燃煤污染控制

1、燃煤污染控制姓名：付佳敏 學(xué)號：43號班級:熱工二班【摘要】論述了中國燃煤污染現(xiàn)狀及其給大氣環(huán)境、人類健康等帶來的嚴重影響，剖析了造成此局 面的原因，提出了解決燃煤污染問題的技術(shù)總體上分為燃燒前、燃燒中和燃燒后三大類型。所謂 燃燒前脫硫主要是指在選煤、煤的氣化與液化及水煤漿制備等過程中進行脫硫；燃燒中脫硫的方式 主要是通過低污染燃煤型煤等項技術(shù)來實現(xiàn)；而燃燒后脫硫則主要指煙氣脫硫技術(shù)?！娟P(guān)鍵詞】燃煤污染控制脫硫煤炭提供了我國75%的工業(yè)燃料，76%的發(fā)電能源，80%的民用商品能源，在我國一次能源消 費結(jié)構(gòu)中占有最重要地位。但由燃煤所排放的SO2 , ,NOX卻也嚴重地污染了我們賴以生存的環(huán)境。

2、 尤其是在工業(yè)生產(chǎn)中。另外，隨著經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，燃煤的需求量仍在進一步增長，因此， SO2的排放已成為世界性公害，故而控制對SO2工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及地球環(huán)境質(zhì)量的污染程度，已是一項 刻不容緩的任務(wù)。燃煤中NO排放量可選用控制技術(shù)目前在工業(yè)上已成功運行的有兩類，一類是改X進燃燒技術(shù)減少燃燒過程NO產(chǎn)生量，以采用低氮燃燒技術(shù)為宜；另一類是采用氨選擇催化還原法 X凈化燃燒尾氣。削減單位NOX排放量所需費用高于SO2,，其原材料的來源也較困難。燃燒前脫硫煤炭洗選技術(shù)選煤的目的是除去或減少原煤中的硫分、灰分等雜質(zhì)，其技術(shù)又可分為物理法、化學(xué)法和微生 物法，目前我國以物理選煤技術(shù)為主，即除去原煤中的原生態(tài)

3、硫黃鐵礦。物理選煤技術(shù)不僅使脫硫成本遠遠低于燃煤設(shè)施的煙氣脫硫費用，而且節(jié)能效益和社會效益增加，因此，采用煤炭洗 選技術(shù)是一條經(jīng)濟有效的脫硫措施。所以國家環(huán)保局“九五”計劃和2010年遠景目標(biāo)中明確提出： 煤炭工業(yè)要以“增產(chǎn)不增污”的原則目標(biāo)進行測算，對于新建硫分大于1.5%的煤礦必須配套建設(shè)洗煤設(shè)施，而對已建成的硫分大于2%的煤礦應(yīng)補建洗煤設(shè)施，以減輕煤在后續(xù)深加工過程中的脫硫工 藝負擔(dān)。煤氣化技術(shù)煤氣化是把經(jīng)過適當(dāng)處理的煤送入反應(yīng)器，在一定溫度和壓力下，通過氣化劑并以一定的流動 方式轉(zhuǎn)化成氣體的工藝過程。煤氣化作為我們提高煤炭利用率并獲得一種清潔燃料的有效途徑之一， 必須將煤氣中的硫分脫除

4、掉。煤氣的應(yīng)用通常有兩個方面，一是作為工業(yè)合成原料氣或燃料氣，二 是作為城市居民用燃料氣。如果其中的硫分（賦存形態(tài)是H2S）不脫除，一方面不僅增大了生產(chǎn)成 本，嚴重時會使工廠以“停車”為代價來排除硫的干擾；另一方面也會造成煤氣用SO2戶燃燒煤氣后產(chǎn) 生的SO2污染。煤氣化技術(shù)控制污染的主要方式是通過比較成熟的濕法ADA或改良ADA脫硫液） 和干法（氧化鋅、氧化鐵等）來實現(xiàn)的，前者用于煤氣H2S的粗脫（又稱把關(guān)脫硫。水煤漿技術(shù)水煤漿技術(shù)是20世紀70年代發(fā)展起來的一種以煤代油的新型燃料，它是灰分低而揮發(fā)分高的 煤研磨而成的微細煤粉，按合適的煤水比例，并加入相應(yīng)的分散劑和穩(wěn)定劑配合而成，它可以像燃

5、 料油一樣進行運輸、貯存和燃燒。所以，水煤漿燃燒時的煙塵和SO2排放量遠遠低于原煤。燃燒中脫硫循環(huán)流化床（CFBC）是目前國外清潔煤技術(shù)中一項成熟的技術(shù)，且正在向大型化發(fā)展，其煤種適應(yīng)性廣，燃燒效率 高且與采用煤粉爐尾部煙氣凈化裝置進行煙道氣脫硫相比，它不僅能脫SO2，而且可減少NOx，投資成 本和運行費用也比較低。國外目前運行、在建和計劃建設(shè)的循環(huán)流化床技術(shù)發(fā)電鍋爐已達250多臺。 我國目前循環(huán)流化床技術(shù)只相當(dāng)于發(fā)達國家八十年代初的水平，在建設(shè)75噸/時及以下的小型循環(huán) 流化床方面有一定的經(jīng)驗，但脫硫、除塵、防磨等配套技術(shù)還有待完善。增壓流化床發(fā)電技術(shù)（PFBC）該技術(shù)由于實現(xiàn)了聯(lián)合循環(huán)，發(fā)

6、電技術(shù)高于CFBC發(fā)電技術(shù)。目前瑞典、日本、美國、西班牙 等國都運行著ABB公司生產(chǎn)的單機容量最大的增壓流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組（80MW）, ABB生產(chǎn)的 350MW發(fā)電機組正在日本安裝之中，其發(fā)電效率可達42%左右。國內(nèi)目前只有一套PFBC-CC示范試驗 裝置（15MW）正在建設(shè)之中，容量只有國外最大容量的1/25。大型商業(yè)化PFBC機組的高溫?zé)煔鈨?化技術(shù)及設(shè)備、大功率初溫燃氣輪機技術(shù)、控制技術(shù)等還處于實驗室研究開發(fā)階段。煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)（IGCC）該技術(shù)是將煤氣化成燃料氣，驅(qū)動燃氣輪機發(fā)電，其尾氣通過余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽驅(qū)動汽輪機發(fā) 電。粗煤氣經(jīng)凈化處理，可在燃燒前脫除硫和灰；聯(lián)合循環(huán)

7、可提高系統(tǒng)熱效率。據(jù)美國資料，IGCC 燃煤發(fā)電SO2排放量比流化床脫硫及煙氣脫硫效率均好。目前世界上IGCC發(fā)電技術(shù)正處于第二代 技術(shù)的成熟階段，在建、擬建的IGCC電站24座。IGCC發(fā)電技術(shù)極有可能成為21世紀主要的發(fā)電 方式之一。因投資大，技術(shù)復(fù)雜，中國僅進行了某些單項技術(shù)的研究開發(fā)。型煤加工技術(shù)型煤是用粉煤或低品位煤制成的，是具有一定強度和形狀的煤制品，其中有民用的煤球和蜂窩 煤，也有用于工業(yè)鍋爐、窯爐和蒸汽車的型煤。由于型煤加工時的特殊性且具有較高固硫率（50% 左右）的特點，加之又有節(jié)煤和減少煙塵排放的優(yōu)勢，所以，我國近10年來在工業(yè)型煤產(chǎn)品的研 究和開發(fā)方面做了大量的工作，并已

8、相繼在北京、太原等地建成建成了工業(yè)型煤廠。流化床燃燒技術(shù)流化床燃燒是把煤和吸附劑（石灰石）加入燃燒床層中，從爐床鼓風(fēng)使床層懸浮進行流化燃燒。 流化燃燒形成湍流混合條件，從而提高燃燒效率，石灰石的固硫作用也減少了 SO2排放量。據(jù)統(tǒng)計，目前我國在用的中小型流化床鍋爐已達3000臺。燃燒后脫硫燃燒后脫硫就是指煙氣脫硫，這是目前世界上惟一的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式。由于煙氣脫硫的主要困難是濃度SO2和總量大、要處理的煙氣體積大，因此，雖 然煙氣脫硫的方法多達十幾種，但仍需要合理地選擇煙氣脫硫工藝，同時還要考慮環(huán)境、經(jīng)濟和社 會等多方面的因素。根據(jù)脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)，煙氣脫硫可分為濕法、半干法和干法

9、工藝技術(shù)。 石灰石（石灰）一石骨法濕式工藝多采用堿性漿液或溶液作吸收劑，其中石灰石或石灰為吸收劑的強制氧化濕式脫硫方 式是目前使用最廣泛的脫硫技術(shù)。在該工藝中，石灰石洗滌劑與煙氣中SO2反應(yīng)，反應(yīng)生成物硫酸 鈣在洗滌液中沉淀下來，經(jīng)分離后，既可拋棄，也可以石骨形式回收。目前的系統(tǒng)大多采用大處理 量洗滌塔，主要用于電廠的煙氣脫硫。簡易石灰石（石灰）一石骨法簡易工藝的原理與傳統(tǒng)石灰石一石骨法相同，但與傳統(tǒng)工藝相比通過預(yù)洗、吸收和氧化設(shè)備的 合并，簡化煙氣熱交換系統(tǒng)及煙氣部分旁路等的改進，以中等脫硫效率為目標(biāo)，有效地降低了設(shè)備 的初期投資。如原熱電廠引進的簡易濕法工藝，處理300MW機組的2/3煙氣

10、量，以石灰石為吸收系 統(tǒng)時脫硫效率可達80%90%。磷銨復(fù)肥法該法是利用天然磷礦石和氨為原料，在煙氣脫硫過程中副產(chǎn)磷銨復(fù)合肥料的脫硫技術(shù)。其工藝 流程主要包括9個過程，即：活性炭一級脫硫并制得稀硫酸；稀硫酸萃取磷礦制得稀磷酸溶液；磷 酸和氨的中和液二級脫硫；料漿濃縮干燥制磷銨復(fù)肥。綜上所述，既然SO2污染是由燃煤引起的，那么削減SO2就要才燃煤下手做文章。如果能夠用清 潔能源替代煤炭，則可從根本上去除SO2的來源；如果受條件限制，不能用清潔能源替代，則最好 用低污染燃料如低硫煤和洗精煤；如果以上方法都無法在近期內(nèi)實現(xiàn)，則要從脫硫上下功夫，而煙 氣脫硫是目前最有效削減SO2排放的技術(shù)。據(jù)有關(guān)專家

11、進行的成本分析，脫一噸硫年成本至少要200 元以上，最高的可達2000元左右，遠遠比排一噸SO2交200元排污費高，所以我國煙氣脫硫的發(fā) 展還必須有國家政策的引導(dǎo)和扶植，同時要加快自主開發(fā)適合國情技術(shù)的過程，不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)， 解決實際當(dāng)中的問題，積累經(jīng)驗，使得煙氣脫硫裝置的可靠性大大提高，使企業(yè)不僅有經(jīng)濟實力承 受煙氣脫硫的費用，而且能夠選擇適合本單位條件，并容易運行和操作脫硫系統(tǒng)；各地區(qū)也應(yīng)根據(jù) 本地的實際情況調(diào)整SO2排污費，使調(diào)整后的排污費基本能夠抵消簡易方法煙氣脫硫的費用或略有 贏余，就可從經(jīng)濟政策的角度促進用戶有積極性上煙氣脫硫裝置；加快煙氣脫硫系統(tǒng)在線監(jiān)測儀器 的建立和聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，

12、從監(jiān)控的角度督促已上裝置的完好運行；通過結(jié)構(gòu)和工藝改造，挖掘現(xiàn)有麻石 水膜除塵器的脫硫潛力，非常有普遍意義，這是具有中國有特色的一種SO2排放控制方式，國內(nèi)絕 大部分大中型燃煤工業(yè)上已經(jīng)配備了麻石水膜除塵器，因此將新研發(fā)的脫硫除塵工藝與麻石水膜除 塵器有機的結(jié)合起來，就可以在花錢不多的情況下，達到較好的脫硫效果。而濕式脫硫除塵通常存 在的洗滌液難以處理、設(shè)備的腐蝕和磨蝕、系統(tǒng)的結(jié)垢和堵塞等棘手問題，如果解決得不好，就會 造成二次污染，運轉(zhuǎn)效率低下或不能運行的弊病。因此，對煙氣脫硫技術(shù)，不僅要重視單項技術(shù)的 開發(fā)，更要重視脫硫技術(shù)的集成化、成套化以及工程化等綜合處理工藝技術(shù)。另外由于受燃煤工業(yè) 規(guī)模限制，其脫硫終產(chǎn)物的處置和利用、無害化處理還沒有得到很好解決，理應(yīng)受到重視。在70-80 年代，美國、日本、德國等發(fā)達國家經(jīng)過近20年的努力，