行业现状--中国燃煤工业锅炉烟气脱硫的现状及发展趋势hdfd.docx
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1、中国燃煤煤工业锅锅炉烟气气脱硫的的现状及及发展趋趋势张慧明内容摘摘要本文对对我国燃燃煤工业业锅炉烟烟气脱硫硫技术进进行了回回顾与展展望。990年代代我国成成功地研研究与开开发出多多种燃媒媒工业锅锅炉烟气气脱硫技技术及设设备,在在防腐、耐耐磨、防防结垢、防防堵塞等等方面取取得了突突破性的的进展。我我国研究究及开发发的烟气气脱硫技技术具有有脱硫效效率较高高,价格格低廉,能能耗低的的特点。近近年来,各各种烟气气脱硫技技术已陆陆续进入入市场。未未来,我我国燃煤煤工业锅锅炉烟气气脱硫技技术的发发展趋势势是:一一种在现现有的基基础上完完善和提提高、大大型化,自自动化,简简单化,适适应性强强,设计计及制造造
2、规范化化的烟气气脱硫设设备将成成为燃煤煤工业锅锅炉一种种不可缺缺少的辅辅机装置置。关键词词燃煤工工业锅炉炉,煤炭炭,烟气气,二氧氧化硫,烟烟气脱硫硫。1. 引引言 自800年代初初以来,随随着我国国经济迅迅速持续续地发展展,我国国大气被被SO22严重污污染。目目前,我我国煤炭炭年消耗耗量为112亿tt,SOO2的年排排放量为为20000多万万吨。在在SO22污染作作用下,我我国酸雨雨污染日日益严重重,生态态环境受受到严重重破坏。削削减SOO2的排放放量,防防治大气气SO22污染,已已成为当当今我国国普遍关关注的社社会热点点问题。 我国大大气中的的SO22,944%来自自煤炭燃燃烧,其其中,燃燃
3、煤工业业锅炉SSO2的排放放量为7750万万吨,占占煤炭燃燃烧SOO2排放量量的366.5%。统计计表明,燃燃煤工业业锅炉是是我国大大气SOO2污染最最大的污污染源。显显然,控控制燃煤煤工业锅锅炉大气气SO22污染,对对控制我我国大气气污染具具有极其其重要的的意义。 燃煤工工业锅炉炉,是我我国量大大面广的的热能动动力设备备。目前前,我国国燃煤工工业锅炉炉拥有660多万万台,其其特点如如下:燃燃煤消耗耗量多,SSO2排放量量大;以以燃煤为为主,煤煤炭多为为高灰分分高硫煤煤;锅炉炉容量小小,热效效率低;烟筒低低矮,含含硫烟气气低空排排放;布布局分散散,遍及及全国各各地;管管理水平平低下,机机械化及
4、及自动化化程度低低。燃煤煤工业锅锅炉排放放的含硫硫烟气,温温度高,压压力低,组组成复杂杂,含有有酸性气气体,腐腐蚀性强强,回收收的产物物目前价价值不大大,净化化操作不不经济。可可见,控控制燃煤煤工业锅锅炉大气气SO22污染的的净化操操作十分分苛刻,要要比控制制燃煤发发电厂锅锅炉SOO2污染困困难得多多。 近200多年来来,我国国对燃煤煤工业锅锅炉烟尘尘污染治治理,进进行了大大量而有有效的工工作,其其烟尘污污染基本本上得到到有效的的控制。然然而,对对燃煤工工业锅炉炉SO22污染综综合治理理,才刚刚刚起步步,研究究与开发发燃煤工工业锅炉炉烟气脱脱硫技术术的时间间还不到到10年年。 燃煤工工业锅炉炉
5、S022污染防防治的方方法颇多多,如采采用天然然气及轻轻柴油等等清洁燃燃料做燃燃料,燃燃用低灰灰分低硫硫优质煤煤及工业业固硫型型煤等。但但是,对对于控制制燃煤工工业锅炉炉大气SS02污染,烟烟气脱硫硫也不失失为一种种好方法法,而且且是一种种最普遍遍最适用用的脱硫硫技术,它它符合我我国能源源结构以以煤为主主的特点点及煤炭炭品质不不高的国国情。尤尤其在缺缺乏清洁洁燃料和和优质煤煤而燃用用含硫量量1%以上的的煤炭时时,烟气气脱硫技技术是控控制燃煤煤工业锅锅炉的主主要途径径。 2. 我国燃燃煤工业业锅炉烟烟气脱硫硫研究与与开发的的现状 我国燃燃煤工业业锅炉烟烟气脱硫硫起步较较早,但但发展缓缓慢。早早在
6、500年代初初,我国国南京永永利宁化化工厂就就在工业业锅炉内内喷撒石石灰,以以防治烟烟气中SSO3对锅炉炉护管及及设备的的腐蚀,其其效果较较好。在在80年年代之前前,我国国燃煤工工业锅炉炉烟气脱脱硫的研研究及开开发,基基本上处处于停滞滞阶段。到到了800年代末末或900年代初初,由于于我国大大气SOO2污染及及酸雨污污染日趋趋严重,研研究与开开发燃煤煤工业锅锅炉烟气气脱硫技技术便应应运而生生。许多多部门着着手研究究及开发发燃煤工工业锅炉炉烟气脱脱硫技术术。19995年年8月,我我国修改改后的中中华人民民共和国国大气污污染防治治法的的正式出出台,SSO2在法规规上定义义为我国国重要的的必须治治理
7、的大大气污染染物,SSO2污染防防治及酸酸雨污染染防治纳纳入法律律条文,以以法规形形式确保保SO22污染防防治和酸酸雨污染染防治。随随着中中华人民民共和国国大气污污染防治治法的的贯彻和和执行,在在很大程程度上促促进了燃燃煤工业业锅炉烟烟气脱硫硫的研究究与开发发。我国国相当多多的高等等院校,中中国科学学院的院院所,各各部委的的科研机机构,地地区的科科研部门门,环保保局的科科研院所所,以及及民营科科研机构构等,对对燃煤工工业锅炉炉烟气脱脱硫技术术纷纷进进行研究究与开发发。参加加研究与与开发的的单位之之广,人人数之多多,时间间之长,在在我国历历史上实实属罕见见。燃煤煤工业锅锅炉烟气气脱硫以以其存在在
8、问题多多,治理理难度大大,而成成为我国国当今令令人关注注的热点点。由中中国环境境科学学学会发起起和主办办的三届届务实和和卓有成成效的“全国燃燃煤锅炉炉烟气脱脱硫技术术交流会会”,把我我国燃煤煤工业锅锅炉烟气气脱硫技技术研究究与开发发,从引引进、学学习、消消化、模模拟阶段段推进到到独立自自行研究究与开发发阶段,进进一步推推进到富富有独创创的研究究与开发发阶段。三三届技术术交流会会,极大大地促进进了科研研单位之之间烟气气脱硫技技术的交交流与学学习,沟沟通了科科研单位位和用户户之间的的产销关关系,促促进了烟烟气脱硫硫技术及及设备进进入燃煤煤工业锅锅护的市市场。可可以说,中中国环境境科学学学会,在在促
9、进我我国烟气气脱硫技技术研究究与开发发方面功功不可抹抹。 在900年代不不到100年内,我我国研究究与开发发的烟气气脱硫技技术多达达50种种以上。时时间短,种种类多,技技术广,在在人类烟烟气脱硫硫研究与与开发历历史上也也不多见见。在研研究与开开发的550多种种燃煤工工业锅炉炉烟气脱脱硫技术术中,包包括炉内内直接喷喷石灰/石灰石石、沸腾腾床石灰灰石和喷喷雾干燥燥法等干干法烟气气脱硫,钙钙碱法、氨氨碱法、钠钠碱法及及镁碱法法等湿法法烟气脱脱硫。湿湿法烟气气脱硫占占95%左右,干干法烟气气脱硫占占5%左左右。目目前,干干法烟气气脱硫除除个别方方法外,仍仍处于研研究及中中试阶段段,尚未未工业化化,近期
10、期内很难难推广应应用。湿湿法烟气气脱硫趋趋于成熟熟,正处处于工业业化应用用,是当当前可行行的脱硫硫技术。湿湿法又分分为除尘尘脱硫组组合体化设设备,和和除尘与与脱硫分分体组合合式设备备。在研研究与开开发的550多种种烟气脱脱硫技术术中,运运行稳定定、安全全可靠的的烟气脱脱硫技术术大约有有10种种左右,其其脱硫效效率均能能达到国国家允许许的排放放标准。其其性能为为脱硫效效率较高高(700900%),无无二次污污染,气气水及灰灰水分离离良好,防防腐、耐耐磨,无无结垢、无无堵塞、运运转效率率高(90%),使使用寿命命长(110年以以上),能能耗低,价价格低廉廉,工艺艺过程及及设备结结构简单单,操作作方
11、便,占占地面积积小。不不到100年内,在在烟气脱脱硫研究究及开发发中,一一向被人人们认为为难以解解决的腐腐蚀、磨磨损、结结垢及堵堵塞等棘棘手的问问题,取取得突破破性的解解决,脱脱硫设备备的使用用寿命在在10年年以上,运运转效率率在900%以上上。相当当部分关关键技术术,如防防腐、耐耐磨、防防结垢、防防堵塞、灰灰水分离离、气水水分离等等,达到到或接近近国际的的先进技技术。 3. 我国典典型燃煤煤工业锅锅炉烟气气脱硫技技术 在900年代里里,我国国用不到到10年年的时间间,成功功地研究究及开发发出多种种燃煤工工业锅炉炉烟气脱脱硫技术术。我国国燃煤工工业锅炉炉部分烟烟气脱硫硫技术的的特性列列于表11
12、。 4. 我国燃燃煤工业业锅炉烟烟气脱硫硫技术的的特点 我国研研究开发发的比较较理想的的燃煤工工业锅炉炉烟气脱脱硫技术术与设备备,有其其共同的的优点,也也各有独独到的长长处。 4.11 脱脱硫效率率较高 我国研研究开发发的燃煤煤工业锅锅护烟气气脱硫技技术及设设备,脱脱硫效率率较高,一一般可达达到600800%,高高的可达达到900%以上上。净化化后烟气气中SOO2的含量量,均符符合锅锅炉污染染物排放放标准的的要求,均均能达标标排放。 4.22 价价格低廉廉 我国研研究及开开发的烟烟气脱硫硫技术及及设备,工工艺过程程及设备备结构简简单,耗耗钢量小小,成本本低,占占地面积积小,操操作费用用低,脱脱
13、硫除尘尘一体化化。每蒸蒸t总投投资为00.71.55万元;t煤脱脱硫费用用:干法法为35元,湿湿法为557元元。800年代初初,我国国在天津津安装一一台从美美国引进进的5tt/h燃燃煤工业业锅炉烟烟气脱硫硫样机,总总投资1100万万元,年年操作费费用100万元。可可见,我我国研究究开发的的烟气脱脱硫设备备,投资资及操作作费用远远比国外外低得多多,符合合国情,用用户能够够承受。 4.33 防防腐耐磨磨,使用用寿命长长 烟气中中酸性物物质的腐腐蚀及烟烟气和洗洗涤液的的冲刷作作用,使使设备受受到严重重的腐蚀蚀和磨损损,这是是多年来来难以解解决的棘棘手问题题之一。近近年来,我我国在烟烟气脱硫硫技术中中
14、,防腐腐和耐磨磨取得了了突破性性的进展展。一些些设备内内衬特制制的耐高高温防腐腐耐磨材材料和涂涂料,其其中以铸铸石居多多;也有有的采用用陶瓷、不不锈钢、玻玻璃钢等等,都具具有较好好的效果果。从而而,烟气气脱硫设设备的使使用寿命命长达110年以以上。 4.44 气气水分离离技术良良好,防防止引风风机和管管道腐蚀蚀净化后离离开脱硫硫设备的的气体,常常常夹带带洗涤液液。脱硫硫后的洗洗涤液一一般呈酸酸性。气气体带水水会造成成引风机机和管道道的严重重腐蚀。目目前,许许多脱硫硫设备都都安装了了脱水除除雾的装装置,其其效果良良好,脱脱水效率率可达990999%。脱脱水除雾雾以旋流流板最佳佳,不锈锈钢节流流网
15、次之之。为此此,大大大延长了了引风机机和管道道的使用用寿命,不不会降低低脱硫效效率,也也不会造造成二次次污染。 4.55 灰灰水分离离技术良良好,不不造成二二次污染染 洗涤液液吸收SSO2之后的的富液,常常常含有有烟尘,亚亚硫酸盐盐和硫酸酸盐。合合理处理理富液,也也即灰水水分离,往往往是烟烟气脱硫硫技术成成败的关关键因素素之一。灰灰水分离离,既不不浪费资资源,又又不造成成二次污污染。目目前,我我国烟气气脱硫灰灰水分离离方法较较多,有有的是在在设备内内设有刮刮板式出出灰器;有的是是在设备备内装有有转鼓车车水式灰灰水分离离器;有有的是在在设备外外借助沉沉淀池进进行灰水水分离;也有的的借助龙龙门挖灰
16、灰机、循循环水泵泵等设施施进行灰灰水分离离。灰水水进行分分离,而而不是将将灰水未未经处理理排放掉掉,既不不造成灰灰水二次次污染,废废水又可可循环应应用,分分离后的的灰渣又又可做为为建筑材材料、填填土等。 4.66 废废物资源源化,用用做吸收收剂 目前,我我国燃煤煤工业锅锅炉烟气气脱硫,主主要以石石灰作脱脱硫剂,占占吸收剂剂总用量量的855%以上上,其次次也有以以碳酸钠钠、氢氧氧化纳等等作脱硫硫剂,不不到5%。此外外,有的的应用废废碱液、废废氨水、废废碱渣、锅锅炉飞灰灰和冲渣渣水等作作为脱硫硫剂,大大约为110%左左右。以以废治废废,废物物资源化化,大大大降低了了烟气脱脱硫操作作费用。如如天津家
17、碱厂厂以碱渣渣作基料料,添加加催化剂剂制成粉粉状的吸吸收剂,净净化10000NNm3含硫烟烟气的费费用仅为为0.110.12元元。 4.77 吸吸收液循循环使用用 我国研研究与开开发的燃燃煤工业业锅炉湿湿法烟气气脱硫技技术及设设备,基基本上都都采用了了吸收液液循环使使用的工工艺过程程,耗水水量较少少,仅仅仅是高温温下水的的蒸发量量,其值值约为220228kgg/Nmm3。有的的采用自自动补水水,以防防系统无无水运行行。170表1 我国部部粉燃煤煤工业锅锅炉烟气气脱硫主主要特点点及使用用范围名称脱硫机理理脱硫效率率%除尘效率率(%)脱硫剂液气比(%)钙硫比运转效率率(%)特点使用范围围使用寿命命
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