锅炉烟气脱硫除尘一体化装置的开发与应用

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1、锅炉烟气脱硫除尘一体化装置的开发与应用李立清曾光明湖南大学环境工程系摘要：本文介绍了国内外已应用的锅炉脱硫除尘一体化装置，并结合国情，提出了应重点发展的锅炉烟气脱硫除尘一体化装置。关键词：锅炉；烟气；除尘；脱硫一、概述中国是以煤为主要能源的国家，也是世界上煤烟污染物排放大国。目前我国共装备工业锅炉约４４２万台，年消费原煤１２亿ｔ，１９９７年我国因燃煤所排放的ＳＯ已达２０４２×１０ｔ，占全国总排放的２４［１⁃２］８７％，烟尘达１１２４×１０ｔ，占全国总排放量的６０％。大量燃煤排放的煤烟型污染物已经在我国形成了很大的危害，降水ｐＨ值小于５?６的区域迅速扩大，已占国土面积的４

2、０％，而且都在我国的经济４［６］发达地区。估计２０００年的ＳＯ排放量至少在２５００×１０ｔ。烧煤所造成的酸雨污染已成为制约我国２国民经济和社会可持续发展的一个重要影响因素。如不采取有利的治理措施，这种局面将会加速恶化。２０世纪８０年代以来，为改善环境质量，国家在全国范围内划定烟尘控制区，有力地推动了烟尘［４］污染治理工作。电除尘等高效除尘设备比例不断增加，特别是在电力行业，烟尘排放得到了有效控制。例如：在电力行业中，１９９６年和１９８０年相比，尽管火电装机容量和燃烧煤量分别增加了３?２７４４倍和２?８倍，但烟尘排放量却从３９９×ｘ１０ｔ降至３７０×１０ｔ。４４１９９７年

3、全国烟尘排放量为１８７３×１０ｔ，比１９９６年减少１５０×１０ｔ。然而，就ＳＯ而言，由于技术２·２１１·城市学研究２０１５年第１期４与经济方面原因，目前尚未得到有效的控制，且以每年１００×１０ｔ的速度在递增，因此，符合我国国情的低费用烟气脱硫技术将要大力开发，而兼顾除尘脱硫的一体化装置研究将成为我国锅炉污染控制的一个热点。二、锅炉烟气除尘脱硫一体化装置研究与开发目前国内外关于脱硫除尘的方法很多，单就烟气脱硫来讲，可将目前国内外所研究开发的脱硫除尘一体化装置分为干法和湿法装置。１?干法锅炉烟气除尘脱硫一体化装置研究与开发干法锅炉烟气除尘脱硫一体化装置大体可分成如下几类。（

4、１）吸附过滤法利用可循环再生的固定吸附材料，除去烟气中的ＳＯ、ＮＯｘ和烟尘，水洗再生。该装置一般由预２除尘器、吸附塔（双塔）组成。这种装置具有很高的脱硫除尘效率，ＳＯ去除率大于９０％，净化气烟２３尘浓度小于１０ｍｇ／ｍ，烟气温降少，无二次污染，可回收副产品的优点。但也有其不足之处，吸附３［２０］塔入口烟气含尘要求＜１４５ｍｇ／Ｎｍ，否则易堵塞和引起吸附剂中毒。阻力降大，２０００～３０００Ｐａ。吸附剂容量有限，需经常进行再生，比较麻烦。再者一次投资大。该方法在德国已开发处理气量达１１０４３４３×１０Ｎｍ／ｈ的处理装置，日本也有３０×１０Ｎｍ／ｈ的装置。我国湖北松木坪电厂也

5、已成功地应用活性３炭⁃水洗再生法处理烟道气。该装置操作条件一般为：空速０?１～１?３ｍ／ｓ，气体速度０?１～０?６ｍ／ｋｇ·［３］ｈ，有效吸附温度０～５０度。（２）喷雾干燥法一体化装置［５］炉内喷钙脱硫是一种投资很低的技术，但效率一般在３０％左右。喷钙后烟气中粉尘量增加，电阻提高，增加了电除尘器的负荷。为提高脱硫率及钙的利用率，可在炉内喷钙后，电除尘之前，采用烟气喷钙增湿活化技术，对烟气喷钙及对脱硫剂进行活化，降低钙基脱硫剂的比电阻，提高收尘率及硫的转化率。这种联合脱硫除尘技术，脱硫率可达８５％，且不会因过高地炉内喷钙造成换热管结垢及降低炉温。南京下关电厂的二套１２５Ｍ

6、Ｗ发电机组应用了该技术。其主要技术经济指标为：钙硫比２?５，石灰石粉细度３２５目筛余２０％，电除尘出口温度７０℃，对锅炉效率影响小于０?６１％，耗电量约１０?４ｋＷｈ／ｈ·ＭＷ台，该方法占地不大，适合旧电厂改造，且无废水排放。（３）排烟循环流化床脱硫除尘（ＦＧＤ⁃ＣＦＢ）的联合装置［７］德国Ｌｕｒｇｉ公司开发的排烟循环硫化床脱硫除尘（ＦＧＤ⁃ＣＦＢ）的联合装置。排烟通过固体吸收剂流化床，固体吸收剂与ＳＯ充分接触，且强烈进行传质传热。运行温度降至露点附近，仍不会在反２应器壁面结垢。由此带来极大益处：脱硫剂的高利用率和高脱硫率。对高硫煤也能达到８０％～９０％脱硫率。其后接电

7、除尘或袋收尘器，除尘效果可以保证。该装置占地大，运行可靠，投资大，运行费用适中。该装置业已应用１９套，最大的为２００ＭＷ发电机组。其主要技术参数为：Ｃａ：Ｓ＝１?１～１?３，·２１２·２０１４“城市生态环境问题”钱学森城市学金奖、西湖城市学金奖征集评选２排烟温度约为７０ｅ，吸收剂平均粒径为１００～１２０目，床重１８～５３ｋｇ／ｍ，压降２００～５３０Ｐａ，气速０?２５～０?４ｍ／ｓ。适合旧电厂改造。［８］（４）荷电干式吸收剂喷射（ＣＤＳＩ）除尘脱硫系统装置美国Ａｌａｎｃｏ环境资源公司在９０年代初研制了ＣＤＳＩ除尘脱硫系统。该系统由吸收剂喷射