煙氣脫硫工藝

我國(guó)煙氣脫硫工藝技術(shù)進(jìn)展展望燕中凱一、我國(guó)“”煙氣脫硫的政策背景二氧化硫減排是我國(guó)“”|主要污染物減排最重要的任務(wù)之一。2023年3月，國(guó)務(wù)院公布的“”規(guī)劃綱要將二氧化硫作為主要污染物減排總量掌握的約束性指標(biāo)，要到達(dá)削減８％的目標(biāo)。202312月，8%的目標(biāo)，二氧化硫排放量由20232086.4萬(wàn)噸。與此同時(shí)，我國(guó)的煤炭消費(fèi)量估量將202330202338億噸左右。因此，二氧化硫減排任務(wù)格外困難。〔國(guó)發(fā)〔2023〕35號(hào)硫和氮氧化物治理。202392023年開(kāi)頭執(zhí)行。其中規(guī)定100mg/m〔200mg/m；現(xiàn)有電廠改造執(zhí)行200mg/Nm〔40050mg/Nm。以上排放限值的嚴(yán)峻程度與歐美相當(dāng)，這也是我國(guó)二氧化硫排放基數(shù)太大、而環(huán)境容量有限的必定選擇。不同燃煤硫含量、不同排放要求時(shí)所需要的估算脫硫效率如下表所示。1不同煤種硫含量對(duì)應(yīng)的脫硫效率排放標(biāo)準(zhǔn)/mgm-3硫含量/%

50 100

200

4000.696.53%93.06%86.11%197.92%95.83%91.67%1.598.61%97.22%94.44%298.96%97.92%95.83%2.598.33%96.67%398.61%97.22%94.44%497.92%95.83%698.61%97.22%1%2200~2400mg·m-32400mg·m-3計(jì)。98%左右，老機(jī)組的脫硫95%1%-3%的中硫煤機(jī)組來(lái)說(shuō)，大局部地區(qū)建機(jī)組必需選——僅供參考————僅供參考95%0.6%-1%的低硫煤90%左右。對(duì)于重點(diǎn)地區(qū)，脫硫效97-99%50mg/m3的排放要求。鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)脫硫則是以石灰石-石膏法、氨法、循環(huán)硫化床法為主，多種工藝都有應(yīng)用；化工行業(yè)，氨法則占據(jù)了較大市場(chǎng)份額。環(huán)經(jīng)濟(jì)的需要，我國(guó)煙氣脫硫工藝技術(shù)路線現(xiàn)有格局將逐步發(fā)生微妙變化，將呈現(xiàn)由石灰石-石膏多工程應(yīng)用。二、煙氣脫硫相關(guān)技術(shù)政策及標(biāo)準(zhǔn)號(hào)文《燃煤二氧化硫排放污染防治技術(shù)政策〔修訂征求意見(jiàn)稿》推舉的脫硫主導(dǎo)技術(shù)路線為石灰石/石灰-石膏法、海水法、氨法和循環(huán)流化床法，并提出了不同的鼓舞應(yīng)用范圍。國(guó)家環(huán)保部2023年環(huán)發(fā)23號(hào)文，公布《燃煤電廠污染防治最正確可行技術(shù)指南》污染防治最正確可行技術(shù)。煙氣脫硫工藝設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有: 火電廠煙氣脫硫工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)石灰石/石灰-石膏法〔HJ/T179-2023，適用于400t/h(100MW)及以上鍋爐，脫硫效率不低于95《火電廠煙氣脫硫工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)煙氣循環(huán)流化床法〔HJ/T178-2023，適用于65~1025t/h(15~300MW)鍋爐，脫硫效率不低于85《火電廠煙氣脫硫工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)氨法〔HJ2023-2023，適用于100MW及以濃度低于10mg/m3，氨回收率不小于96.5%；以及《工業(yè)鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〔HJ462-2023。號(hào)公告，公示了《國(guó)家先進(jìn)污染防治示范技術(shù)名錄》和《國(guó)家鼓舞/石灰-石膏法、煙氣循環(huán)流化床干法、廢堿渣〔液〕煙氣脫硫被列為鼓舞進(jìn)展的脫硫技術(shù)。/石灰-石膏法、海水法和氨法脫硫的綜合脫硫效率最高可到達(dá)95%；循環(huán)流化床等半干法脫硫工藝、鎂法和雙堿法脫硫工藝綜合脫硫效率原則上不超過(guò)80%。以上原則實(shí)際也是對(duì)目前我國(guó)脫硫工藝脫硫效率和實(shí)際運(yùn)行狀況的一個(gè)閱歷總結(jié)。依據(jù)以上國(guó)家煙氣脫硫相關(guān)技術(shù)政策，石灰石/石灰-石膏法脫硫工藝和氨法脫硫工藝屬于濕法脫硫，脫硫效率高，減排效果顯著，是國(guó)家重點(diǎn)鼓舞支持進(jìn)展的工藝技術(shù)路線。三、影響煙氣脫硫工藝技術(shù)路線選擇的主要因素以下幾個(gè)方面：1、排放標(biāo)準(zhǔn)要求。滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)是根本要求。不管是修訂的火電廠排放標(biāo)準(zhǔn)，還是現(xiàn)行或求。2、技術(shù)政策要求。應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)家相關(guān)煙氣脫硫技術(shù)政策、工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等要求，以便在工程立項(xiàng)、可研、環(huán)評(píng)、設(shè)計(jì)各階段順當(dāng)通過(guò)環(huán)境保護(hù)審批。3、總量掌握和按排污量收費(fèi)要求。企業(yè)擴(kuò)大規(guī)模、各地招商引資進(jìn)展經(jīng)濟(jì)的熱忱不減，但項(xiàng)噸二氧化硫的排污費(fèi)已經(jīng)上漲到1260元/噸。一個(gè)中型火電廠年產(chǎn)生二氧化硫以10萬(wàn)噸計(jì)算，脫硫效率每增加1%，可削減排放量1000噸，削減排污收費(fèi)126萬(wàn)元。因此，脫硫效率的提高對(duì)改善企業(yè)的運(yùn)行效益也有明顯的影響。4、牢靠性要求。國(guó)家環(huán)保部環(huán)辦[2023]91號(hào)文明確要求火電企業(yè)鉛封或取消煙氣旁路，作為也難以得到市場(chǎng)認(rèn)可。5、循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求。進(jìn)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)將是我國(guó)今后長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)進(jìn)展之路。脫硫工藝的選擇應(yīng)在去約。勢(shì)的要求。四、我國(guó)主要脫硫工藝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀我國(guó)上世紀(jì)70年月中期就開(kāi)頭了掌握二氧化硫排放的工藝技術(shù)爭(zhēng)論，通過(guò)三十多年的自主研發(fā)與引進(jìn)，國(guó)內(nèi)已經(jīng)投入工業(yè)運(yùn)行的脫硫工藝技術(shù)多達(dá)幾十種。在中小型燃煤鍋爐領(lǐng)域占據(jù)肯定的市場(chǎng)份額。但其脫硫效率通常不高于90%，因此，針對(duì)國(guó)家日趨嚴(yán)格的排放要求，其市場(chǎng)空間受到限制，只適用于較低的燃煤硫含量的條件。濕法脫硫可以到達(dá)95%以上的脫硫效率，將是今后我國(guó)脫硫工藝技術(shù)進(jìn)展的主要方向。依據(jù)脫硫劑的性質(zhì)，濕法可分為石灰石-石膏法、海水法、氨法、雙堿法、鎂法、有機(jī)胺法等。1、石灰石-石膏法石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝最早從國(guó)外引進(jìn)，因工藝成熟、脫硫劑廉價(jià)易得等因素成為我國(guó)的主流脫硫工藝，在全國(guó)已投運(yùn)的煙氣脫硫機(jī)組中占90%以上的市場(chǎng)份額。石灰石-石膏法每年產(chǎn)生的石膏量到達(dá)7000萬(wàn)噸左右，綜合利用率只有40%左右，其它只能作為固廢堆存，由此產(chǎn)生環(huán)境二次污染問(wèn)題，同時(shí)安全隱患加大。依據(jù)國(guó)家工信部公布的《大宗工業(yè)固體廢物綜合利用“”2023年產(chǎn)生量到達(dá)1.25億噸，而綜合利用量只有5000萬(wàn)噸左右。2023年，國(guó)家將掌握石膏的固廢產(chǎn)生量在1.5億噸以下，綜合利用量目標(biāo)196-98%的脫硫效率比較困難。2、海水法海水煙氣脫硫技術(shù)作為一項(xiàng)成熟牢靠的技術(shù)，在國(guó)際上已有近40年的成功應(yīng)用業(yè)績(jī)。我國(guó)上世紀(jì)90年月末，福建后石電廠1×600MW機(jī)組、深圳媽灣電廠1×300MW機(jī)組引進(jìn)海水煙氣脫東、南部沿海地區(qū)及脫硫后海水排放海疆集中條件良好，燃用含硫量小于1%的煤種及200MW及較高的區(qū)域要慎重考慮。3、氨法可到達(dá)97%以上。脫硫副產(chǎn)物硫酸銨可銷(xiāo)售作為化肥使用，因此，具有循環(huán)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，近年來(lái)30多家企業(yè)的氨法脫硫裝置在建設(shè)中。4、其它脫硫工藝-97%有局部中小工業(yè)企業(yè)的自備電站承受了該工藝。97%以上的脫硫效率。日本和我國(guó)的臺(tái)灣建設(shè)有多套鎂法脫硫裝置，但大3070-80萬(wàn)噸?；厥招玩V法脫硫需要解決脫硫副產(chǎn)物市場(chǎng)去向的問(wèn)題。97%以上的脫硫效率。目〔2X660MW級(jí)機(jī)組2023年內(nèi)投產(chǎn)，總投資近8億元。該工藝流程長(zhǎng)，需配套下游硫酸裝置，一次投資較大。其經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)的場(chǎng)合。在厭氧環(huán)境及有外加碳源的條件下，硫酸鹽復(fù)原菌(SRB)將亞硫酸鹽、硫酸鹽復(fù)原成硫化物；然后高和生物法脫硫常溫操作二者之間的沖突，培育更適于煙氣脫硫的耐高溫的脫硫菌。五、氨法脫硫工藝特點(diǎn)及應(yīng)用狀況1、氨法脫硫的工藝特點(diǎn)脫硫效率高，燃煤硫份波動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)吸取劑氨為堿性強(qiáng)、純度高的化學(xué)品，吸取煙氣中的SO2是氣－液兩相反響，因此氨法反響97-99%電廠有肯定的吸引力。符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求劑，在治理二氧化硫和廢氨污染的同時(shí)又能“變廢為寶”，真正實(shí)現(xiàn)了“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”。運(yùn)行本錢(qián)低，并可與脫硝實(shí)現(xiàn)協(xié)同掌握氨法脫硫系統(tǒng)阻力低，液氣比小，因此，氨法脫硫裝置的小時(shí)電耗比石灰石-40%以上。123.8噸硫酸銨。硫酸銨作為一種農(nóng)用化肥，有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，能夠顯著降低裝置的運(yùn)行費(fèi)用。煤的含硫量越高，副產(chǎn)品硫酸銨產(chǎn)量越大，脫除單位SO2SCR等脫硝工藝公用一套液氨供給系統(tǒng)，削減占地和投資，氨法脫硫與脫硝可實(shí)現(xiàn)協(xié)同掌握。氨法更簡(jiǎn)潔實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行穩(wěn)定運(yùn)行。氨法脫硫符合我國(guó)國(guó)情液氨是我國(guó)最大宗的煤化工產(chǎn)品，202365005500萬(wàn)噸。我國(guó)銨市場(chǎng)需求潛力在1000萬(wàn)噸以上，而目前的產(chǎn)量只有300萬(wàn)噸左右。因此，硫酸銨在我國(guó)的市場(chǎng)潛力寬闊。2、氨法脫硫的應(yīng)用推廣狀況我國(guó)對(duì)氨法脫硫技術(shù)的探究始于上世紀(jì)九十年月。1995年，氨法脫硫技術(shù)被列為國(guó)家科技重“十五“863工程。2023年，國(guó)家發(fā)改委、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)氨法脫硫技術(shù)考察善和改進(jìn)，氨法脫硫已進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用階段。2023年中國(guó)電力聯(lián)合會(huì)受?chē)?guó)家發(fā)改委和環(huán)保部托付“氨法脫硫技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)議會(huì)”，對(duì)氨法脫硫的技術(shù)成熟性賜予了充分確實(shí)定。2023年，為了促進(jìn)氨法脫硫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展，國(guó)家環(huán)境部組織編制并公布了《火電廠煙氣脫硫工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)氨〔HJ2023-2023。西田東電廠〔2×135MW機(jī)組、華能山東眾泰電廠〔2×150MW機(jī)組〕等；化工行業(yè)的中石化揚(yáng)鍋爐、中石化齊魯石化熱電廠〔4×410t/h鍋爐、浙江巨化熱電廠(2×410t/h)等；鋼鐵行業(yè)的山東濰坊鋼鐵、山東富倫鋼鐵7×470t/h鍋爐煙氣氨法脫硫工程、大唐阜4×470t/h鍋爐煙氣氨法脫硫工程等。目前，氨法脫硫技術(shù)已成功應(yīng)用于不同規(guī)模的電力企業(yè)、化工企業(yè)和鋼鐵企業(yè)，包括3