摘要:随着环保力度的加强,地方热电厂烟气中二氧化硫的治理已趋迫切,选用经济实用的脱硫装置成为关键。本文介绍了一种新型实用的脱硫方法。
关键词:二氧化硫、脱硫装置、脱硫效率
1、前言
1、1SO2的危害
对于绝大多数热电厂来说,其主要燃料为煤。根据统计,我国电厂用煤的含硫量一般在0.23~5.67%左右,平均含硫量1.23%。虽然近几年来国家倡导使用低硫动力煤,但其平均值仍在1.0%左右。煤中的硫在燃烧过程中,除少部分(约5%~10%)残留在灰中外,绝大部分转化为SO2,其危害有以下几个方面:
一、与水蒸汽分子结合,凝结在金属表面,对金属产生腐蚀;
二、排入大气的SO2严重恶化了人类赖以生存的空间和环境,危害人体健康;
三、形成酸雨,造成对环境的公害。
1、2脱硫势在必行
随着国家可持续发展战略的实施,绿色和环保成为当今世界的主题。控制和消除电厂烟气中SO2的排放迫切地摆在我们面前。对绝大部分热电厂来说,大多地处城市和工业区,过去往往只注重烟气除尘,而很少有脱硫装置。随着环保力度的加强,保护环境、控制和降低燃煤硫污染的任务相当艰巨而迫在眉睫了。
2、目前脱硫情况简介
当前燃煤电厂主要脱硫可分为三类:燃烧前脱硫一-煤的直接脱硫,燃烧中脱硫一-煤炉内脱硫,燃烧后脱硫一-烟气脱硫。
2.1燃烧前脱硫一-煤直接脱硫
在燃烧前将原煤脱硫、降灰,可减轻后期治理的负担,此方法较经济简便。目前大概有以下几种方法:一、机械洗选法;二、强磁分离法;三、微波辐射法。
2.2燃烧中脱硫一-炉内喷吸收剂脱硫
将吸收剂(石灰石、白云石、消石灰和碳酸氢钠)磨碎成粉状喷入煤粉锅炉上部,烟温为900~1250℃的区域,CaCo3受热分解,烟气中一部分SO2和几乎全部SO3与Cao反应生成硫酸钙Caso4,同时和未反应的Cao与飞灰随烟气(包括未被吸收的SO2)一起流过锅炉下部受热面后排出。
2、3燃烧后脱硫一-烟气脱硫
目前,国内外已开发和工业应用的烟气脱硫方法有多种,其中按脱硫剂的状态(固态或液态)可分为干法和湿法,干法主要采用活性吸附剂脱硫,湿法采用水溶液或浆液,脱除烟气中的硫化物。另有半湿法,它是通过向烟气均匀地喷入脱硫剂,化学吸收二氧化硫。
3、TS型脱硫装置在我厂的应用
3.1盛泽热电厂生产现状
吴江丝绸股份有限公司盛泽热电厂地处素有“日出万匹,衣被天下”的丝绸之乡—盛泽。现在2台75T/H,2台100T/H煤粉炉,年供热量130万吨,年用原煤三十多万吨,其中4#炉(100T/H)在电除尘后安装了由镇江远东环保机械设备厂TS—100型脱硫装置,投用后除硫效果明显。该装置具有技术先进,投资少,系统简单,操作方便,脱硫效率高等特点,在100T/H煤粉炉上为首次应用。
3.2TS型脱硫装置的脱硫机理
TS电站脱硫装置是运用喷雾吸收法(半湿法)使雾化后的吸收剂和烟气中SO2气体进行气—汽热反应与热交换,这种化合反应反应时间短,反应彻底,使反应后产物蒸发干燥,剩余残渣随灰粒一起排出。
3.3TS型脱硫装置的工艺流程
3.4TS型脱硫装置脱硫剂的选用
TS型脱硫装置脱硫剂来源广泛,可以采用氨水、液碱、碳酸钠等。不同的脱硫剂其化学反应式如下:
(1)用废氨水为脱硫剂时:2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3
(2)用碱液为脱硫剂时:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
(3)用碳酸钠溶液为脱硫剂时:Na2CO3+SO2= Na2SO3+CO2
TS型脱硫装置脱硫剂选择性多,因地制宜地选择脱硫剂,是降低脱硫运行费用的关键,各厂可根据本地实际情况,采用工业废氨水,造纸废碱液,纺织碱性废水等作为脱硫剂,这样既可以降低脱硫运行费用,又可以改善周边废液排放,达到既治理大气污染,又治理废水污染的双重目的。
根据我厂情况,我们采用20%氨水作为脱硫剂。
3.5运行效果
3.5.1合理选用氨水浓度与用量
烟气中的SO2每小时产生量与排放浓度主要取决于煤的含硫量及其他因素。为了既使烟气中的SO2达标排放,又不至于脱硫剂过量造成运行成本增加,应合理选用喷液量与氨水浓度。
我们在运行中,将20%氨水调配成5%的氨水,获得了较好脱硫效率。
3.5.2运行监测结果
2001年7月18日,我们委托苏州市环境监测中心对运行状况进行测试,测试时,脱硫剂浓度5%,流量1600L/H,测试结果如下:
|
脱硫前 |
脱硫后 |
烟气温度℃ |
134 |
125 |
SO2浓度mg/m3 |
4318.6 |
586.3 |
SO2排放量kg/h |
394.03 |
53.49 |
脱硫率% |
86.2 |
测试结果表明,该装置在运行后脱硫率为86.2%,脱硫后排放量为53.49kg/h,二氧化硫浓度达到《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-9)一类区标准。
4、结论
4.1对于地方热电厂来说,选用系统简单,投资省,操作方便的TS型脱硫装置安全可行,符合环境保护的要求。
4.2TS型脱硫装置脱硫效率高,选择廉价实用的脱硫剂以减少运行成本成为脱硫装置长期运行的关键。