随着大气污染物排放限值日趋严格,国家颁布一系列措施及政策,要求煤电企业安装脱硫设备,包括加强对电厂污染物排放监测,征收环保税,并对超标排放制定处罚措施,制定了相应的电价补贴政策。在各项政策与法规指导和鞭策下,脱硫产业取得了长足的进步,部分国外脱硫技术经消化吸收后逐渐转向国产化,脱硫系统运营成本相对降低。
目前运用使用的脱硫技术主要为以下几类:
(1)燃烧前脱硫技术:指煤在入炉燃烧前通过一定方法脱除其硫分或通过混煤方式降低入炉煤硫分,降低煤燃烧时SO2生成量,目前工业应用中燃烧前脱硫主要是使用低硫煤与高硫煤掺烧技术。
(2)燃烧中脱硫技术:指煤在锅炉里燃烧过程中,向锅炉内喷射脱硫剂,其燃烧产物与炉膛内三氧化硫等反应,生成硫酸盐随着炉渣外排,降低进入大气的量,达到脱硫目的,目前煤电企业有应用的煤燃烧中脱硫主要为流化床技术。
(3)燃烧后脱硫技术:指的是烟气中的酸性物质与吸收剂发生中和反应,生成硫酸盐等,从而脱除烟气中的硫氧化物。
烟气脱硫属于燃烧后脱硫技术,是目前大规模应用的脱硫技术,按脱硫工艺过程中是否加水、脱硫产物的干湿行态,可分为湿法、干法和半干法三类。三类烟气脱硫技术主要特点对比如下表所示。
分类 | 脱硫工艺 | 优点 | 缺点 | 脱硫效率 |
湿法 | 石灰石-石膏法 | 脱除效率和吸收剂利用效率高 | 投资大,运行费用高, 耗电量大,二次污染 | 95% |
海水脱硫法 | 流程简单,运行费用低 | 地域限制条件大,腐蚀设备 | 90% | |
氨法 | 副产品价值高,减少二次污染, 协同脱硝,节约长期运行费用 | 脱硫剂来源受限,氨气逃逸 | 90% | |
半干法 | 旋转喷雾 | 投资低,占地小,设计和运行简单 | 脱硫率不高,制浆系统庞大,设备磨损问题 | 40%-80% |
炉内喷钙 | 工艺简单,占地小,投资小 | 钙硫比过大,石灰耗量大,除尘负荷加重 | 40%-80% | |
干法 | 活性碳吸附法 | 设备简单,占地面积小, 投资和运行费用较低 | 设备磨损、结垢,脱硫率不高 | 50%-70% |
湿法脱硫技术具有适用煤种广泛、SO2脱除效率高和稳定可靠等优点,占据脱硫市场主导地位,被广泛应用,其中占比最大为石灰石-石膏湿法烟气脱硫,是目前最成熟、广泛使用且最稳定的脱硫工艺,具有吸收剂资源种类多、副产物石膏可以回收利用等特点。
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