煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀

1、煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀工業(yè)革命以來*人們依靠不斷發(fā)展的知識(shí)文化和不斷進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造了大童財(cái)*，同時(shí)也輪生存壞境帶來了嚴(yán)£傷害，產(chǎn)生了大量影響人類社會(huì)生存發(fā)展的壞境問題.如溫室效應(yīng)、土地沙漠化、淡水資源盅缺、森林資源銳減等.而影響呆大的還是酸雨污染。從我國(guó)rgflHAcidRain）的成分來看.硫酸抿與硝酸根的申?duì)枬舛萙比6.4:1說明我國(guó)的酸剛地硫權(quán)喇的，竄人是我國(guó)繼FW的主嚶成肉"在南雪等形成和降落的過程中，排放到人氣中的！50輕氮氧化物與氧化性物質(zhì)反應(yīng)生咸硫酸和硝酸,址終形成PH值低于5用的酸性降水返回地面-酸雨會(huì)便湖泊變成酸性.威跡水生生物生存,會(huì)讓土壤酸化

2、和貧帚化，蔽嚴(yán)農(nóng)作輸及森林主怪.我國(guó)是全球三人懶雨區(qū)Z+40啊左右的國(guó)土面積遭受了因SO2排放形成的酸南的危害°so2從葉面丸孔進(jìn)入植物逐步擴(kuò)Itt到柵欄組飆Al腿海綿紐織細(xì)胞以及葉綠體和葉綠索，影響植物正常生長(zhǎng)，降低植物抵抗插蟲害的能力*使葉片發(fā)黃、枯萎*甚至導(dǎo)致曲物死廣“£O丄除危害植物生存生長(zhǎng)外*當(dāng)其在大氣迖到一定濃度吋，也會(huì)對(duì)人和動(dòng)物造成f£陽(yáng)通過呼吸道系統(tǒng)逬入人體，闔氏舄溶尸水，大那分滯留于呼轂道,作川J：呼吸器宙隹呼吸道黏膜上形成具有腐軸性的業(yè)臓酸和硫酸*刺激人體組織引起或抓重呼吸器言的疾病，S6進(jìn)入血液后會(huì)破壞酶的話力，影響人體代謝和免疫力.另外*S

3、O還會(huì)腐蝕機(jī)器設(shè)備總響其正常運(yùn)彳f.腐蝕建筑物表面降低其使用壽命叫HI比大然污染源.人為污染源對(duì)壞境的危害更為嚴(yán)在我圉.發(fā)電H前仍以燃煤火電機(jī)組為主Jll力工業(yè)將一次能源向二次能源轉(zhuǎn)換+在為社會(huì)提供潔凈、高效的電能的同時(shí)，也消耗了大的煤真蜜瀛井生產(chǎn)了大童煙塵、S氨氧化物等人氣污染物燃煤產(chǎn)主的大量污染物山總排放最很尢的比重*每年向大氣播謨的二氧化硫高達(dá)1000/噸左右*我國(guó)二氧化硫總排放定的趴是由燃煤所承擔(dān)”是造戚環(huán)境污染的黑魁禍?zhǔn)?另一方面，我國(guó)又是一個(gè)缺備大|札每年需進(jìn)口大硫確生產(chǎn)硫酸以霍補(bǔ)國(guó)內(nèi)不足，因此在對(duì)發(fā)電企業(yè)進(jìn)廿脫硫的同時(shí)合理利川硫許源是我國(guó)脫硫技術(shù)研究的巫點(diǎn)賓現(xiàn)降低壞境污染和増強(qiáng)臨

4、源利用效率的雙重作用.在（中華人民共和國(guó)大丸瀉染防治袪人火電廠污染物控制排放標(biāo)和"（J-關(guān)法律規(guī)定相讎出臺(tái)的影響卜*我國(guó)火電廠煙r脫窿工作取得了突破性進(jìn)展.煙氣脫硫系統(tǒng)在燃煤電廠中得到了廣泛應(yīng)用。截至2011年底,全國(guó)全【I徑發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到10.56億千瓦,其中火電7.65億千瓦,核電1257力千瓦,水電2.31億千瓦,并網(wǎng)風(fēng)電4505萬千瓦,并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電214萬千瓦。火電占總裝機(jī)比例為72.5%,比上年下降0.9個(gè)百分點(diǎn)。全國(guó)己投運(yùn)火電煙氣脫硫機(jī)組合同容量6.84億十瓦,累計(jì)投運(yùn)容fi5.18億千瓦,全國(guó)火電廠已投運(yùn)煙億脫硫機(jī)組容16占全國(guó)燃煤機(jī)組容昴的75.73%o經(jīng)過藝年發(fā)

5、展，脫硫行業(yè)已初貝規(guī)模。脫硫建設(shè)規(guī)模急劇増長(zhǎng),但脫硫產(chǎn)業(yè)化水平還是相對(duì)滯后,直接表現(xiàn)為:系統(tǒng)運(yùn)行成本高、設(shè)備的可靠性差、己運(yùn)行的脫硫系統(tǒng)投運(yùn)率低、脫硫效率達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等，這些成為發(fā)電企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理過程中難以擺脫的包袱。因此，適當(dāng)調(diào)整脫腕系統(tǒng)的投運(yùn)步調(diào)，總結(jié)火力發(fā)廠脫硫i殳施實(shí)際運(yùn)行小的殆見或究發(fā)性問題，研究脫硫系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行、設(shè)備改進(jìn)、技術(shù)革新是兼具挑戰(zhàn)性和迫切性的工作，也是一條任重而道遠(yuǎn)的路。二氧化硫控制技術(shù)的研究源于20世紀(jì),發(fā)展至今已有九十多年的歷史.20世紀(jì)60年代以來,一些工業(yè)化國(guó)家相繼制定了嚴(yán)格的法規(guī)規(guī)章,限制煤炭燃燒過程中SO?等污染物的排放役相關(guān)規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)的制定極人地促進(jìn)了S

6、O?控制技術(shù)的發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)70年代以后，SO/控制技術(shù)開始逐漸由研究轉(zhuǎn)向了應(yīng)用。根據(jù)吸收劑及脫硫產(chǎn)物在脫硫過程中的于、濕狀態(tài)，火力發(fā)電行業(yè)將脫硫技術(shù)一般分為干法、半十（半濕）法和濕法叭濕法煙氣脫硫技術(shù)使用金有吸收劑的漿液在Z濕態(tài)卜脫硫和處理脫硫產(chǎn)物，該方匯雖然效率高、速度快、吸收劑利用率高、且技術(shù)成熟可靠，但也存在初始投資犬、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高、需要處理二次污染等問題。石灰石濕法是應(yīng)用最多的濕法煙氣脫硫技術(shù)，若將脫硫產(chǎn)物處理為石膏并加以回收利用，那么就是石灰石石皆濕法，否則就是拋棄法。拋棄法的設(shè)備簡(jiǎn)單、操作較簡(jiǎn)便，設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用可降低。當(dāng)煙氣中S02濃度較低，脫硫產(chǎn)物無回收價(jià)值或投資有限

7、，且人氣污染物排放控制嚴(yán)格時(shí)，可考慮采用拋棄法，但廢渣盂要占用場(chǎng)地堆放，容易造成二次污染。石灰石濕法煙氣脫硫工藝對(duì)S02的脫除率較高，通常可達(dá)到95%以上，且煙氣含塵起也會(huì)人幅度降低，不用在脫硫裝置后安裝除塵設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)煙塵排放杯準(zhǔn)需要。此法對(duì)煤種的適應(yīng)性強(qiáng)，既能適應(yīng)高硫煤（3%以上），也可用于低硫煤（小r1%）,脫硫裝置布置在鍋爐的尾部，易丁人型化，対現(xiàn)有鍋爐系統(tǒng)不存在顯著的影響，因此，不僅可用丁新裝機(jī)組，還可用丁現(xiàn)有機(jī)組的加裝，一般不會(huì)因脫硫裝置而影響鍋爐的正常運(yùn)行。石灰石吸收劑廉價(jià)易得，脫硫副產(chǎn)晶也可用于生產(chǎn)建材產(chǎn)品和水泥緩沖劑等，從而減少了運(yùn)行費(fèi)用。其他濕法煙氣脫硫技術(shù)還包括海水洗滌

8、脫硫和氨洗滌脫硫等。干法煙氣脫硫工藝均在干態(tài)卜完成，具有無污水排放、煙氣無明顯溫降，設(shè)備腐蝕較輕等優(yōu)點(diǎn)，但也還存在反應(yīng)速度慢、脫硫效率較低、石灰石利用率較低等問題，一些方法在設(shè)備人型化進(jìn)程中具有很人的困難，技術(shù)尚不成熟。主要有爐內(nèi)噴鈣等技術(shù)。半干法煙氣脫硫工藝是往管道或吸收塔內(nèi)注入石灰等吸收劑，與S02反應(yīng)后收集排出。主要包括：噴霧干燥吸收法、煙氣循環(huán)流化床脫硫法、爐內(nèi)噴鈣和局部塩濕活化法等。半干法通常兼具干法和濕法的優(yōu)點(diǎn)，與濕法相比，半干法的主要缺點(diǎn)是脫硫率低、吸收溫度高、需配置電除塵器，吸收劑利用率不足，一般約為30%"。目前,發(fā)達(dá)國(guó)家燃煤電廠基本上都應(yīng)用了FGD技術(shù),日本、美國(guó)

9、和徳國(guó)等在脫硫技術(shù)及應(yīng)用方面最具代表性網(wǎng)?？诒臼鞘澜缟献钤缛艘?guī)模使用FGD裝置的國(guó)家，從1962年就開始進(jìn)行FGD工藝及設(shè)備的研發(fā)，70年代起人規(guī)模實(shí)施應(yīng)用。70年代建造FGD設(shè)備初期，為了適應(yīng)不同的用途、煙氣處理璉和其他參數(shù),曾采丿H過多種FGD匸藝,但應(yīng)用放為泮遍的還是濕法匸藝，無論是設(shè)備數(shù)朮還足處理能力都占總數(shù)的90%左右。從火電廠所采用的丁藝來看，幾乎全部采用石灰（石灰石）石膏法，脫硫率達(dá)90%98%。的煙氣脫硫技術(shù)研究比日本較晚,自20世紀(jì)70年代初開始，特別是1978年璽新修改了環(huán)境法規(guī),否決了高煙囪排放后,FGD技術(shù)開始迅速發(fā)展,并取得很大的進(jìn)展.70年代初噴霧F燥脫硫工藝的研究

10、開始起步,80年代初,開始在燃燒低硫煤的電廠鍋爐上應(yīng)用，還針對(duì)老電廠脫硫改造問題.對(duì)吸收劑噴射技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究，如多級(jí)噴射燃燒法、等離子體脫硫法、在爐內(nèi)或煙道噴射鈣基吸收劑等，但至今尚未實(shí)現(xiàn)犬規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。新建的電廠己基本安裝了煙氣脫硫裝置。而采用方式80%是濕式石灰/石灰石石音法,以拋棄法為主,其次是雙堿法和碳酸鈉法。歐洲的FGD技術(shù)以徳國(guó)發(fā)展垃為迅速，裝置總裝機(jī)容砒為0.360.46億kW,居世界第三位.德國(guó)20世紀(jì)70年代后期，“黑森”大面積受害,使其不得不開展SO?的防治丁作。在不到20年的發(fā)展過程屮，F(xiàn)GD技術(shù)迅速實(shí)用化。在引進(jìn)日、美先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，立足丁本國(guó)技術(shù)的開發(fā)，于70

11、年代末開始在電站鍋爐上安裝FGD裝置。1983年頒布?jí)木撤ㄒ?guī)后，促進(jìn)了FGD裝置人規(guī)模應(yīng)用，11983年至1989年7年間,其SO?排放量降低6.8倍。德國(guó)主要采用的匸藝也是濕式石灰/石灰石石膏法，占90%以上。回收流程是拋棄流程2.6倍,75%的匸業(yè)用石音來口脫硫系統(tǒng).此外丹麥、芬蘭、挪威、奧地利等國(guó)對(duì)FGD技術(shù)也開展了人吊的研究，開發(fā)出了許賽先進(jìn)工藝，如丹麥的SDA法、芬蘭的LIFAC法、挪威的N1D法和海水脫硫T藝以及奧地利的DCFB循環(huán)流化床工藝等，不僅在本國(guó)安裝了許多FGD裝置，還向境外出II技術(shù)設(shè)備。英國(guó)主張燃用低硫燃料及高煙囪排放，法國(guó)則以核電為主，因此兩國(guó)對(duì)FGD的研究和應(yīng)用不

12、多我國(guó)煙氣脫硫技術(shù)的開發(fā)工作主耍集中在電力、冶金和化工部門，并首先在冶金化工部門取得成果南京鋼廠從日本同和公司引進(jìn)的式硫酸鋁石膏法流程裝St處理氯化球團(tuán)車間回轉(zhuǎn)窯尾氣,氣鼠為5.18X104Nm3/h,進(jìn)IIS6濃度20003000ppm,吸收率人亍95%,副產(chǎn)品石靑品位高。該流程可靠性好,自控水平高，比較適用丁冶金行業(yè)。株洲化工廠利用株洲冶煉廠高濃度S6的鉛冶煉尾氣制取濃硫酸丁藝裝置已連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)十余年，取得呃人的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益我國(guó)早在20世紀(jì)70年代就開始了火電廠FGD技術(shù)的研究工作，先后有60多家高校、科研和生產(chǎn)單位對(duì)多種脫硫工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究1,但進(jìn)展緩慢。隨»S02和酸雨污染的日趙嚴(yán)殖，國(guó)家投入大量的人力、物力和財(cái)力,對(duì)S02的污染控制技術(shù)細(xì)織了攻關(guān)研究，取得T系列成來,但人部分技術(shù)尚停訊小試或中試階段，有的技術(shù)雖已有工業(yè)性試驗(yàn)裝置，但由于各方面的原因未能犬規(guī)模推廣應(yīng)用。為了促進(jìn)國(guó)內(nèi)FGD技術(shù)的開發(fā)研究，我國(guó)從20世紀(jì)90年代初開始，在新建燃煤電廠引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的FGD技術(shù)和裝置，主要有冇灰石/石膏法、噴霧干燥法、爐內(nèi)噴鈣尾部煙氣