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烟气脱硫技术 [浅谈烟气脱硫技术及未来发展]

时间:2019-02-08 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  [摘 要] : 火电厂排放的二氧化硫形成的酸雨已严重危害人类生存环境,国家把解决烟气脱硫问题纳入国家大计之中,强制要求火电厂必须安装烟气脱硫装置。本文简要介绍了一般主要使用的脱硫技术工艺流程,讨论脱硫工艺的发展前景。
  [关键词]: 烟气脱硫工艺流程应用状况 发展前景
  Abstract:The power plant emissions of sulfur dioxide, the formation of acid rain has serious harm to human survival environment, the country to solve the flue gas desulfurization of important questions into the state, forced the power plant must be installed flue gas desulfurization equipment. This paper briefly introduces the main use of general sulfur removal technology process, discussed the prospect of the development of desulfurization process
  Key words: Flue gas desulfurizationtechnological processdevelopment potential
  中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
  
  1 引言
   我国是世界上最大的煤炭消费国,煤炭占一次能源消费总量的70%左右。随着经济的迅猛发展,电力需求日益增加,煤炭消耗量亦迅速攀升,连续多年二氧化硫年排放量居世界首位。二氧化硫形成的酸雨覆盖了40%以上的国土面积,全国50%以上的城市遭受酸雨的影响,其中尤以西南、华中、华南、福建、上海、山东、山西等地区更为严重。酸雨严重的地方森林枯死、草地变黄、庄稼减产,建材腐蚀,严重危害人类生存环境。目前,我国已把解决烟气脱硫问题纳入国家大政方针并成为治理火电行业和化工行业首要解决的问题。
   一九九八年国务院曾以国函[1998]5号文批复了国家环保局制定的“酸雨”控制区和二氧化硫污染控制区划分方案”,明确提出了对于新建、扩建、改建火电项目,其燃煤含硫量大于1%的必须建设脱硫设施,现有电厂燃煤含硫量大于1%的在2010年前必须分期、分批建成脱硫设施或采取减排二氧化硫措施,环保正成为优先于企业发展的前提。
  2 烟气脱硫工艺介绍
   烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以Ego为基础的镁法,以Na2SO3为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。
   世界上普遍使用的商业化技术是钙法,是将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。
  3 现阶段烟气脱硫技术在国内的应用状况
   烟气脱硫是控制二氧化硫污染的主要措施之一,但我国目前仅有不到1%装机容量的火电厂建有引进的烟气脱硫装置。若依靠引进国外成套设备,由于投资和运行费用过高 ,难以满足我国2亿千瓦火电厂脱硫及钢铁、有色、化工、建材等行业约50万台工业锅炉、18万台工业窑炉、112套催化裂化装置等排放的二氧化硫污染治理的需要。近期产业化的重点是:非定态法、石灰――石膏法等湿法、喷雾干燥法、炉内喷钙法、半干半湿法脱硫工艺及设备,中小型工业锅炉脱硫成套设备;加快消化吸收电子束辐照、脉冲等离子等技术;对磷胺肥法、活性炭纤维法、PC型选择吸收法等脱硫技术逐步实现成套化、大型化的目标。
   龙净环保公司在国内率先引进了德国LLAG公司的烟气循环流化床(干法)脱硫技术,并为山西华能榆社电厂2×300MW机组设计制造了烟气循环流化床(干法)脱硫、除尘系统。运行证明,这项工艺能满足大型火电厂机组烟气脱硫、除尘需要,脱硫效率可达90%以上,脱硫电除尘出口粉尘排放小于50mg/Nm3。
   德国鲁奇能捷斯集团公司在上世纪70年代研制出将循环流化床工艺技术用于烟气脱硫,形成了一种有别于石灰石/石膏湿法的干法脱硫工艺,经过改进,解决了烟气循环流化床脱硫技术在负荷适应性、煤种适应性、物料流动性、可靠性、大型化应用等方面的问题,使烟气循环流化床(干法)脱硫技术得以成熟地进行工业应用。
  4 烟气脱硫技术的发展方向
   我国虽从20世纪60年代初开始研究火电厂烟气脱硫技术,但由于技术、经济等多方面的原因,至今还不完全具备200MW以上机组烟气脱硫的设计和设备成套能力。随着我国环境保护法律、法规和标准的日趋严格及执法力度的加大,在未来10年内,至少有40GW以上火电装机容量需安装烟气脱硫装置,显然,这个任务太艰巨,所需的资金很庞大。
   客观而言,近年来,我国烟气脱硫产业化取得了重大进展。截止到2005年底,全国建成投产的烟气脱硫机组容量由2000年底的500万千瓦上升到了5300万千瓦,约占火电装机容量的14%,其中10万千瓦及以上机组有4400万千瓦,正在建设的烟气脱硫机组容量超过1亿千瓦。
   我国烟气脱硫产业已具备了每年承担近亿千瓦装机的脱硫工程设计、设备制造及总承包能力,并呈现出六大特点:
   第一,我国已拥有自主知识产权的烟气脱硫主流工艺技术。
   第二,我国脱硫设备国产化率已达90%以上。石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中的关键设备,如浆液循环泵、真空皮带脱水机、增压风机、气气换热器、烟气挡板等,国内已具备研发和生产加工能力。
   第三,各种烟气脱硫技术在我国得到了全面发展。目前,已有石灰石-石膏湿法、烟气循环流化床、海水脱硫法、脱硫除尘一体化、半干法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙尾部烟气增湿活化法、活性焦吸附法、电子束法等十多种烟气脱硫工艺技术在我国实际应用。
   第四,由于烟气脱硫设备国产化率大幅度提高及市场竞争等因素,我国烟气脱硫工程的造价大幅度降低,例如30万千瓦及以上新建火电机组的烟气脱硫工程千瓦造价已由最初的1000多元人民币降到“九五”末的500元人民币左右,到目前更是降至200元人民币左右。而20万千瓦及以下现有火电机组的烟气脱硫工程千瓦造价也已降至250元人民币左右。
   第五,我国烟气脱硫工程总承包能力已基本能够满足国内火电厂烟气脱硫工程建设的需要。根据中国电力企业联合会的专项调查,截至2005年底,我国具备一定技术、资金、人员实力,且拥有10万千瓦及以上机组烟气脱硫工程总承包业绩的公司有近50家;其中,合同容量超过200万千瓦装机的公司有17家,超过1000万千瓦装机的公司有7家。
   第六,我国已初步建立了烟气脱硫行业的产业化发展管理体系。只要在技术上取得了突破就可以称雄于脱硫市场.
   不过, 到目前为止,我国只有少数的脱硫公司拥有30万千瓦及以上机组自主知识产权的烟气脱硫技术,大多数的脱硫公司仍需引进采用国外先进技术,而且消化吸收、再创新能力较差。而采用国外技术,不仅要向国外公司支付技术引进费.而且每承建一套脱硫设施还需支付一定的技术使用费。据初步测算。我国企业已向国外公司支付了技术引进费约3.2亿元,技术使用费约3亿元。近几年,由于脱硫市场急剧扩大,一批从事脱硫的环保公司如雨后春笋般诞生。但行业准入缺乏监管,对脱硫公司资质、人才、业绩、融资能力等方面无明确规定,脱硫公司良莠不齐,一些脱硫公司承建的烟气脱硫工程质量不过关。
  
  结束语
   目前,由于传统的脱硫方式,脱硫效率低,设备成本高,运营费用大,节能减排效果不理想。要解决烟气脱硫问题显然存在困难。所以我们必须掌握先进的工艺技术,完善系统设计的先天不足,并在技术上取得了突破,这样才能解决烟气脱硫问题。
    
  参考文献:
  [1]《中小容量锅炉湿法烟气净化装置及系统优化》----作者:陶邦彦  梅晓燕
  [2]《浅谈烟气脱硫技术及未来发展》――作者:顾圣秋

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