浅析电厂锅炉烟气除尘脱硫综合治理技术

（中国天辰工程有限公司黑龙江分公司，黑龙江 哈尔滨 150076）

1 粉尘的危害及治理对策

1.1 电厂根据装机容量大小，配备相应锅炉。根据燃烧方式的区别，分为粉煤炉、层燃炉、循环流化床炉三类。不论何种方式，都存在粉尘随烟气排放到空气中，严重威胁环境质量。

1.2 治理粉尘要根据锅炉的规模大小确定不同的治理设备：如果是大中型锅炉可以用电除尘器，其排放浓度好的100 mg/Nm3左右，差的几百mg/Nm3；在起动阶段，因顾及烟气中含较高CO和未燃尽煤粉发生燃烧而离线停用；中小型锅炉则普遍采用文丘里、斜棒栅除尘器等。该类除尘器尽管结构简单，投资省，但是排放普遍达不到标准，还存在污泥污水等二次污染。

1.3 为了控制烟气排放，保护环境，国家制定颁发《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)和《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)，按上述标准，其粉尘排放均要求≤30mg/Nm3。

1.4 FDYL型窑炉脉喷袋式除尘器

该除尘器的单机处理风量150-200万m3/h，可以满足5000-10000水泥窑窑尾废气和电厂300MV机组锅炉烟气的除尘处理目标。该类除尘器被广泛的应用在新建水泥窑窑尾的除尘与；老厂原电收尘的改造，同样适用电厂锅炉烟气的除尘改造。

2 烟气脱硫脱销

2.1 SO2及酸雨对生态环境与人身健康都有一定危害性，可能损毁森林、可能腐蚀建筑物，对土地及植物也存在着一定的危害性。当前我国的二氧化硫的排放量已经超过环境容量，政府应给予高度重视。

2.2 我国的产煤量与煤消耗量在世界排行居前，占燃料消耗总量的70%，在2010年我国消耗24.5亿吨，超过环境可以消耗的数值。燃煤是SO2的主要来源，70%的NOx也来自燃煤。火电行业是最大源头，必须要从根本加以控制。

2.3 为了降低二氧化硫与氮氧化合物的污染，国家提出了减硫目标，随着经济的快速发展与煤炭消耗量的增加，二氧化硫的排放量有了明显的下降，并提出颁发一系列严格政策法规与环境质量标准，所有的火电厂只要脱硫项目不合格，都不能批准，已经建完的火电厂，必须要加建脱硫项目，无法达到排放标准的要加收SO2排污费200-500元/KW，对各类工业锅炉的烟气排放，亦制定了相应的标准：

火电机组(2012年后)：SO2≤100mg/Nm3NOx≤100mg/Nm3

一般锅炉：SO2≤900mg/Nm3

2.4 燃煤分为有机硫与无机硫两类，在燃烧过程中，一部分与煤灰相溶形成无机盐，多数被氧化成二氧化硫随烟气排出。在高温状态下生成氮氧化物。如燃煤含S量0.8%，烟气中生成SOx1550mg/Nm3，NOx约850 mg/Nm3，又如一台20t/h锅炉，燃煤SY1.56%，烟气中SO22500mg/Nm3，如果燃煤含S量2%，转化率80%，则烟气中SO2浓度几近4000mg/Nm3，我国产煤的硫含量大多数在1%以上，可见脱硫脱氮任务艰巨。

2.5 国内采用的主要脱硫技术

第一，采用最广的当属工艺比例湿法，85%(其中石灰石石膏法36.7%，其它湿法48.3%)喷雾干湿法0.4%、吸收剂再生脱硫占3.4%。炉内塔钙1.9%。该法尽管应用范围较广，但是投资大且占地面积较广，运行电耗高，耗水量较大，而且会产生更多副产品，影响正常使用。

第二，新氨法脱硫，甚至包括SO3、HCL、HF和NOX和粉尘的吸收、洗涤产生副产品农肥硫铵，脱硫成本仅250元/t-SO2。

第三，循环吸收脱硫法，使用特殊的吸收液可再生循环利用，高纯度的二氧化硫是其附属产品，是硫酸、硫磺的主要原料。

第四，半干半湿法烟气脱硫。生石灰是其脱硫剂，设脱硫塔、喷水系统、排气返回等部分，烟气进烟道，从顶部进吸收塔，下面出来进袋收尘器。不必压缩空气，生石灰和收尘器回灰用高温蒸汽经文氏管引流输送入烟道，使其与烟气混合充分，在烟道与塔顶喷入适量的工艺水，用来控制温度，遇到蒸汽氧化钙会加快消解，脱硫效率是靠回灰量与脱硫剂供给量保证的，返风是保证烟道与塔内的流速，使其符合不同锅炉的负荷率，脱硫效率90%，排放浓度SO2100mg/Nm3，粉尘30mg/Nm3。

3 半干法锅炉烟气除尘脱硫一体化系统

3.1 依托高效袋收尘器，用生石灰或者石灰浆作介质，烟气从塔底弯管进入与脱硫介质解除，在吸收塔内进行SO2和Ca(OH)2的传质吸收反应，生成CaSO3和部分CaSO4固体微粒随咽气和粉煤灰一起入袋收尘器捕集，收下的粉尘一起入溢流回料仓，使大部分物料返回吸收塔，少量作为回集灰外排。

3.2 该循环过程可以迅速提高吸收塔内介质的浓度加上料气，保证时间充足，使效率在90%以上，SO2排放浓度250-300mg/Nm3，粉尘排放浓度≤30mg/Nm3。

3.3 除尘脱硫一体化装置紧缩在同一构架范围内，结构紧凑，占地面积小，投资小。

3.4 锅炉负荷40-110%内变动，对系统的运行与脱硫效率没有影响。

3.5 脱硫介质是用水消解的一种生石灰浆，废气可用时可以将其用作生石灰的消解输送介质。从而可取消石灰浆搅拌池及喷枪，使系统更加简化。

3.6 收集的灰渣主要为粉煤灰和亚硫酸钙(白色粉末)还有部分CaSO4、2H2O难溶于水，在空气中缓慢氧化为硫酸钙。宜用于筑路或填埋，或水泥厂辅材。

4 超高温“零排放”除尘过滤器

从上文分析中可以看到，袋式除尘器存在工作温度低、寿命短、排放浓度高等缺陷，不适宜大面积推广。因此，必须要不断地创新除尘脱硫技术，要实现超高温、零排放的目标。最好可以在600-800℃高温中长期工作，可免除为烟气冷却(喷雾增湿)等一系列麻烦和烧袋的顾虑；同时还要具备较高的过滤风速，这就实现了占地面积小，设备钢耗低的目标；同时排放的浓度也较低，可以更好地抵御腐蚀；延长其使用寿命，降低维护的费用，提高设备的随机运转效率。其可以更大范围的内用于垃圾焚烧烟气处理，高炉煤气干式过滤、重金属、冶炼烟气处理、贵金属回收处理。

结语

电厂锅炉烟气除尘脱硫技术需要结合具体的实践不断地创新，不断地完善，才能更好地解决二氧化硫及氮氧化合物的污染，提高空气的质量，改善环境。

[1]李雅平.火电厂烟气脱硫技术综述[J].科技传播，2011(02).

[2]魏志奇.论我国火电厂烟气脱硫建设转折与发展[J].科技传播，2011(11).

[3]赵亚威，段洪玲，李岩，吴海波.变频器在烟气脱硫技术中的应用[J].变频器世界，2005(04).