工藝解析

我國煙氣脫硫發展現狀研究

發布日期 : 2020-10-24 瀏覽量 :

目前,國內火電煙氣脫硫行業的發展已漸趨成熟,多有報道;非火電煙氣脫硫行業雖已發展多年,卻鮮見報道。本文對非火電煙氣脫硫行業的發展情況進行了初步分析。本文所指非火電煙氣脫硫主要是指大型企業所建自備電廠和熱電廠、開發區熱電廠、北方大中型供熱站的65t/h以上鍋爐以及燒結機、水泥爐窯、玻璃爐窯等工業爐窯的煙氣脫硫。

1脫硫現狀

SO2控制方法多種多樣,世界各國研究開發的SO2控制技術達200多種,其中有的已投入使用,有的仍處在研究階段。目前,控制燃煤SO2污染技術可分為4類:煤燃燒前脫硫、燃燒中脫硫、煤轉化過程中脫硫以及燃燒后煙氣脫硫。

煤燃燒前脫硫目前僅能除去煤炭中的部分無機硫,而其中的有機硫尚無經濟可行的去除技術;燃燒中脫硫主要包括型煤固硫技術和循環流化床燃燒脫硫技術;煤轉化過程中脫硫主要包括煤氣化技術、煤液化技術及水煤漿技術,但這兩類脫硫技術單機容量都不大,國內目前尚處于引進技術和示范試驗階段,有的投資大、技術要求高,難以短時間內在國內大面積推廣使用。相比較而言燃燒后的煙氣脫硫被認為是控制SO2最行之有效的途徑。

2我國煙氣脫硫發展

2.1建立健全火電廠煙氣脫硫環保機制

建立健全火電廠煙氣脫硫環保機制是解決當前我國火電廠煙氣脫硫問題的主要措施。我國火電廠煙氣脫硫的環境管理制度和法規等主要以達標為最終要求,而當前我國相關環境保護法律法規仍不夠健全,嚴重限制了我國火電廠煙氣脫硫工藝的發展,因此必須要建立健全火電廠煙氣脫硫環保機制,通過分析當前火電廠煙氣脫硫過程中存在的問題,建立健全的環境法律法規,并要求相應企業單位嚴格遵守,對于環境違法者通過相應法律規定對其嚴格處理,加大執法力度,逐漸解決我國火電廠煙氣脫硫中存在的問題。

2.2濕法脫硫技術

煙氣濕法脫硫技術是世界上廣為應用的脫硫技術。到目前為止,可供選擇的濕法脫硫技術較多,主要有石灰石/石灰—石膏法、氫氧化鎂(氧化鎂)法、氫氧化鈉法、亞硫酸鈉法、氨法、海水法等。其中,石灰石/石灰—石膏法因其工藝具有技術成熟、效率較高(>90%)、運行可靠、操作簡單、煙氣中的粉塵對脫硫過程影響小,以及原料來源豐富、成本低廉、運行可靠和鈣利用率高(>90%)等優點,其裝機容量占現有工業脫硫裝置總容量的85%。但是,目前我國大型煙氣脫硫裝置一般采用國外低pH漿液空塔噴淋技術,運行過程液氣比高、pH低,投資及維護成本高。除此之外還存在吸收劑消耗量大、生成物難處理、易產生二次污染等問題。除此之外,該方法易在設備內形成積垢,且存在堵塞、腐蝕與磨損的弊端。以500MW燃煤電廠為例,采用石灰石/石灰—石膏法每年消耗石灰6.1萬t(或石灰石13.2萬t),生成廢渣43.8萬t。即使是改良后的雙堿法也由于Na2SO4難以再生,需要不斷向系統補充NaOH或Na2CO3,造成堿的消耗增多。超重力脫硫技術是北京化工大學開發的一種濕法脫硫新工藝,于2010年在巨化硫酸廠實現工業化應用,形成了20萬t/a硫酸工業尾氣SO2深度脫除與資源化利用成套產業化裝置和工藝。超重力技術利用強化宏觀傳質和微觀混合過程的方法,減少設備內物料的停留時間,大幅縮小設備的尺寸與質量,生產強度得到提高、易于操作,開停車、維護與檢修方便。超重力脫硫在巨化硫酸廠的運行結果表明:其脫硫效率高達98%以上,尾氣排放的SO2濃度低于200mg/m3,是一種值得推廣的濕法煙氣脫硫技術,應用前景廣闊。

2.3非火電煙氣脫硫市場容量

非火電煙氣脫硫市場容量的測算一直是個難點,在各種可見的資料中,說法不一。從存量市場來看,各種資料對非火電市場容量的估算在150億~250億元之間。增量市場容量的估算缺乏相關資料,難以做出準確預計。通過國內招投標網、擬在建項目網等網站(這些網站中項目信息以新上項目為主,包含了國內絕大多數新上項目,可以用來估算增量市場)65t/h以上鍋爐或煙氣量相當的工業爐窯脫硫項目進行初步統計,2009—2011年,項目信息數分別為100、250、350左右,非火電煙氣脫硫項目平均合同額約為1500萬元,則2009—2011年非火電煙氣脫硫市場總量分別達到了15億元、37.5億元、52.5億元,市場容量增長迅速。

2.4半干法脫硫技術

在濕法和干法脫硫技術基礎上,結合濕法脫硫工藝反應充分、效率高,干法脫硫工藝投資少,無需廢水處理的優勢,開發出了半干法脫硫技術。它是除了濕法脫硫工藝之外,應用最廣的脫硫技術,占市場份額的10%。半干法脫硫技術是將石灰漿液噴入反應塔中,借助煙氣自身熱量使吸收液中的水絕熱蒸發后隨煙氣排出,煙氣中SO2則以亞硫酸鈣/硫酸鈣的形式固定后外排。以氧化鋅煙塵為吸收劑,漿化后吸收鋅冶煉揮發窯煙氣,二氧化硫以亞硫酸鹽和硫酸鹽的形式回收,二氧化硫回收率達到90%以上。

結語

本文首先組要對我國火電廠煙氣脫硫工藝的現狀進行闡述,從脫硫石膏以及鈣化產物的利用和脫硫廢水的利用對我國火電廠煙氣脫硫生成物的綜合性利用進行分析,同時從火電廠煙氣脫硫環保機制不夠健全、火電廠煙氣脫硫經濟政策不夠配套以及提高火電廠煙氣脫硫產業的發展技術等方面對當前我國火電廠煙氣脫硫過程中存在的諸多問題進行探討,并提出相應的解決當前我國火電廠煙氣脫硝問題的相關對策。


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