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环保企业烟气脱硫技术发展方向

      摘 要:本文介绍了我国烟气脱硫技术现状及应用中存在的主要问题,提出了我国脱硫技术的发展方向。
      关键词:烟气脱硫现状 发展方向
1 引言
  发达国家已形成烟气脱硫相关环保产业,正进军亚洲和全球的巨大市场。我国烟气脱硫技术的发展正面临大好机遇与严峻挑战。
2 我国烟气脱硫技术现状
2.1 高浓度SO2 烟气脱硫技术大规模工业化应用
  SO2含量高于3%的烟气,通常称为高浓度二氧化硫烟气。此类烟气可采用钒催化剂接触催化制硫酸等方法脱硫回收利用硫资源。50年代我国有色金属冶炼行业烟气脱硫制酸研究即有初步成果。
  目前,我国有色金属冶炼行业的高浓度二氧化硫烟气基本上都采用催化转化法脱硫制酸,不仅有效地控制了二氧化硫污染,而且使冶炼烟气二氧化硫成为重要的硫资源,补充了我国缺乏的硫资源。
2.2 低浓度SO2烟气脱硫技术的工业化应用处于起步阶段
  SO2含量低于3%的烟气,通常称为低浓度二氧化硫烟气。我国2亿kW机组火电锅炉烟气及钢铁、有色、建材等部门50万台工业锅炉、18万台工业窑炉排放的主要是这类烟气。由于烟气中的二氧化硫浓度低(一般仅为0.1%~0.5%),采用传统的接触法脱硫制酸等方法,技术经济上难度大。
  目前我国这类烟气的脱硫技术工业化应用程度还很低,已应用的主要是引进的国外烟气脱硫装置和中小锅炉简易除尘脱硫装置。
2.2.1 国外烟气脱硫装置的引进
  从20 世纪70年代后期,我国先后从国外引进烟气脱硫装置,包括“氨—硫铵法”烟气脱硫装置、“碱式硫酸铝法”烟气脱硫装置、“湿式石灰石—石膏法”烟气脱硫装置、“旋转喷雾干燥法”脱硫除尘器和“电子束辐照法”装置。这些烟气脱硫装置的引进为我国烟气脱硫吸收国外先进成熟的技术奠定基础。
2.2.2 中小型锅炉简易烟气脱硫技术的应用
  我国中小锅炉占全国燃煤锅炉的70%,为此我国在探索中小型燃煤锅炉二氧化硫污染控制多种途径,如低硫燃料、型煤固硫等技术的同时,针对中小锅炉的特点,开发了一批简易烟气脱硫技术。目前这类技术申请专利已达几十种,应用数百套。简易烟气脱硫除尘技术一般是在各类除尘器的基础上,采用石灰、冲渣水等碱性浆液为固硫剂,应用水膜除尘、文丘里除尘、旋风除尘的机理和旋流塔、筛板塔、鼓泡塔、喷雾塔吸收等机理相结合同时除尘脱硫。已形成冲激旋风除尘脱硫技术、湿式旋风除尘脱硫技术、麻石水膜除尘脱硫技术;脉冲供电除尘脱硫技术;多管喷雾除尘脱硫技术、喷射鼓泡除尘脱硫技术等在同一设备内进行除尘脱硫的烟气脱硫技术。其共同特点是设备少、流程短、操作简便,一般除尘效率70%~90%,脱硫效率30%~80%。
3 烟气脱硫技术在我国应用所存在的主要问题
  我国从70 年代开始引进国外烟气脱硫成套装置,但到目前为止,却仅有不到1%装机容量的火力电厂和少数中小型锅炉实施烟气脱硫。主要有脱硫成本问题、产物出路问题以及引进技术国产化的问题。
3.1 脱硫成本和产物出路问题
  由国外引进的烟气脱硫装置,设备投资和运行费用高,如我国重庆珞璜电厂引进的“石灰石—石膏法”烟气脱硫装置,投资约4000万美元,每年还需运行费4000万元人民币,每吨脱硫成本为1100元,设备建设费用占到了电厂投资的16%。另一方面,国内外目前应用的主要烟气脱硫技术,无论是国外引进的“石灰石—石膏法”、“旋转喷雾干燥法”,还是国内的简易脱硫除尘一体化技
术,都存在因产物无出路,不得不作为固体废弃物抛弃。如重庆珞璜电厂一期工程,每年就有25万t固体物排放。
3.2 国外烟气脱硫技术的国产化问题
  近年来,我国在发展烟气脱硫技术方面有了较快进展。提倡以“湿式石灰石—石膏法”为主引进国外烟气脱硫技术并通过国产化制造烟气脱硫装置,降低烟气脱硫除尘设备建设投资、减小脱硫成本的呼声甚高。通过国外先进烟气脱硫技术的国产化来加速我国烟气脱硫的进程是必要的,但不是唯一选择。在烟气脱硫的发展道路上有两个误区。
3.2.1 依赖引进的误区
  国内外技术发展的经验告诉我们,发展中国家由于技术落后于发达国家,往往采取“从国外发达国家购买产品,从国外购买引进生产设备,将引进生产设备进行国产化”的道路。但这种一度被认为是提高发展中国家技术水平正确的道路,有一显著的负效应,就是它导致我国脱硫技术陷入依赖引进的困境,技术水平永远落后于发达国家。
3.2.2“盲目照搬”的误区
  国外发达国家成功应用烟气脱硫技术解决了二氧化硫污染问题。但他们实行的是高投入、高消耗解决二氧化硫污染的模式,烟气脱硫装置投资达150~280美元/kW,脱硫成本为每吨350~600美元。我国人均GNP仅几百美元,我国的经济状况决定了我国不能照搬国外发达国家高投入、高消耗的烟气脱硫模式。
  另外,发达国家各自也有自己国情,他们在烟气脱硫技术道路的选择上,实际上都有自己的特色。如日本、德国主要用“石灰石—石膏法”脱硫成功,其重要原因是两国都缺乏天然石膏资源,因此他们把“石灰石—石膏法” 烟气脱硫副产石膏作为石膏资源,既解决了本国石膏缺乏的问题,又解决了烟气脱硫副产品出路问题,并相应降低了脱硫成本。而美国天然石膏较为丰富,烟气脱
硫副产石膏无出路,故一般采取抛弃的方法。而我国人均土地资源有限,又是一个硫磺等资源缺乏,而天然石膏资源却丰富的国家,因而美、日、德等发达国家脱硫副产物出路的解决方式难以在我国应用。
  因此,对于国外先进的烟气脱硫技术我们可以引进,可以国产化,但是更重要的是我们应当加强创新,走出依赖引进的困境,探索中国自己的烟气脱硫道路,不能走国外发达国家高投入高消耗解决问题的道路。
4 我国脱硫技术的方向
  湿法脱硫工艺是目前世界上应用最多、最为成熟的技术,固硫剂价廉易得,副产物便于利用,煤种适应范围宽,并有较大幅度降低工程造价的可能性。目前单机容量在20万kW以上的火电机组容量占火电总装机容量的55%,高参数、大容量火电机组是当前和今后相当长时间内火电发展的方向。因此,大机组脱硫是火电厂脱硫的工作重点,是控制火电厂SO2 的关键,而湿法脱硫工艺是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺,所以,我国应重点发展湿法脱硫技术。
  喷雾干燥法脱硫、炉内喷钙尾部增湿活化脱硫、海水脱硫、电子束脱硫等脱硫工艺在国内已有示范项目,要认真总结示范项目的经验,结合当地实际情况充分论证,进行合理消化利用。
  炉内喷钙和复合固硫剂结合起来,向炉内直接喷入效果较好的复合固硫剂,即复合固硫剂炉内喷射脱硫工艺,工艺上省去活化塔的巨大投资,在大大降低了成本的情况下,稍微降低了脱硫率,这样既可以把资金应用到多台机组的技术改造当中去,又可以满足环保的要求。文章来源:http://www.btpenghe.com.cn
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