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我國是以燃煤為主的國家,耗煤大戶主要是火電廠,有數據顯示1995-2010年間其SO2排放量占全國的35%-60%,燃煤產生的SO2是大氣中SO2的主要來源。隨著經濟發展,煤炭消耗日益增加,SO2排量也日益增多,使我國成為SO2污染最嚴重的國家之一。
雖然2002年我國SO2排放量在輕微地下降之后一直處于上升狀態,但是總量仍然很大,選擇適應成熟的、低成本的脫硫技術是當前的迫切任務。
1 脫硫現狀
SO2控制方法多種多樣,世界各國研究開發的SO2控制技術達200多種,其中有的已投入使用,有的仍處于在研究階段。目前,控制燃煤SO2污染技術可分為4類:煤燃燒前脫硫、燃燒中脫硫、煤轉化過程中脫硫以及燃燒后煙氣脫硫。煤燃燒前脫硫目前僅能除去煤炭中部分無機硫,而其中的有機硫尚無經濟可行的去除技術;燃燒中脫硫主要包括型煤固硫技術和循環流化床燃燒脫硫技術;煤轉化過程中脫硫主要包括煤氣化技術、煤液化技術及水煤漿技術,但這兩類脫硫技術單機容量都不大,國內目前尚處于引進技術和示范階段,有的投資大、技術要求高,難以短時間內在國內大面積推廣使用。相比較而言燃燒后的煙氣脫硫被認為是控制SO2最行之有效的途徑。
2 我國煙氣脫硫存在的問題
我國從20世紀80年代久開始從國外引進或自主研究煙氣脫硫技術,建成了幾個大型的示范工程,取得了較好的社會、環境效益。但是,目前我國大規模使用煙氣脫硫設施中存在一些問題。
1)煙氣脫硫的國產化問題通過引進國外煙氣脫硫技術并國產化制造煙氣脫硫裝置,降低煙氣脫硫裝置建設投資.減少脫硫成本,來加速我國煙氣脫硫的進程是必要的。但不是唯一選擇。不可否認國產設備在質量上與國外的設備有一定的差距,有的方面差距還很大,因此,實現工藝技術自主化、設備國產化還需要多方面的共同努力。在實現煙氣脫硫國產化存在的主要問題有:研發費用高昂,不確定風險大:國產化依托工程難以實現:火電廠引進的煙氣脫硫項目大多重硬件、輕軟件,忽視消化和創新,并存在技術重復引進的現象:國內的工程總承包能力差,缺少火電廠煙氣脫硫國產化相配套的優惠政策。
2)煙氣脫硫的產業化問題采用煙氣脫硫裝置控制SO:排放已成為全社會各階層的共識,我國在控制SO:排放方面取得了顯著成績。但從煙氣脫硫產業化、本地化的發展步伐、全面、協調、可持續的科學發展觀來看,我國火電廠s0:的控制及煙氣脫硫產業化發展仍然存在諸多問題:法規配套性不夠,定量要求不明顯,可操作性差;脫硫工程長周期穩定性運行性能差、可利用率低:脫硫技術重復、盲目引進.管理不到位,脫硫市場無序競爭、低價競爭,存在質量隱患;脫硫技術的消化吸收、創新方面嚴重不足.造成脫硫技術的關鍵部分還只能依靠國外公司.既不利于國內脫硫公司的持續發展。影響了企業的經濟效益,又給工程質量和可靠運行帶來了隱患。
3)脫硫的技術經濟問題,火電廠脫硫不僅要考慮技術上可行.同時還要考慮國家和企業及社會經濟承受能力。
4)脫硫運行過程中的問題在脫硫裝置實際運行中,由于大大超過設計條件,如煤質變化、鍋爐漏風、煙氣溫度變化等原因,出現效率降低、結垢、腐蝕、密封水泄漏、風機噪音大、廢水處理等問題。首先要把好驗收關,在出現技術偏差時,要求廠家進行完善。其次.加強對運行人員的崗前培訓及定期培訓.在工作中積累經驗.達到滿意的運行結果。
5)其他問題脫硫項目的選擇還要充分考慮以下問題:一般火電廠脫硫所處理的煙氣量較大,需要的脫硫吸收劑數量十分可觀,應確保脫硫劑能夠長期穩定供應;實現脫硫副產品的價值,尋求合作,加強銷售;脫硫裝置的布置空間是脫硫裝置選擇的一個重要條件;選擇煙氣脫硫系統時,還應考慮到多項污染物的影響。
3 我國煙氣脫硫技術的選擇及發展趨勢
1)在利用脫硫除塵一體化方案時.既要考慮到煤質特點,又要兼顧濕式除塵器.把脫硫和除塵問題結合起來,力求全面達標。顯然,這對當前老電廠面臨的環保改造具有現實意義。一體化的FGD方案即:一是對于已配備靜電除塵器的老電廠。在場地條件允許情況下,可直接采用LIFAC工藝:二是對于已配備濕式除塵器的老電廠.在HFAC工藝的基礎上加以改造,把濕式除塵器改造成濕式脫硫設備,使之成為既除塵又脫硫的方案。該方案是以向爐膛內噴鈣作為一級脫硫.將煙氣增濕作為二級脫硫.實現脫硫與除塵的集成,總脫硫效率可達60%~80%。此方法被赤峰熱電廠25 MW老機組采納,其投資僅116.3萬元(單位造價96.92萬元/kW),年運行維護費95.6萬元,脫硫成本為0.50元/kg[5]。
2)煙氣脫硫過程中添加劑的使用研究表明,通過加人一定量適當的添加劑,既可以提高其脫硫效率,提高脫硫劑的利用率,進而降低運行費用,同時還能減緩鈣垢速率.部分添加劑還可起到緩沖液的作用,從而提高系統的可靠性,另外,使用添加劑具有不需附加裝置。操作簡單、投資少;價格低廉、容易獲得、成本低;用量少、使用方便、對脫硫裝置操作影響小等優點,因此對添加劑的研究十分有意義。
4 結束語
煙氣脫硫要因地制宜,有的放矢,對燃煤電廠來說,必須明確鍋爐采用煙氣脫硫設備的適用范圍和電廠鍋爐煙氣脫硫的技術路線,尤其是對新、擴、改建的燃煤電廠和燃用不同含硫量煤種的電廠鍋爐,值得推廣。
參考文獻:
[1]關多嬌,嚴橫.燃煤電廠煙氣脫硫現狀與發展探討 沈陽工程學院學報,2005(6):48-51.
[2] 牛治國,張勇,陳鴻偉.我國燃煤電廠煙氣脫硫技術進展U].河北化工,2006(1):43—45.
[3]王健,姜開明.我國煙氣脫硫技術現狀卟中國能源,2004,26(1):29—31-.