峰煤焦化75t/h鍋爐煙氣脫硫技術的應用

賈囡囡

摘要：二氧化硫是目前造成大氣污染的主要原因。通過對不同脫硫技術優缺點的對比，結合峰煤焦化鍋爐的生產實際，最后確定采用石灰石-石膏濕法脫硫技術，并在峰煤焦化兩臺75 t/h鍋爐上實施工程建設和實際運行，運行結果表明，其SO2的排放濃度已達到國家規定要求的污染物排放標準，脫硫效率達到98.5%。

關鍵詞：脫硫；鍋爐；排放濃度

1、引言

近年來，霧霾現象日趨嚴重，環境問題一直是人們關注的一個焦點，隨著煤化工企業的日趨成熟，燃燒煤炭更是必不可少。煤炭燃燒之后會排放大量的二氧化碳，這不僅對人類的身體健康有著嚴重的危害，還嚴重地污染了環境。因此控制燃燒煤炭所排放的污染物，是我們目前以及在今后的很長一段時期內必須要面對和解決的重要問題。

2、煙氣脫硫技術

煙氣脫硫后生成的產物在反應過程當中會有不同的狀態存在，根據其狀態不同又可分為干法脫硫、濕法脫硫和半干（半濕）法脫硫技術。將煙氣在濕的形態下進行脫硫以及在濕的形態下對脫硫后的產物進行處理的技術稱為濕法FGD技術；將煙氣在干的形態下進行脫硫以及在干的形態下對脫硫后的產物進行處理的技術稱為干法FGD技術；半干法是指在干的形態下對煙氣進行脫硫，在濕的形態下進行再生或者是在濕的形態下脫硫而在干的形態下對脫硫后的產物進行處理的脫硫技術。

干法煙氣脫硫技術有：噴霧干燥法煙氣脫硫、循環流化床煙氣脫硫、電子束照射脫硫；濕法煙氣脫硫技術：石灰石一石膏濕法脫硫、氧化鎂法 、氨法、雙堿法、磷銨復合肥法。

3、幾種脫硫工藝的比較分析

（1） 噴霧干燥法脫硫工藝雖然技術成熟，系統簡單，但是所用吸收劑石灰要求純度較高而且價格較貴，并且噴霧干燥法脫硫工藝的脫硫產物很難被利用。

（2） 循環流化床干法脫硫工藝的脫硫效率高，投資費用低，而且系統簡單，可靠性高，維修費用低。但是仍需要純度較高及價格較貴的石灰作為吸收劑，且脫硫副產品綜合利用的途徑尚待研究開發。

（3） 電子束法脫硫工藝脫硫率高，系統簡單，全部自動化操作，但是其投資、運行費用、脫硫成本都是最高的。

（4） 氧化鎂法脫硫工藝的脫硫效高，能達到95%以上，不受燃燒煤炭中含硫量的限制，但目前應用的業績不多，氧化鎂資源不好尋找，且副產物處理有一定難度。

（5） 氨法脫硫工藝在工程上的實際應用不多，副產品為硫酸銨，在當地較難處理，而且還存在氨腐蝕和煙囪冒白煙，不符合環保要求。

（6） 雙堿法雖然提高了運行的可靠性，降低了操作費用，同時提高了脫硫效率，但是它多了一道工序，增加了投資。

（7） 磷銨復合肥法運行可靠，效果良好，但是投資比濕式石灰石膏法的大。

（8） 石灰石一石膏濕法脫硫工藝工程實例很多，適應任何含硫量煤種的燃燒，應用范圍非常廣泛，脫硫效率很高，脫硫后的副產品石膏也可綜合利用，目前該脫硫工藝技術在各方面都有較大的改進，工程投資省，占地面積小。針對以上幾點，可以滿足本工程的煙氣脫硫要求。

4、脫硫工藝方案的選擇

通過以上幾種脫硫工藝的介紹以及比較，發現控制鍋爐煙氣中SO2排放到大氣中的方法有很多種，各種脫硫工藝的脫硫效率和優缺點又各不相同，但對于峰煤焦化燃煤鍋爐而言，選擇脫硫工藝所遵循的原則是；1） SO2氣體的排放量及其排放濃度必須能夠滿足國家和當地政府的環保要求；2） 系統投資較省；3） 工程占地面積較小；4） 脫硫工藝的技術要成熟、設備運行要可靠；5） 其脫硫后的副產物可以綜合利用；6）所用的吸收劑要來源穩定；7）在現有的條件下，要求改造項目對運行條件沒有大的影響；8）在不影響鍋爐的正常運行下，接入脫硫系統；9）積極穩妥推進新科技、新產品的運用。

通過對比和選擇，石灰石一石膏濕法脫硫工藝比較符合峰煤焦化燃煤鍋爐的要求。

5、運行效果評價

5.1 總體工程改造

河北峰煤焦化有限公司1#、2#鍋爐為75t/h中溫中壓循環流化床鍋爐，用途是為甲醇生產提供中壓蒸汽和余熱余壓發電。鍋爐設計燃燒煤種為高基灰分、基氮、基硫的洗中煤。原有脫硫系統采用雙堿法脫硫工藝，兩爐一塔。原設計SO2的設計排放濃度為228mg/Nm3。隨著新《大氣污染防治法》的頒布實施，國家對環境整治力度更加深入、更加規范。按照《燃煤電廠大氣污染物排放標準》（河北省地方標準DB13/2209-2015）要求，自2016年1月1日起，現有及新建單臺出力65t/h以上燃煤發電鍋爐需執行二氧化硫≯50mg/m3的排放標準。因此根據最新污染物排放標準對1#、2#鍋爐進行煙氣脫硫系統改造。

經過改造處理后的煙氣指標見下表：

5.2 成果分析

（1）經濟效益

兩種脫硫系統運行費用比較

石灰石―石膏法脫硫系統年運行費用為168.8萬元，雙堿法脫硫系統年運行費用為262.9萬元。因此石灰石―石膏法脫硫比雙堿法脫硫系統每年節省運行費用94.1萬元。

（2）環保效益

峰煤焦化脫硫改造工程建設符合國家大氣污染物減排的政策。該項目的建成最大限度地發揮了鍋爐的使用效益，對改善當地大氣環境，以及對污染綜合治理都具有重要意義，使社會效益、環境效益和經濟效益和諧統一。

（3）社會效益

本工程設計年處理煙氣量為13.6億m3（按8000小時計算），項目投產后，年減排SO2量204噸。

峰煤焦化脫硫改造工程的建設不僅是環境保護的迫切需要和社會文明進步的標志，也是進一步完善企業功能的必要措施，通過環保意識的加強以及基地形象的提升，從而提高企業的競爭力。

參考文獻

[1]余新明. 中小型燃煤鍋爐煙氣除塵脫硫研究的意義?現狀與展望[J]. 工業安全與塵，1999，15-17.

[2]陳麗，程延峰，張富茂.鍋爐煙氣除塵脫硫綜合治理措施及成效[J]. 山東化工， 2011，40（7）：81-83.

[3]李喜，李俊. 煙氣脫硫技術研究進展[M]. 北京：化學工業出版社，2006，8：5-6.

[4]王瓊. 火電廠石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫系統的設計及優化[J]. 中國電力，2005，3811：62-65.