浅谈我国烟气脱硫的应用发展及前景

  面对国外开发的众多烟气脱硫技术我国的煤粉炉脱硫应针对具体的情况(如煤中含硫量、必须达到的脱硫效率、电厂所在位置及容量等)因地制宜地采用合适技术方案。湿法烟气脱硫技术脱硫率高技术成熟、应用最广但投资成本和运行费用较高。随着我国经济的快速发展我国的环保形势越来越严重开发高效、低成本的干式烟气脱技术的特点和我国特别是上海地区的实际情况研究开发具有自主知识产权的高效、低成本的干式烟气脱硫技术显得任重道远。

  以上海地区为例目前新建成电厂石洞口二厂、吴泾电厂六期工程以及正在建设中的外高桥电厂等锅炉都燃用神木煤燃用神木煤锅炉的装机容量将达上海地区总装机容量的2/3。该煤种的特点为高钙低硫钙在灰中含量可达20%以上。因此设想利用神木煤中的钙在炉内进行自身燃烧脱硫在燃烧中把一部分硫与这些钙基化合物反应固定在灰中;同时利用煤灰中的高钙在烟道内喷水增湿活化未反应的氧化钙在烟道内进行二次脱硫。即煤自身燃烧脱硫及增湿活化工艺。这一方法具有投资低、工艺简单、有效的特点预计脱硫率在50%~60%对燃用神木煤为主的上海地区电厂有很重要的实用意义。对上海地区燃用低硫煤而言二氧化硫能控制在700mg/Nm左右基本达到当前一些西方发达国家环保要求(美国为1238mg/Nm加拿大为700mg/Nm)所以完全能满足达到我国未来相当长时间内二氧化硫排放控制要求减少了二氧化硫在大气的排放而且烟气增湿能降低飞灰电阻率对烟气静电除尘也大有好处。

  因此煤自身燃烧脱硫及增湿化技术是一种适合我国国情的脱硫方法具有巨大的社会效益和良好的经济效益。另外循环流化床烟气脱硫技术具有脱硫效率高、投资成本低等突出优点是适合于中高硫燃煤锅炉的干法烟气脱硫技术。目前我国在这方面的基础研究工作已经起步但距离工业实施还有一定差距。因此有必要加强研究并进行半工业和工业试验以使我国的脱硫技术接近或达到世界先进水平。

  在以上分析的基础上,上海交通大学目前已建立了国内规模较大的多功能烟气脱硫试验台对高钙粉煤灰增湿活化脱硫和循环流化床烟气脱硫技术进行研究和开发。试验台系统由模拟烟气产生系统、增湿活化反应器、可调喷水雾化系统、自动给料系统和除尘系统组成。系统通过燃烧城市煤气产生热烟气向系统管道中加入一定量的SO气和掺入一定量的电厂锅炉尾部烟道中的真实烟气成分并调节活化器进口烟气温度和流量。在活化器中采用Y型喷嘴喷水增湿活化脱硫吸收剂颗粒通过调节雾化水和压缩空气的流量和压力以得到不同的雾化液滴粒径。在活化反应器进出口和沿活化反应器的高度方向布置了若干测点测量烟气温度和SO浓度研究各种因素对脱硫效率的影响。试验台高度为6m现采用Π型结构布置保证反应器内脱硫剂颗粒理论停留时间在4min以上处理烟气量为2000Nm/h。配有分离式雾化液滴粒径标定台,并采用激光衍射测粒仪可对喷嘴的雾化特性进行测定从而可对影响脱硫反应的关键因素——增湿液雾粒径的影响进行详细的试验研究。试验台上已预装了旋风分离器,可改造为上出气的循环流化床烟气脱硫试验台以便对循环流化床烟气脱硫进行详细的试验研究。在试验研究的基础上将在国内某电厂300MW机组抽取一定量的烟气在烟道旁路上进行。

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