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锅炉烟气污染控制以及火电脱硫常用的方法

2020-07-01 15:46:59

{一}、锅炉烟气污染控制
  1、燃煤锅炉烟气除尘技术
  烟气除尘主要有干式除尘、湿式除尘及电除尘三大类。干式除尘结构简单、投资少、除尘、操作方便、但易造成二次污染;湿式除尘中使用普遍的是文丘里管麻石水膜除尘器,除尘,取材方便,,好,但需要一套回水处理装置。若循环水采用闭式循环,其pH值会越来越低,系统需要采取措施;电除尘,处理烟气量大,阻力低,但其效率受粉尘的静电性能影响,外型庞大,投资昂贵,运行维护要求高,在一般的工业锅炉极少采用,只有在环境要求下考虑采用。
  2、燃煤锅炉烟气脱硫技术
  烟气脱硫方法可分为抛弃法和回收法两大类。抛弃法是将吸收剂与SO2结合,形成废渣,其中包括烟灰、CaSO4、CaSO3和部分水,没有步骤、废渣抛弃或作填充处理,其大问题是污染问题未解诀,只是将空气污染变成固体污染;回收法是将吸收剂吸附SO2,然后或循环使用,烟气中的SO2被回收,转化成可出售的副产品如硫磺、硫酸或浓SO2气体,回收效果较好,但成本较高、一般按使用的吸收剂或吸收剂的形态和处理过程的不同,将回收法分为干法烟气脱硫、半干法烟气脱硫和湿法烟气脱硫三类。
  (1)干法脱硫干法烟气脱硫是用固体吸收剂(或吸附剂)吸收(或吸附)烟气中SOx的方法,具有系统简单、占地小、同时具有脱氮功能等优点,缺点是钙利用率低,脱硫剂、更换费用高。一般钙硫比为2时,脱硫效率可以达到70%,干法脱硫又有活性炭法、活性氧化锰法、接触氧化法和还原法之分。如活性炭法就是利用活性炭的活性和较大的比表面积使烟气中的SO2在活性炭表面上与水蒸汽反应生成硫酸的方法。
  (2)半干法烟气脱硫半干法烟气脱硫介于湿法和干法之间,脱硫剂以溶液的形式被喷入烟气中,SOx与脱硫剂发生反应的同时,溶液的水分全部蒸发。一般钙硫比为1.6时,脱硫效率可以达到80%。半干法烟气脱硫要求的控制水平较高,以使喷水量能全部蒸发。
  (3)湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫是用水或钙盐溶液作吸收剂吸收烟气SOx的方法,一般钙硫比为1时,脱硫效率可以达到90%,缺点是须建立水循环系统,、烟气脱水问题突出。湿法中由于所使用的吸收剂不同,湿法脱硫又有石灰石-石膏法、钠法、氧化镁法、氨和催化氧化法之分。如氨法就是用氨(NH3·H2O)为吸收剂吸收烟气中的SO2,其湿灰(中间产物)为亚硫酸铵(NH4)2SO3和亚硫酸氢铵NH4HSO3。
  采用不同方法处理湿灰,还可回收亚硫酸铵(NH4)HSO3、石膏CaSO4·2H2O和单体硫S等副产物。由于回收系统工艺复杂、投资高等因素80%湿灰采用经济的抛弃法。
  {二}、火电厂烟气脱硫常用的方法及特点
  以脱硫剂进入脱硫系统的水溶状态进行分类,可以把烟气脱硫技术分为干态(干法)、少量水溶状态(半干法)、大量水溶状态(湿法)三种。
  1)干法脱硫技术是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的二氧化硫,常用的方法有:炉内喷钙尾部增湿活化技术和循环流化床锅炉。它的优点是工艺过程简单,无污水、污酸处理问题,能耗低,特别是净化后烟气温度较高,有利于烟囱排气扩散,不会产生“白烟”现象,净化后的烟气不需要二次加热,腐蚀性小。
  2)半干法脱硫技术是经破碎石灰在消化池中,经消化后与脱硫副产物和部分煤灰混合,制成混合浆液,经浆液泵升压旋转喷雾器,经雾化后在塔内均匀分散,热烟气从塔顶切向进入烟气分配器,同时与雾滴顺流而下,雾滴在蒸发干燥的同时发生化学反应,吸收烟气中的二氧化硫。常用的方法有旋转喷雾法脱硫技术和烟气循环流化床脱硫技术。它兼有干法和湿法的一些特点,既有湿法脱硫反应、脱硫的特点,又有干法无污水废酸排除,脱硫后产物易于处理的好处。
  3)湿法脱硫技术是指反应剂在浆液状态下进行脱硫和脱硫产物的处理,它的的脱硫系统位于烟道的末端,除尘器之后,脱硫过程的反应温度低于结露温度,所以,脱硫后的烟气需要再加热才能排出。常用的方法是石灰石-石膏湿法脱硫工艺,海水脱硫法。该技术的特点是反应,,脱硫添加剂利用率高。如用石灰做脱硫剂时,当钙硫比为1时,即可达到90%的脱硫率,适合大型燃煤电站的烟气脱硫,但是,湿法烟气脱硫存在废水处理问题,初期投资大,运行费用也较高。
  综合以上三种脱硫技术比较,可以看出:干法和半干法吸收剂的利用率远低于湿法工艺,对含硫分高的煤种适应性差,干灰与脱硫产物无法分开利用等。目前,脱硫装置设计规程要求是大容量机组或设计煤种超过2%的机组湿法工艺,脱硫效率要求90%以上,200MW以下或剩余寿命低于10年的老机组,以及设计煤种含硫量低于2%的机组,推荐采用干式、半干式或其他费用相对经济的脱硫技术,脱硫效率要求仅为75%。

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