燃煤锅炉烟尘治理方法及脱硫技术的选择比较

马乾

Comparison of the Dust Control Method and Desulfurization Technology for Coal-Fired Boiler

MA Qian

（Kangbao County Branch， Zhangjiakou Ecological Environment Administration，  Zhangjiakou 076650， China）

【摘  要】论文简单介绍了燃煤锅炉烟气排放的主要危害，阐述了燃煤锅炉烟尘和二氧化硫的常用治理方法，对湿法脱硫相关技术进行了技术经济比较，希望在选择烟尘治理方法及脱硫技术时可以提供一些参考作用。

【Abstract】 This paper briefly introduces the main hazards of flue gas emission from coal-fired boilers， expounds the common treatment methods of flue gas and sulfur dioxide from coal-fired boilers， and makes a technical and economic comparison of related wet desulfurization technology， hoping to provide some reference for the selection of flue gas treatment methods and desulfurization technology.

【关键词】燃煤锅炉;烟气除尘;脱硫技术

【Keywords】 coal-fired boiler; flue gas dedusting; desulfurization technology

【中图分类号】X701                                【文献标志码】A                                   【文章编号】1673-1069（2020）03-0155-02

1 引言

燃煤锅炉烟气中的烟尘、二氧化硫应符合相应的排放标准，减少对大气的污染，以达到环境保护的目的。本文将针对燃煤锅炉烟尘治理方法及脱硫技术进行阐述与比较。

2 燃煤锅炉烟气排放危害

煤炭燃烧会产生烟尘、二氧化硫等有害气体，是造成雾霾天气的重要原因。另外，排放到大气中的二氧化硫会和空气中的水分发生反应形成硫酸，然后随降雨降落到地面腐蚀建构筑物，对动植物造成损害，这就是俗称的“酸雨”。

3 燃煤锅炉烟气除尘方法

燃烧煤炉产生的污染物中，粉尘是其中的重要组成部分，因此，想要实现对烟气的处理，首先要将其中的粉尘进行有效处理。现代工业生产中比较常用的除尘方法有静电除尘、袋式除尘、电袋复合除尘等方法。

3.1 静电除尘方法

静电除尘工作原理是利用高压电场使烟气发生电离[1]，生成电荷，气流中的粉尘与电荷结合形成带电粒子，带电粉尘在电场作用下被吸收至异性电极板上，进而与气流分离，实现对烟气的有效处理。静电除尘装置的安装难度比较大，并且设备的磨损程度会影响设备的除尘效果和使用年限，必须定期对设备进行检修养护，因此会消耗较多的人力物力。

3.2 袋式除尘方法

袋式除尘主要依靠除尘器的布袋来完成，布袋除尘器运行过程分为过滤、清灰两个过步骤，两个步骤循环进行。过滤是指通过布袋的截留作用将布袋表面已附着的烟气粉尘进行截留吸附的过程;清灰过程是指当滤袋表面的过滤阻力达到一定的数值后，过滤过程停止，通过脉冲振打、超声波等方式将滤袋表面的灰尘除掉，进而继续进行过滤过程。袋式除尘器在高温、高湿、高腐蚀性的环境中适应性较差，此外，袋式除尘器的运行阻力若超过1500Pa，其滤袋就容易破损、脱落，从而增加材料成本。

3.3 电袋复合除尘方法

电袋复合除尘是将静电除尘和袋式除尘相结合的除尘方法，含尘烟气首先进入静电除尘，可去除70%～80%的粉尘;之后进入袋式除尘器，对粉尘进行进一步的过滤收集[2]。电袋复合式除尘器将静电除尘器与袋式除尘器的优点进行综合，同时弥补了两种除尘方法的不足，相对来说除尘效果更加理想。但该方法具有臭氧腐蚀、占地面积大、投资大的缺点，滤袋使用寿命短和滤袋材料价格高也是目前电袋复合除尘方法需要解决的问题。

4 燃煤锅炉烟气脱硫技术

现阶段燃煤锅炉烟气的主要脱硫技术，根据所采用的吸收剂或吸附剂的不同，可分为湿法脱硫和干法脱硫[2]。

4.1 湿法脱硫

湿法脱硫是现阶段主要的脱硫技术，脱硫原理为二氧化硫通过与液态吸收剂反应而被去除，去除效率较高。按照所采用吸收剂的种类，湿法脱硫可分为钙法、氨法、双碱法、钠法等。

4.1.1 氨法

氨法是使用氨水作为吸收剂来去除烟气中的二氧化硫，副产物较多，主要产物为亚硫酸铵与硫酸铵，脱硫效率可达98%左右，但此脱硫方法氨的使用量较高，且氨易随处理煙气流失，适用于氨供应充沛的地区。产物硫酸铵可用作肥料，经济价值和利用价值较高，但由于副产物种类较多，产物分离回收的费用较高流程较复杂。

4.1.2 钙法

钙法即石灰石-石膏法，是利用石灰石、生石灰与水混合反应生成的乳浊液（即消石灰）来吸收去除烟气中的二氧化硫。吸收过程通常在反应器内进行，反应器由搅拌设备、空气输送设施、PH值等参数的监测设施、石灰乳液的补给设施及混合液的排除设施等部分组成，生成的主要产物为石膏，可直接用于建筑材料生产。该方法的技术成熟度较高，所采用的吸收剂价格较低，运行费用均小，因此该法的利用率较高，脱硫效率可达95%。

4.1.3 氧化镁法

氧化镁法是利用氧化镁作为吸收剂来去除烟气中的二氧化硫，其脱硫机理与石灰石-石膏法相类似，主要区别为：①吸收剂的价格及来源不同;氧化镁的价格较高，原料分布较小，但吸收效果比钙法要高;②反应吸收设备的复杂程度较低，吸收设备不用考虑结垢;③单位体积混合液中氧化镁的含量较高，循环浆液的量和设备的功率均较低;④反应生成的副产物的销路情况不同。氧化镁法的反应副产物主要为亚硫酸镁和硫酸镁，可综合利用的途径较少。

4.1.4 双碱脱硫法

双碱脱硫法使用氢氧化钠作为吸收剂去除烟气中的二氧化硫，与烟气反应生成的混合液中再加入石灰乳即氢氧化钙，氢氧化钙与混合液中的硫酸钠发生置换反应生成硫酸钙和氢氧化钠，氢氧化钠得到再生，可以作为吸收剂进行循环使用，产生的石膏可以作为建筑材料外售。但此种方法的脱硫效率较低，仅为80%左右，仅适用于小型锅炉的脱硫。

表1为以上所述几种湿法脱硫工艺在相关方面的对比。

4.2 干法脱硫

干法脱硫使用固体颗粒物质作为吸收剂，比较有代表性的处理方法为活性炭吸附法和催化氧化法。

4.2.1 活性炭法

活性炭法是将烟气通过水蒸气，与水蒸气发生反应生成硫酸，生成的硫酸为气液混合物，此气液混合物再通过活性炭吸附层被活性炭吸附。活性炭反应床可分为流化床、移动床及固定床。吸附硫酸后的活性炭再通过解吸过程释放出硫酸，解吸方法可分为高温解吸、气体解吸、水洗解吸，解吸产物为15%～17%的稀硫酸。

4.2.2 催化氧化法

常用的催化氧化法有以下两种：第一，将二氧化硫催化氧化为高纯度硫酸，反应条件要求较高，需要在高温条件下，以重金属（氧化铀、五氧化二钒等）为催化剂，以氧化铝为载体。对于二氧化硫浓度较高的烟气多采用此方法，造价较高。第二，在煤的燃烧过程中加入固硫剂，二氧化硫在炉内与固硫剂结合，并与氧气进行氧化反应生成硫酸盐，进而不会随锅炉烟气排放至大气，其会混合在炉渣中以固体的形式排出，但这种情况下应将炉渣进行合理利用，以防止产生二次污染。

4.2.3 脱硫技术的应用现状

我国的烟气脱硫技术应用体系还不够完善。一方面，脱硫系统运行产生的废水废渣应能够得到有效处理，避免二次污染的產生;另一方面，应加强脱硫副产物综合利用的研究，完善脱硫产物出路。并且随着我国燃煤锅炉烟气排放标准的提高，甚至于要求“近零排放”，迫切要求开发脱硫效率更高、装机容量更大、自动化程度高的脱硫设备。

5 结语

以上对燃煤锅炉烟气除尘和脱硫技术进行了分析比较，并对烟气湿法脱硫的主要工艺进行了技术经济比较。可以得出，合理选择燃煤锅炉烟气的脱硫除尘工艺不仅可以满足环境保护的需要，还可以创造良好的经济效益。

【参考文献】

【1】路琳.电袋复合除尘器在燃煤锅炉除尘改造的应用[J].煤气与热力，2014（06）：1-5.

【2】贺鹏，张先明.中国燃煤发电厂烟气脱硫技术及应用[J].电力科技与环保，2014（01）：8-11.