濕法煙氣脫硫技術(shù)的進(jìn)展
作者:南京金旭保潔外包服務(wù)公司 時(shí)間:2017-02-15 09:25:33 信息來源:本站原創(chuàng) 點(diǎn)擊: 次
早在英國產(chǎn)業(yè)革命后的十九世紀(jì)末,人們就開始應(yīng)用含堿性物質(zhì)的泰晤士河河水,洗滌燃煤煙氣凈化SO2。在本世紀(jì)三十年代,人們開始應(yīng)用CaO作吸收劑,濕法脫除煙氣中的SO2。本世紀(jì)七十年代初,第一套濕法洗滌煙氣脫硫裝置誕生于美國。從七十年代初到本世紀(jì)末的30年里,針對(duì)濕法煙氣脫硫洗滌系統(tǒng),尤其是脫硫塔易結(jié)垢、堵塞、腐蝕以及機(jī)械故障等一系列的弊病,日本、美國及德國對(duì)濕法煙氣脫硫開展了深入不間斷的的研究,在脫硫效率、運(yùn)行可靠性和成本方面有了很大的改進(jìn),運(yùn)行可靠性可達(dá)99%。到目前為止,濕法煙氣脫硫技術(shù)已經(jīng)成熟,并步入實(shí)用化階段。在適合近30年內(nèi),濕法煙氣脫硫技術(shù)每隔10年就攀升一個(gè)新的臺(tái)階,取得了新的進(jìn)展。 (1)起步階段---第一代煙氣脫硫(70年代初--70年代末)1970年美國頒布了空氣凈化法,要求新建燃煤發(fā)電廠SO2的排放量控制在516mg/Nm3以下,以法律手段強(qiáng)制燃煤發(fā)電廠安裝煙氣脫硫裝置,削減SO2排放量。七十年代初,以濕法石灰石為代表的第一代濕法煙氣脫硫技術(shù)開始在電廠應(yīng)用。從七十年代初到七十年代末,主要濕法煙氣脫硫技術(shù)有濕法石灰石/石灰法、濕法氧化鎂法、雙堿法、鈉基洗滌、堿性飛灰洗滌、檸檬酸鹽清液洗滌、威爾曼--洛德法等。第一代煙氣脫硫多安裝在美國和日本。第一代煙氣脫硫技術(shù)的主要特點(diǎn)是:吸收劑和吸收裝置種類眾多,投資和運(yùn)行費(fèi)用很高,設(shè)備可靠性和系統(tǒng)可用率較低,設(shè)備結(jié)垢、堵塞和腐蝕適合為突出,脫硫效率不高,通常為70-85%,大多數(shù)煙氣脫硫的副產(chǎn)物被拋棄。 (2)發(fā)展階段---第二代煙氣脫硫(80年代初--80年代末)在80年代初,西方發(fā)達(dá)國家SO2排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格,批準(zhǔn)了執(zhí)行SO2削減計(jì)劃,促使煙氣脫硫技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,煙氣脫硫出現(xiàn)了第二代高峰。煙氣脫硫技術(shù)得到了迅速推廣。1979年美國國會(huì)通過了“清潔空氣法修正案”(AAA1979),確立了以適合小脫硫效率和適合大SO2排放量為評(píng)價(jià)指標(biāo)的新標(biāo)準(zhǔn),由此,80年代第二代煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用。第二代煙氣脫硫以干法、半干法為代表,主要有噴霧干燥法、LIFAC、CFB、管道噴射法等。在這個(gè)階段,濕法石灰石/石灰法得到了顯著的改進(jìn)和完善。在解決結(jié)垢、堵塞、腐蝕、機(jī)械故障等方面取得了顯著的進(jìn)展。第二代濕法煙氣脫硫技術(shù)的主要特點(diǎn)是:濕法石灰石洗滌法得到了進(jìn)一步發(fā)展,特別在使用單塔、塔型設(shè)計(jì)和總體布局上有較大的進(jìn)展。脫硫副產(chǎn)品根據(jù)不同國情可生產(chǎn)石膏或亞硫酸該混合物,德國、日本的煙氣脫硫大多利用強(qiáng)制氧化使脫硫副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為石膏,而美國煙氣脫硫副產(chǎn)品大多堆放處理;基本上都采用鈣基吸收劑,如石灰石、石灰和消石灰等;濕法石灰石洗滌法脫硫效率提高到90%以上;隨著對(duì)工藝?yán)斫獾纳钊耄O(shè)備可靠性提高,系統(tǒng)可用率達(dá)到97%;由于脫硫副產(chǎn)品是含有CaSO3、CaSO4、飛灰和未反應(yīng)吸收劑的混合物,故脫硫副產(chǎn)品的處置和利用,成為80年代中期發(fā)展干法、半干法煙氣脫硫的重要課題。噴霧干燥法在發(fā)展初期,脫硫效率僅為70-80%,經(jīng)過不斷完善,到后期通常能達(dá)到90%,系統(tǒng)可用效率較好,副產(chǎn)品商業(yè)用途少。煙道內(nèi)或爐內(nèi)噴鈣的脫硫效率只有30-50%,系統(tǒng)簡單,負(fù)荷跟蹤能力強(qiáng),但脫硫吸收劑的消耗量大。 (3)成熟階段---第三代煙氣脫硫(90年代初--90年代末) 1990年美國國會(huì)再次修訂了“清潔空氣法”(CAAA1990),新的修正案要求現(xiàn)有電廠減少SO2的排放量,到2002年1月1日,SO2總排放量比1990年SO2排放量減少900萬噸。1990年以來,美國燃煤發(fā)電廠使用的第三代濕法煙氣脫硫,均為脫硫效率≥95%的石灰石濕法工藝,脫硫副產(chǎn)品石膏實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。第三代煙氣脫硫技術(shù)的主要特點(diǎn)如下: 投資和運(yùn)行費(fèi)用大幅度降低,性能價(jià)格比高,噴霧干燥法煙氣脫硫需要量大大減少,各種有發(fā)展前景的新工藝不斷出現(xiàn),如LIFAC、CFB、電子束輻照工藝,NID工藝以及一些結(jié)構(gòu)簡化、性能較好的煙氣脫硫工藝等。這些工藝的各種性能均好于第二代,而且商業(yè)化、容量大型化的速度十分迅速;濕法、半干法和干法脫硫工藝同步發(fā)展。 第三代濕法煙氣脫硫通過工藝、設(shè)備及系統(tǒng)多余部分的簡化、采用就地氧化、單一吸收塔技術(shù)等,不僅提高了系統(tǒng)的可靠性(95%)和脫硫效率,而且初期投資費(fèi)用降低了30-50%。同時(shí)脫硫副產(chǎn)物回收利用的研究開發(fā),也拓展了商業(yè)應(yīng)用的途徑。 到1995年,世界各國使用的煙氣脫硫裝置總共大約有760套(250GW)。其中濕法是應(yīng)用適合普遍的煙氣脫硫系統(tǒng),占總量的84%,特別是石灰石/石灰濕法占70%,安裝濕法煙氣脫硫裝置適合多的國家是美國,大約為200多套;其次是德國,大約為150套;日本居第三位,大約為45套。 濕法煙氣脫硫技術(shù)經(jīng)過30年的研究發(fā)展和大量使用,一些工藝由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的原因被淘汰,而主流工藝石灰石/石灰--石膏法,得到進(jìn)一步改進(jìn)、發(fā)展和提高,并且日趨成熟。其特點(diǎn)是脫硫效率高,可達(dá)95%以上,可利用率高,可達(dá)到98%以上??杀WC與鍋爐同步運(yùn)行;工藝過程簡化;系統(tǒng)電耗降低,投資和運(yùn)行費(fèi)用降低了30-50%。 (4)我國濕法煙氣脫硫的現(xiàn)狀和發(fā)展 我國對(duì)煙氣脫硫技術(shù)的研究與開發(fā),始于70年代。到90年代,已進(jìn)行了四種煙氣脫硫的試驗(yàn)研究(活性炭磷銨肥法、旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法、簡易石灰噴霧法和石灰石三相硫化床法的中試規(guī)模)。90年代,我國先后從國外引進(jìn)了各種類型的煙氣脫硫技術(shù),在六個(gè)電廠建造了煙氣脫硫示范工程,并已投入工業(yè)化運(yùn)行。近年來我國也加大煙氣脫硫國產(chǎn)化的力度,并已取得了突破性進(jìn)展; 我國政府在適合近10年內(nèi),頒布了一系列有關(guān)燃煤發(fā)電廠SO2污染控制法規(guī)、條例及排放標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格的法規(guī)和排放標(biāo)準(zhǔn),是治理SO2污染和控制的重要推動(dòng)力。 (5)國家有關(guān)脫硫方面的法律、法規(guī) 《大氣污染防治法》針對(duì)火電廠提出了“在城市市區(qū)內(nèi)新建火電廠,應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要和條件,實(shí)行熱力與電力聯(lián)合生產(chǎn)”、“在酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)內(nèi)排放二氧化硫的火電廠和其他大中型企業(yè),屬于新建項(xiàng)目不能采用低硫煤的,必須建設(shè)配套脫硫、除塵裝置或者采取其他控制二氧化硫排放、除塵的措施,屬于已建企業(yè)不用低硫煤的,應(yīng)當(dāng)采取控制二氧化硫排放、除塵的措施。國家鼓勵(lì)企業(yè)采用先進(jìn)的脫硫、除塵技術(shù)”。 在《火電廠大氣污染排物放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-1996)中對(duì)火電廠二氧化硫控制劃分了三個(gè)時(shí)間段,根據(jù)不同的時(shí)間段提出了不同的控制要求。對(duì)1997年1月1日起環(huán)境影響報(bào)告待審查批準(zhǔn)的新、擴(kuò)、改建火電廠(第三時(shí)段),在繼續(xù)并從嚴(yán)實(shí)行全廠排放總量控制的基礎(chǔ)上增加了煙囪濃度控制限制,并與“兩控區(qū)”和煤的含硫量掛鉤。煤的含硫量大于,適合高允許排放濃度2100mg/Nm3小于或等于1%時(shí)為1200mg/Nm3,即要求處于“兩控區(qū)”的電廠煤的含硫大于1%時(shí)必須脫硫。但對(duì)于1%以下含硫量的電廠,還要根據(jù)電廠的允許排放總量和區(qū)域控制總量及當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量的要求通過環(huán)境影響評(píng)價(jià)后確定是否脫硫。 在1998年1月國務(wù)院以國函〔1998〕5號(hào)文批復(fù)的國家環(huán)保局制定的《酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分方案》中要求“兩控區(qū)”內(nèi)火電廠做到:到2000年達(dá)標(biāo)排放;除以熱定電的熱電廠外,禁止在大中城市城區(qū)及近郊區(qū)新建燃煤火電廠;新建、改造燃煤含硫量大于1%的電廠,必須建設(shè)脫硫設(shè)施;現(xiàn)有燃煤含硫量大于1%的電廠,要在2000年前采取減排措施;在2010年前分期分批建成脫硫設(shè)施或采取其他有相應(yīng)效果的減排二氧化硫措施。另外,新修訂的“大氣法”對(duì)SO2的排放要求更加嚴(yán)格。 此頁面產(chǎn)品介紹與文章來源于網(wǎng)絡(luò),不代表本網(wǎng)站官方觀點(diǎn),如有版權(quán)者需要?jiǎng)h除請(qǐng)與本網(wǎng)站聯(lián)系刪除文章!