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煤燃中和燃后脫硫技術(shù)廣泛應(yīng)用

　　燃燒中脫硫技術(shù)廣泛應(yīng)用的主要有兩種：爐內(nèi)噴鈣脫硫和流化床燃燒脫硫。爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝是先將石灰石或白云石磨成細(xì)粉然后直接噴入燃燒著的煤粉爐的適當(dāng)位置，利用石灰石或白云石中CaCO3高溫分解生成的CaO和煙氣中SO2反應(yīng)，生成CaSO4隨爐渣和煙氣粉塵一同排出，起到了一定的固硫作用，此種方法可以脫除掉15%～40%的硫。由于石灰石或白云石屬于不可燃物質(zhì)，且添加量很大，對(duì)鍋爐的燃燒效率有很大的影響，而且由于大大增加了飛灰含量,因此造成爐膛后的受熱面磨損加劇，再加之脫硫效率低，因此此種方法的發(fā)展受到了一定的限制，主要應(yīng)用在舊爐改造。

　　流化床燃燒脫硫經(jīng)過三十多年發(fā)展出了常壓鼓泡流化床鍋爐、常壓循環(huán)流化床鍋爐、增壓鼓泡流化床鍋爐和增壓循環(huán)流化床鍋爐等多種形式的鍋爐，而且在不斷地大型化。增壓流化床鍋爐在進(jìn)料出渣和床內(nèi)腐蝕等方面存在很多難題，這些難點(diǎn)的解決對(duì)于增壓流化床燃燒鍋爐的工業(yè)應(yīng)用具有決定性的意義。流化床燃燒脫硫只需在燃料中加入脫硫劑，利用爐內(nèi)流化態(tài)的強(qiáng)烈攪混促進(jìn)脫硫劑對(duì)SO2的吸收，脫硫效率可達(dá)到90%以上。由于流化床能在850℃～900℃范圍內(nèi)穩(wěn)定燃燒與CaCO3脫硫反應(yīng)的最佳溫度帶相吻合，因此能有效地控制SO2排放。

　　煤燃燒后的煙氣脫硫方法較多，也是最簡(jiǎn)單的脫硫方式。噴霧干燥吸收法(SDA)是用Ca(OH)2和水自動(dòng)混合成漿狀，采用離心轉(zhuǎn)盤式噴霧器或氣流式霧化噴嘴將料漿霧化，經(jīng)霧化的微小漿液被引入噴霧干燥吸收反應(yīng)器中與熱煙氣接觸。酸性氣體從氣相進(jìn)入液滴，被吸收的酸性氣體與溶解的Ca(OH)2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，液滴內(nèi)水的蒸發(fā)。此種方法在中等的能量和吸收劑消耗的情況下，可以成功地脫除燃用中、低硫煤煙氣中的SO2，HCl和HF。此種方法的突出弱點(diǎn)是吸收劑Ca(OH)2價(jià)格較高，特別是在SO2濃度較高和要求脫硫效率較高時(shí)，用量相對(duì)較大，而且在處理含有大量HCl的煙氣在接近飽和溫度時(shí)，會(huì)造成嚴(yán)重的沉降和固體處理問題。這種方法的最大優(yōu)勢(shì)是脫硫產(chǎn)物是固體，沒有廢水產(chǎn)生。

　　磷銨肥法煙氣脫硫流程包括兩部分：第一部分含煙氣預(yù)處理、催化制酸脫硫和磷銨吸收脫硫三段工序。兩級(jí)脫硫可以確保脫硫效率高達(dá)95%，而且兩級(jí)脫硫的分效率可按不同要求隨意調(diào)節(jié)。第二部分用一級(jí)脫硫制得的硫酸分解天然磷礦粉萃取磷酸，磷酸加氨制得磷銨作為第二級(jí)脫硫洗滌液。循環(huán)洗滌脫硫后的飽和液經(jīng)氧化、濃縮干燥后獲得固體氮磷復(fù)合肥料。萃取磷酸排出的磷石膏，按常規(guī)磷肥生產(chǎn)處理。此方法的優(yōu)點(diǎn)是脫硫效率高，相對(duì)其他煙氣脫硫技術(shù)運(yùn)行成本較低，脫硫副產(chǎn)品可綜合利用，其吸收設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、造價(jià)低、阻力小、易于操作控制。但是煙氣脫硫壓降較大，必須設(shè)置專用的脫硫風(fēng)機(jī)，而脫硫風(fēng)機(jī)的布置卻受到了限制，設(shè)在系統(tǒng)前可避免腐蝕，但系統(tǒng)在正壓下運(yùn)行，設(shè)備如有含SO2煙氣泄露,將惡化工作環(huán)境；若設(shè)置在系統(tǒng)后，雖對(duì)工作環(huán)境有利，但風(fēng)機(jī)在濕煙氣中運(yùn)行，需有必要的防腐措施；其次就是此法脫硫設(shè)備的運(yùn)行周期短，需經(jīng)常處理；系統(tǒng)中有水外排;萃取時(shí)磷礦中約有4%～7%的氟以四氟化硅的形式隨萃取產(chǎn)生的蒸汽逸出，容易造成二次污染。

　　NOELL先進(jìn)雙回路濕式洗滌方法(DLWS)是一種兩階段方法，每一階段都在不同的pH值條件下運(yùn)行，兩個(gè)階段合成在一個(gè)吸收塔內(nèi)。用這種方法，石灰石漿可以單獨(dú)引入每一回路，也可以同時(shí)引入上下兩個(gè)不同的回路。洗滌液中含有石灰石和部分產(chǎn)物，以略大于1.0的化學(xué)計(jì)量比噴入回路。煙氣沿切線方向進(jìn)入洗滌器下部，被冷卻到煙氣飽和溫度。煙氣中的HCl和HF幾乎在冷卻回路中就被完全去除。采用這種方法可以將具有腐蝕性的氯化物限制在洗滌器很小的范圍內(nèi)。此法適用于含高Cl成分的煙氣，因?yàn)榇蟛糠諧l會(huì)在冷卻回路中去除，僅有少量進(jìn)入回路。這樣就可以在吸收塔不同位置使用不同的材料，而不必為防腐蝕必須在全塔使用較貴的合金。由于DLWS系統(tǒng)能夠很好地緩沖SO2的負(fù)荷，通過簡(jiǎn)單的控制和調(diào)節(jié)即可以減少結(jié)垢，而且吸收劑使用效率很高，并能生產(chǎn)大量石膏，而在電力工業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。然而，它的吸收塔結(jié)構(gòu)龐大，消耗能源相對(duì)較多，生產(chǎn)的石膏產(chǎn)量很大，但由于石膏銷售市場(chǎng)有限，難以肯定將來還能繼續(xù)被有效利用，可能會(huì)造成石膏大量堆積于現(xiàn)場(chǎng)，處理比較困難。

　　濕式石灰石-石膏法煙氣脫硫和DLWS原理大致相同，只是它采用的不是雙回路。這種方法目前采用的較多，但是這種方法其設(shè)備構(gòu)成復(fù)雜，必須加以控制的因素多，而且還需設(shè)置大規(guī)模的排水處理裝置;此外，脫硫副產(chǎn)品石膏也存在上述的問題。

　　電子束排煙處理法是用電子束照射排煙，去除煙氣中所含有的硫化物和氮氧化物，并能回收有效的氮肥的無排水式排煙處理技術(shù)。該處理工藝的流程由排煙冷卻工序、氨的充入工序、電子束照射工序和副產(chǎn)品分離工序組成。鍋爐排出的煙氣，經(jīng)過除塵器的飄塵粗濾處理進(jìn)入冷卻塔。在冷卻塔內(nèi)噴射冷卻水，將煙氣冷卻到適合于脫硫脫硝處理的溫度(60～70℃)。煙氣的露點(diǎn)溫度通常為50℃左右，所以被霧化噴射的冷卻水在冷卻塔內(nèi)得到完全蒸發(fā)，不會(huì)形成需要處理的排放水；通過冷卻塔后的煙氣流入反應(yīng)器。反應(yīng)器內(nèi)先充入數(shù)量取決于SOx濃度和NOx濃度的氨，并噴水調(diào)節(jié)煙氣溫度，然后用電子束照射煙氣。煙氣中分別形成的SOx和NOx由于電子束的照射在極短時(shí)間內(nèi)被氧化，分別形成中間生成物硫酸和硝酸。硫酸和硝酸與共存的氨進(jìn)行中和反應(yīng)生成粉體微粒(硫酸氨與硝酸氨的混合粉體)，被副產(chǎn)品除塵器分離和捕集，經(jīng)過造粒處理后進(jìn)入氮肥倉庫,凈化后的煙氣從煙囪排向大氣。

　　目前得到實(shí)際應(yīng)用的煤脫硫技術(shù)比較少，還有大量的煤脫硫技術(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)階段，煤脫硫?qū)τ诿荷罴庸び兄匾饬x，煤液化工藝中所用到某些催化劑對(duì)含硫量有一定的要求，在處理利用煤液化殘?jiān)鼤r(shí)其中的含硫量對(duì)其利用也有重大影響，因此做好脫硫前期工作十分有必要有意義。同時(shí)對(duì)于減排硫的氧化物脫硫顯得更加緊迫。