的合理保护。

1 大型燃煤机组运行过程中SO3的形成

燃煤机组在运行过程中，煤燃烧过程中，因为煤中含有可燃性硫元素，燃烧后将会生成SO2，部分SO2被氧化最终将会生成SO3。

煤燃燃烧期间，所有的可燃性流都会被释放，在氧化性气氛下将会生成SO2，其中有0.5～1.5%的SO2将会进一步被氧化，最终生成SO3[1]。从实际分析情况来看，SO3的形成主要受以下几项因素影响：

（1）高温燃区内氧原子作用。

（2）过量空气系数越低，烟气中SO2反应的氧原子的质量浓度就越低，SO3的生产量也就越小。

（3）催化剂也会对SO3的生长造成一定影响[2]。

2 碱性吸附注射脱除SO3技术原理

将吸附剂注射到锅炉或烟道的合适位置上，然后让其与烟气中的SO3进行化学反应，生产固体盐类颗粒物，然后利用除尘设备，将通过化学反应生产的固体盐类颗粒脱除。在对该技术进行应用过程中，可以利用的吸附剂的种类有很多，例如，Na系、Ca系、Mg系等种，在具体注射过程中，可以分为浆液注射、干粉注射等不同形式，同时在具体注射构成中，也可以通过依据具体情况，选择不同的注射位置，可以是在锅炉内，也可以在SCR装置进出口、或者ESP出入口[3]。

例如，在SCR装置入口注射，能够很好的解决烟气温度降低后，硫酸氢铵以引起的催化剂中毒问题，而在空预器入口处进行注射，则能够解决空预器堵塞问题。

3 碱性吸附剂脱除SO3技术的具体应用

3.1 碱性吸附剂注射系统

系统的运行流程如下：

（1）利用罐车将吸附剂运输到施工现场，然后通过罐车风机将吸附剂运输到储罐中。

（2）在加料时，开启储罐顶部除尘器，对于罐内的空气，应当通过锅炉后，再将其排除。

（3）完成加料后，吸附剂通过振动集料装置被送至到称重计量罐中，精准称重后，利用系统中的旋转集料机和选装阀，最终进入到输管料管中，旋转阀上游与输送风机进行连接，下游目标的实际注射位置。

（4）吸附剂在进入输料管道后，由风机鼓入正压空气混合，然后通过固气相流形式，输送到烟气中，然后其将会与SO3发生化学反应，完成对SO3的脱除[4]。

3.2 几种常用的碱性吸附剂

3.2.1 CaCO3

炉内干法脱除SO2的常用CaCO3作为吸附剂，原理如下：炉内温度在1100～1250℃以内，此时CaCO3将会被分解为CaO和CO2，CaO对于SO2的去除率能够达到约60%。

向炉内注射CaCO3去除SO3的讨论相对来说比较少，但是随着SO2总量的减少，SCR催化氧化生产的SO3量自然也会降低。在具体作业过程中，增加炉内注射CaCO3系统需要考虑灰斗容积、炉内吹灰设施等各项因素[5]。此外，在炉内注射CaCO3，受环境因素影响，会发生化学反应，从而将会生产大量的CaSO4，这有可能会引起催化剂堵塞。也可以通过注射少量的CaCO3，完成对SO3脱除，国外就有该方面的研究，并且取得了成功。

3.2.2 Mg（OH）2浆液

现代大型燃煤机组大量的应用SCR脱销，通过该方式完成对NOX的控制，在该背景下，Mg（OH）2结渣趋势变弱，同时对SCR催化剂的影响相对较小，从国外发达国家在该方面的研究情况来看，主要以浆液形式进行。从实际研究成果来看，直接在炉内进行Mg（OH）2注射，对于SCR装置中的SO3未起到一定的脱除作用，因此，为了实现脱硫，还应当增设一路SO3脱硫装置，对其进行应用，只有这样才能完成相应的脱硫[6]。炉内注射的利用率相对较低，而对于吸附剂的用量较，由此可见，在炉内进行Mg（OH）2注射，需要的运行费用较高。此外，浆液还会对雾化喷嘴，浆液泵等各项设备造成磨损，同时，因为无法脱除SCR装置中生成的SO3，因此对于缓解空预器堵塞效果并不明显。

3.2.3 Ca（OH）2

Ca（OH）2在脱除SO3中的应用十分广泛，其作为一种常见的干粉吸附剂，在对其进行是应用过程中，可以选择ESP出入口，空预器出口，从大量的实际经验来看，采用该方法，对SO3进行去除，去除率能够达到约80%。人们将Ca（OH）2应用与SO3的去除较早，同时，同时Ca（OH）2也具有一定的炉内注射历史，并且，协同脱除SO2的效果十分显著。但是，需要相关研究人员注意的是，在炉内注射Ca（OH）2的用量相对较多，同时，ESP出口处的粉尘量也会有所升高。国外一些发达国家针对针对注射Ca（OH）2或CaCO3是否会造成ESP性能下降进行了研究，通过研究结果可以发现，在具体作业过程中，如果吸附剂注射量不到灰分含量的10%，则对于ESP的性能不会造成较为严重的影响。如果，机组的飞灰含量偏低，同时吸附剂的注射量较大，在具体作业过程中，可以通过增加极面板，增加烟道的湿度，降低烟气温度等手段，从而降低对ESP产生的负面作用。在炉外温度区间范围内，Ca（OH）2可以与SO3发生反应，但是不会与SO2发生反应。

4 结束语

在大型燃煤机组应用越来越广泛的今天，人们在对其进行应用的同时，也加强了对脱除SO3技术的研究。碱性吸附剂脱除SO3技术是大型燃煤机组运行过程中的一项常用的脱出SO3技术，通过对该技术进行合理应用，可以降低排出物中SO3的含量，从而将对环境造成的危害，在保证大型燃煤机运行安全、稳定的基础上，不会对空气造成危害，确保生态环境的良好性。但是，需要相关研究人员注意的是，在对碱性吸附剂进行应用，脱除SO3过程中，因为采用的脱除剂不同，取得的效果也不同，因此，在碱性吸附剂的选择过程中，要充分考虑环境、经济、工艺等各项因素的影响，最终选择一种合理碱性吸附剂，使其作用能够得到充分发挥，同时，还应当不断加强对该项技术的研究，使其变得更加成熟。

参考文献

[1]陈文瑞.大型燃煤电厂“前端”烟气SO3控制技术[J].中国环保产业，2018（04）：27～33.

[2]孟亚男.燃煤烟氣中SO3控制研究进展[J].山东化工，2018，47（07）：180～183.

[3]刘秀如，赵 勇，孙漪清，等.燃煤电厂SO3控制及脱除技术研究进展[J].电力科学与工程，2018，34（02）：56～62.

[4]莫 华，朱 杰，黄志杰，等.超低排放下不同湿法脱硫技术脱除SO3效果测试与分析[J].中国电力，2017，50（03）：46～50.

[5]胡 斌，刘 勇，任 飞，等.低低温电除尘协同脱除细颗粒与SO3实验研究[J].中国电机工程学报，2016，36（16）：4319～4325+4514.

[6]胡 冬，王海刚，郭婷婷，等.燃煤电厂烟气SO3控制技术的研究及进展[J].科学技术与工程，2015，15（35）：92～99+105.

收稿日期：2018-6-25

作者简介：曾 杨（1971-），男，助理工程师，本科，主要从事火电厂燃煤锅炉定制化技术服务方面工作。