1、循环流化床锅炉脱硫、脱销及烟气除尘技术探讨摘 要2020 年我国 SO2：排放量将达到 3500 万吨，NOx 排放量将达到 2700 万吨之多。其中燃煤二氧化硫排放量占二氧化硫排放总量的 90%以上，火电站是我国的主要耗煤大户，其次是工业锅炉和取暖锅炉。2002年时，我国火电厂装机容量己达到 3，53 亿千瓦。因此，削减和控制燃煤 SO2 和 NOx 污染，是我国能源和环境保护部门面临的严峻挑战。就循环流化床锅炉脱硫、脱销及烟气除尘技术，本文作了探讨。 关键词循环流化床锅炉 脱硫、脱销及烟气除尘 技术 中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-021
2、3-01 一、SO2 的危害及防治 SO2 对人体健康的影响主要是通过呼吸道系统进入人体，与呼吸器官作用，引起或加重呼吸器官的疾病。如鼻炎、咽喉炎、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿、肺癌等。大量资料表明，SO2 与大气中其他污染物协同作用，对人体健康的危害更大。SO2 对植物的危害也比较大。植物对 SO2特别敏感，主要通过叶面气孔进入植物体内，在细胞或细胞液中生成SO32-或 HSO3-和 H+。破坏植物的正常生理机能，使光合作用降低，影响体内物质代谢和酶的活性，从而使叶细胞发生质壁分离、收缩或崩溃，叶绿素分解等。可以说，SO2 造成了非常大的社会经济损失。据资料介绍，美国每排放 1t SO2 造
3、成社会经济损失为 220 美元，我国平均每吨 SO2 造成的社会经济损失为 1700 元人民币。照此计算，我国每年因排放 SO2 造成的社会经济损失约相当于近千亿人民币，而且使人的寿命缩短 38 天。火电厂 SO2 排放量已占 SO2 排放总量近 50%，随着经济发展和电能需求增加，火电厂排放比重将继续增大，火电厂是 SO2 排放总量控制的重点行业。 二、循环流化床锅炉脱硫、脱销及烟气除尘技术背景 我国能源结构是以燃煤为主，煤烟型污染的控制是大气环境保护的重点。应因地制宜、结合国情，根据地区大气环境的特点，开发应用成熟技术、实用技术。在除尘方面，在满足环境质量标准和排放标准的前提下，小型电厂锅
4、炉除尘可选择单元复合多管式除尘器和陶瓷多管除尘器；对于中大型电厂锅炉除尘优先采用多级静电除尘器和袋式除尘，以满足环境质量标准要求。在脱硫脱硝方面，可通过选择低硫煤（0，7%以下） ，采用循环流化床锅炉，而且在燃烧过程加入石灰石为主的脱硫剂，可以有效的控制 SO2 的排放。相对较低的燃烧温度也大大降低了 NOx 的生成。烟气脱硫，我国先后引进并建成了包括石灰石/石灰石膏法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙炉后活化干法、海水洗涤法和电子束法的示范工程，为电厂因地制宜选用不同的烟气脱硫工艺提供样板。但湿法脱硫工艺是世界上应用最多最为成熟的技术，也是我国重点发展的脱硫技术。我国低 NOx 燃烧技术也发展很快，
5、通过空气分级燃烧、尾气再循环等改变燃烧条件和燃烧方式，控制燃烧温度，以减少 NOx 的产生。结合我国国情开发电子束脱硫脱硝技术等，使其 SO2、NOx 资源回收利用，将会有广阔的应用前景。注重选择引进国外先进、实用技术，通过消化吸收、加速使其国产化、配套化，降低造价。从而可知对于除尘、脱硫、脱硝处理系统的研究对现在的社会发展和未来有着重大的意义。 三、循环流化床锅炉脱硫、脱销及烟气除尘技术 当前控制 SO2 污染的方法主要有三个，分别为燃烧前脱硫、炉内脱硫以及烟气脱硫。控制 NOx 排放的主要技术大致也可以分为三种：低污染燃烧（低过量空气燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧等） 、炉膛喷射脱硝（喷
6、氨或尿素、喷入水蒸气、喷入二次燃料等） 、烟气脱硝（干法烟气脱硝和湿法烟气脱硝） 。烟气脱硝主要有选择性催化还原法、非选择性催化还原法、选择性非催化还原法、氧化铜法及电子束照射法等，湿法脱硝大多具有同时脱硫的效果。 （一） 脱硫 第一，燃烧前脱硫。 燃烧前脱硫就是在煤燃烧前把煤中的硫分脱除掉，燃烧前脱硫技术主要有物理洗选煤法、化学洗选煤法、煤的气化和液化等。煤的燃烧前的脱硫技术尽管还存在着种种问题，但其优点是能同时除去灰分，减轻运输量，减轻锅炉的沾污和磨损，还可回收部分硫资源。 第二，炉内脱硫。 炉内脱硫是在燃烧过程中，向炉内加入固硫剂如 CaCO3 等，使煤中硫分转化成硫酸盐，随炉渣灰排除。
7、典型的技术有 LIMB 炉内喷钙技术、LIFAC 烟气脱硫工艺，其脱硫效率一般为 40%85%。 炉内喷钙脱硫工艺是将石灰石磨制成 30mm 左右的微粒，在锅炉900的部位喷入，石灰石受热分解成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与二氧化硫反应生成硫酸钙而达到脱硫的目的。其炉内化学反应方程为：CaCO3CaO+CO2 CaO+SO2+O2CaSO4 CaO+SO3CaSO4 CaO+2HClCaCl2+H2O CaCO3 受热分解为 CaO 的反应速度快，而硫化反应相对缓慢。 第三，烟气脱硫。 目前国内外采用的脱硫技术中，主要采用的方法仍然是烟气脱硫，烟气脱硫技术（FGD）是当前应用最广、效率最高的脱硫技
8、术。在烟气脱硫中又分为湿法、干法和半干法三种工艺，其中湿法脱硫工艺占己安装PGD 机组总容量的 85%左右， 干法脱硫主要为荷电干式喷射脱硫法、脉冲电晕等离子体法等，干法脱硫工艺简单、无污水处理、能耗低且腐蚀性小，但脱硫效率一般比湿法低。半干法脱硫主要为旋转喷雾干燥法、烟道内喷入吸收剂法等，其特点是：反应在气、液、固三相中进行，具有干法脱硫的某些优点。湿法脱硫主要为石灰/石灰石法、钠碱双碱法、钠盐循环法、碱式硫酸铝一石膏法等，其优点是脱硫率高、操作稳定且经验多，但存在着易造成二次污染，脱硫后的烟气需再加热，易造成腐蚀和结垢等问题。 湿法 FGD 工艺占主流，典型的有：石灰石（石灰）-石膏法、海
9、水脱硫法、氧化镁法、氨法等；典型的干（半干）法烟气脱硫工艺的有：烟气循环流化床法、喷雾干燥法、电子束辐照法等。 （二） 脱硝 在 NOx 排放控制方面，包括燃烧过程控制和燃烧后烟气脱硝工艺，燃烧过程控制主要有应用低 NOx 燃烧器、烟气再循环、空气及燃烧分级燃烧、水和水蒸气的射入等来实现，这些方法总的来说，脱硝效率低，而且对锅炉还会产生一些负面影响。燃烧后烟气脱硝包括湿法和干法，其中干法包括选择性催化还原、非选择性催化还原法、选择性非催化还原法、氧化铜法及电子束照射法等。当前我国对大气污染物的控制要求也在逐步提高，目前国内普遍使用的低 NOx 燃烧技术已经不能满足要求，寻求新的脱硝方式势在必行
10、。在排放要求很高的一些发达国家例如美国、德国和日本普遍使用的是烟气脱硝。我国国家电力公司在制定的电力科技发展规划中，关于火电厂控制氮氧化物的环保技术主要是大型火电机组低 NOx 燃烧、烟气脱硝技术。 （三） 除尘 除尘方式通常概括为两类，一是干法除尘，二是湿法除尘。于法主要包括旋风除尘、静电除尘和袋式除尘。旋风分离装置已有一百年的历史，初期多用于生产过程中的物料回收及气固分离，随着人们环保要求的日益提高，旋风分离广泛地应用于了气体除尘，并对其提高分离效率、降低压力损失、提高耐磨性能等方面进行了大量研究。静电除尘器是利用静电力将粉尘从气流中除去的一种装置，它具有除尘性能好，能耗低，气流阻力小等优
11、点，并且从低温低压到高温高压均可应用。袋式除尘器是一种高效的烟尘净化设备，其除尘效率可达 99.99%。袋式除尘技术对高浓度的烟尘有较好的适应性，可处理的烟尘浓度达 1000g/m3 以上，适用于半干法/干法烟气脱硫和循环流化床锅炉的烟气处理。 参考文献 1周长丽 郭东萍 薛士科.燃煤电厂烟气脱硫技术进展J.中国煤炭.2007.33 2胡德双 石固欧 赫春富.循环流化床锅炉烟气脱硫除尘技术改造J. 城市环境与城市生态.2001.04 期 3李斌 李建锋 吕俊复等.我国大型循环流化床锅炉机组运行现状J.锅炉技术.2012.01 作者简介 张玉好（1986） ，男，内蒙古人，毕业于内蒙古工业大学，助理工程师，现从事火力发电厂运行工作。
