燃煤电厂烟气脱硫技术选择的探讨

《燃煤电厂烟气脱硫技术选择的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、燃煤电厂烟气脱硫技术选择的探讨　　燃煤电厂烟气脱硫技术选择的探讨　　李江荣1，2，黄昆明1，2，李立松1，2，李新1，2(1成都国化环保科技有限公司，四川成都，610065;)(2国家烟气脱硫工程技术研究中心，四川成都，610065)　　摘要：本文简单介绍了目前国内燃煤电厂的烟气排放现状。通过对国内外常见的烟气脱硫技术优缺点比较，分析了燃煤电厂在十二五时期内对烟气脱硫技术的选择。　　关键词：燃煤;烟气;脱硫;　　近年来，我国经济快速发展，电力需求和供应持续增长。截至2010年底，全国电力装机容量已达9.62亿千瓦，居世界第二位，其中火电为7.07亿千瓦，占全国总装机容量的73%，火电发电

2、量约占全部发电量的80%以上，消耗燃煤16亿吨。目前火电行业二氧化硫和氮氧化物排放量均占全国排放总量的40%以上。据环保部最新统计，2012年全国燃煤脱硫机组共4659台，总装机容量7.18亿千瓦。我国人均装机容量远低于发达国家平均水平，我国的能源结构决定了在今后相当长的时间内燃煤机组装机容量还将不断增长，火电厂排放的二氧化硫、氮氧化物和烟尘仍将增加。火电厂排放的大气污染物若得不到有效控制，将直接影响我国大气环境质量的改善和电力工业的可持续和健康发展。火力发电是重要排污行业，火电行业对于环境质量的稳定和改善有重大影响。1烟气脱硫技术　　国际上控制SO2排放的方法有上百种,根据脱硫过程所处

3、的不同阶段，可分为燃烧前脱硫，燃烧中脱硫和燃烧后脱硫即烟气脱硫，其中烟气脱硫技术是目前控制大气中SO2排放最有效和应用最广的一项脱硫技术。烟气脱硫按照操作过程的物相划分，可分为湿法、半干法和干法三类[1,2]。1.1湿法烟气脱硫技术　　湿法烟气脱硫技术原理为气液反应，已有几十年的发展历史。技术成熟，脱硫率高，但系统庞大，投资运行成本高，脱硫副产物处理困难，易造成二次污染。该法主要适用于大型燃煤电站锅炉的烟气脱硫。根据国际能源机构煤炭研究组织调查表明,湿法脱硫占世界安装烟气脱硫的机组总容量的85%[3,4]。1.1.1石灰—石膏法　　石灰-石膏法是目前世界上最成熟、应用最为广泛的烟气脱硫技

4、术之一。其主要反应是在吸收塔中进行的，送入吸收塔的吸收剂-石灰石浆液与经烟气再热器冷却后进入吸收塔的烟气接触混合，烟气中的二氧化硫(SO2)与吸收剂浆液中的碳酸钙((CaCO3)以及鼓入的空气中的氧气(O2)发生化学反应，生成二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)即石膏;脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴、烟气再热器加热升温后，经烟囱排入大气。　　该工艺的化学反应原理如下[5]：　　吸收：SO2(g)+H2O=H++HSO3-　　溶解：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2(g)　　氧化：HSO3-+1/2O2=H++SO42-　　结晶：Ca2++SO42-+2H2O=CaSO4.2H

5、2O(s)　　石灰石石膏法烟气脱硫技术具有工艺简单，吸收率较高，操作容易，投资较小等优点，但也存在不少问题，运行成本高，占地面积大，设备、烟囱需防腐，存在烟气二次污染。由于无法有效脱除SO3酸性气体等有害物，从临时烟囱排出大量白烟形成的烟囱雨中含一定的硫酸雾滴和细微重金属颗粒，对脱硫系统周边设备、草坪、树木及工作人员健康可能造成影响;脱硫副产物石膏难以处理。1.1.2氨法　　氨法烟气脱硫的原理是用亚硫酸铵制成的吸收液与烟气中的SO2反应，生成亚硫酸氢氨。再与氨气反应，生成亚硫酸铵溶液，以此溶液为吸收液再与SO2反应。往复循环，亚硫酸铵溶液浓度逐渐增高，达到一定浓度后，将部分溶液提取出来，

6、使之氧化，浓缩成为硫酸铵被收回。　　该工艺的化学反应原理如下：　　吸收：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3　　再生：NH4HSO3+NH+H2O=(NH4)2SO4+H2O　　氧化：(NH4)2SO3+1/2H2O=(NH4)2SO4　　氨法是成熟工艺，具有脱硫效率高、能耗低、运行费用低等特点。副产品为硫酸铵，可用作化肥。但是脱硫剂—氨水成本高，来源受到限制，系统庞大，而且氨极易泄漏，造成二次污染，氨肥销售困难等使其推广应用受到限制。因此，在电力系统中应用较少，发展较为缓慢[6]。1.2半干法烟气脱硫技术　　半干法烟气脱硫技术

7、是以雾化的乳状吸收剂与烟气中的SO2反应，同时利用烟气自身的热量蒸发吸收液的水分，使最终产物为干粉状。该技术综合了干法和湿法烟气脱硫技术的有点，投资省，能耗低，且无腐蚀、结垢等问题。1.2.1喷雾干燥法　　喷雾干燥法是利用小块状生石灰或消石灰粉制成浆液作为脱硫吸收剂,吸收剂浆液被雾化成细小的液滴以形成较大的比表面积,在吸收塔内与烟气混合接触,发生快速的物理化学反应,一方面烟气冷却,微滴蒸发干燥;另一方面吸收剂与烟气中生成亚硫酸盐和少