探析燃煤锅炉脱硫技术与方法论文_赵建刚

探析燃煤锅炉脱硫技术与方法论文_赵建刚

大唐山西电力工程有限公司 山西太原 030000

摘要:主要对燃煤生成SO的产生因素以及危害性进行研究,阐述了燃煤锅炉在各个阶段常用的脱硫方法,同时也对其优势以及不足之处进行探讨,提出了适合应用的范围以及相应的参考意见。

关键词:煤气化技术;脱硫;循环悬浮式;脱硫技术

基于我国的基本国情考虑,再加上经济条件限制,国内的能源结构还将会以煤炭为主。若是燃烧过多的化石燃料,必定会对环境造成严重污染。直至2017年时,国内的SO2排放量已经达到了3100万吨。随着数量的持续上涨,将会对人类的身体健康、农产品的质量以及建筑设施等产生不利影响,甚至会产生不可预估的经济损失。脱硫技术主要可以分成以下几种类型,即为炉前脱硫、烟气脱硫以及炉内脱硫。

一、燃烧前脱硫技术

(一)煤炭洗选技术

选煤是清除原煤中所存在的各类杂质,并且按照使用者对煤质所提出的基本要求,采取对路供应的方式。通过开展该项技术之后,可以使污染问题从根源上得到解决。在进行选煤时,常见的方法可包括以下几种,即:化学法、物理法以及微生物法。

1、物理及化学选煤法

采用物理选煤方法之后,可以使原煤中的一些灰分以及黄铁矿硫被清除掉,现阶段,此种方法已经在国内得到了普遍应用。在此过程中,跳汰占总比例的59%、重介质选煤则占据23%、浮选占据了14%。针对化学选煤方法来说,则是在化学反应的作用下,富集煤中的有效成分,从而使一些有害杂质被清除掉。

2、微生物脱硫技术

此种方法指的是将煤粉在含有细菌的气泡液内进行悬浮。细菌将会生成酶,从而导致硫氧化成硫酸盐,最后实现脱硫操作。用来脱硫的微生物相对比较多,比较常见的包括以下两种类型,即为氧化亚铁硫杆菌以及氧化硫杆菌。具有很多优势特征,例如所需成本低、能耗少、不会出现煤流失等。

(二)强磁分选(HMS)和微波辐射法{ MCD)

针对煤系黄铁矿来说,比较适合应用强磁分离法(HMS)实现除硫处理。其中,无机硫呈现为顺磁性,然而煤质则呈现为逆磁性,所以应根据强磁场的特点,使二者进行有效分离。基于微波辐射法(MCD)考虑,则需要应用适当波长的电磁波对煤粉进行照射,并且经过盐类处理,温度为50-100℃,可以使其中的Fe s,C-S化学键共振裂解,产生游离S并且和H20发生反应,从而产生HS,SO2等,脱硫率则达到了70%的标准。

(三)煤气化技术

所谓煤气化,表示的是煤在进行相应的处理之后,将其放入至反应器内,在指定的温度条件下,采用气化剂并选择相应的流动方法,最后使其转化后形成气体。煤气化联合循环发电技术的效果非常明显,很多国家均对其进行广泛开发及应用,具有效率高以及污染低等优点,发电效率超过了45%,甚至成为了二十一世纪非常重要的一种洁净发电方法。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

(四)水煤浆技术

在二十世纪七十年代时,水煤浆就已经出现了,作为一种代油煤基型流体燃料,具有很多优点特征,其中可包括效率高、污染性低以及流动水平强等。针对灰分比较低并且挥发分比较高的煤来说,将其进行研磨处理后,形成微细煤粉,按照一定的比例标准,添加分散剂以及稳定剂,从而制作完成,与燃料油相同的是,能够对其进行燃烧以及运输储存贮存。水煤浆可以分成多种类型,例如高浓度水煤浆、一般浓度水煤浆以及煤泥浆等。

二、燃烧中

(一)烟气循环流化床脱硫技术

在二十世纪八十年代时,该项技术开始出现,并且得到了广泛应用,针对流化床来说,由于其中的燃烧温度相对比较低,一般在850-900℃之间,因此,可以直接在床层中加入石灰石脱硫剂,在进行燃烧时实现脱硫操作。与传统的技术进行对比后发现,该项技术将会对脱硫反应的执行产生有利影响。

(二)AG-R型脱硫技术

煤主要由两个部分组成,即为有机硫以及无机硫,然而,在高温的状态下,煤粉炉在进行燃烧时,后者也会分解成SO2。煤在燃烧期间,将会释放全部可燃硫,氧化作用产生SO2,流入到大气。该项技术添加了相应的催化剂,使传统的物理特性与化学性能发生了变化,脱硫剂对SO2的吸收效果也得到了显著提升。具体公式即为:

氧化过程:

S+O,高温燃绕。SO,脱硫剂燃烧分解成M,Or的过程:

脱硫剂- 高限分解 M,Or硫酸盐化过程:

SO2+号O2+M,Or- 仙化制,M,SO,

脱硫剂在脱硫剂储仓中得以储存,在空气的作用下,使脱硫剂放入至锅炉喷射点周围的小料仓中,给料机为其提供压缩空气,喷嘴则将其吹入至炉膛中,在与烟气完全混合后,进行分解与催化,并且与SO2发生反应,产生硫酸盐,从而实现脱硫的效果。该系统具备很多优势特征,具体可体现为:所需成本低、便于操作、可控性较强以及节省空间面积等。

三、燃烧后脱硫

(一)循环悬浮式半干法

针对半干法而言,综合了干法和湿法的共同特征,脱硫剂在干燥的条件下脱硫,在较湿的条件下实现再生,亦或者是在较湿的条件下脱硫,在干燥条件下对脱硫广物进行处理,属于一类烟气脱硫技术。尤其是在较湿的条件下进行脱硫,在干燥的条件下对脱硫产物进行处理,兼具了二者的共同优势,同时也产生了很多其他优点特征。

(二)炉内喷钙尾部增湿活化法

即使该项技术的工艺流程均是将CaCO,粉末喷入到炉中,在高温状态下,脱硫剂快速分解,从而生成CaO,与此同时,与烟气内的SO2发生反应,并且产生CaSO,因为仅是炉内喷钙脱硫处理,效率通常比较低,一般在20%-50%这一范围内,脱硫剂的应用效率相对也比较低下,所以必须要使炉内喷钙和尾部增湿有效结合,方可产生最佳的效果。

(三)海水烟气脱硫技术

该项技术所需成本低,并且便于管理,比较适合应用的电厂具有如下特征,即:燃煤含硫比较低,所采用的循环冷却水是海水。目前,英国、挪威,印度等国家技术比较成熟,并且建设了工程项目。英国也对此作出了合理的规划设想。在此期间,所具备的运行系统共计有20余套,与我国的基本国情不谋而合,并且可以在海边电厂投入运行。当前,深圳西部电厂已经开展了海水脱硫工作。

(四)电子束烟气脱硫技术

该项技术是由日本研发的,在欧美等国家进行试验操作,不会造成二次污染,并且可以使资源得到充分应用。在这项技术的作用下,烟气内所产生的H0与O2离解,之后产生活性原子,SO2以及NOx在被氧化之后,喷氨产生副产品原料,操作步骤十分简便。此外,也可以同一时间实现脱硫脱硝,脱除率较高,分别超过了90%以及80%的水平。

四、结束语

现阶段,由于人们的法律意识逐渐提升,同时也产生了良好的环境保护意识,排烟脱硫技术开始受到了社会各界的广泛关注,各个国家均在致力于研发出先进的脱硫新技术,比如说静电技术等。所以,我们必须要增强对此方面的研发力度,并对其进行合理利用,选出符合经济适用性要求的脱硫技术,避免排放过多的二氧化硫,从而实现可持续发展的目标。

论文作者:赵建刚

论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/14

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

探析燃煤锅炉脱硫技术与方法论文_赵建刚
下载Doc文档

猜你喜欢