燃煤脱硫技术一览-undefined

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煤炭、石油、天然气等燃料中含有大量的有机与无机硫, 大气中SO2的排放主要来自燃料的燃烧，其中煤燃烧释放出的SO2占总排放量的三分之二, 因而在燃烧过程中控制产生SO2是能源工业中非常重要的问题。理想的脱硫技术是要从根本上降低煤燃烧后烟气向大气排放的SO2量。在目前可以采取以下三种方法进行脱硫处理：煤燃烧前进行脱硫处理、煤燃烧过程中进行脱硫处理、煤燃烧后进行脱硫处理。

一、燃烧前脱硫技术

燃烧前脱硫技术主要是指煤炭选洗技术，应用化学或物理方法去除或减少原煤中所含的硫分和灰分等杂质，从而达到脱硫的目的。即：在煤矿区或某供煤站设洗煤厂，将煤中含硫的矿物质冼掉，供给用户的是低硫煤、洁净煤。

燃烧前脱硫技术主要有物理洗选煤法、化学洗选煤法、煤的气化和液化等。物理洗选煤法脱硫最经济，可除去大部分的黄铁矿硫，但只能脱无机硫，且会造成煤炭资源和水资源的浪费。物理选洗因投资少、运行费用低而成为广泛采用的煤炭选洗技术。生物化学法脱硫不仅能脱无机硫，也能脱除有机硫，但生产成本昂贵。目前，化学洗选技术尽管有数十种之多，但因普遍存在操作过程复杂、化学添加剂成本高等缺点而仍停留在小试或中试阶段，尚无法与其他脱硫技术竞争，距工业应用尚有较大距离。燃烧前脱硫技术中物理洗选煤技术已成熟，煤的气化和液化还有待于进一步研究完善，有的技术如微生物脱硫等正在开发研究。尽管还存在着种种问题，但其优点是：能同时除去灰分，减轻运输量，减轻锅炉的沾污和磨损，减少电厂灰渣处理量，还可回收部分硫资源。

我国当前的煤炭入洗率较低，2005年大约在20%左右，而美国为42%，英国为94.9%，法国为88.7%，日本为98.2%，提高煤炭的入洗率能显著改善燃煤SO2污染。然而，物理选洗仅能去除煤巾无机硫的80%，占煤中硫总含量的25%～ 30%，无法满足燃煤SO2污染控制要求，故只能作为燃煤脱硫的一种辅助手段。

二、燃烧过程中脱硫技术

当煤在炉内燃烧的同时向炉内适当位置喷人脱硫剂，称为燃烧中脱硫。常用的脱硫剂有石灰石、白云石，也有用熟石灰和生石灰的。脱硫反应温度较高，一般在800～1250℃的范围内。常用技术有一下几种。

煤粉炉直接喷钙脱硫技术

炉内喷钙脱硫技术早在20世纪60年代就己经开始研究，由于其脱硫效率没有湿法烟气脱硫(WFGD)高，故在较长一段时间内没有得到工业应用(目前一些国家，特别是发展中国家的有关环保法令只要求对燃煤排放的SO2有中等程度的排除)。这一方法具有投资省，装置简单，便于改造且能满足一般环保要求，所以受到人们的关注。单纯的炉内直接喷钙脱硫效率只能达到30%-40%，如再与尾部活化器增湿或与添加催化剂等技术相结合，其脱硫效率可达70%以上，具有广阔的发展前景。

流化床燃烧脱硫技术

在流化床中，煤与粉碎的石灰石一起随同热风进入锅炉，煤和石灰石悬浮在燃烧空气中。当煤燃烧时，燃料中的硫释放出来被石灰石吸收，达到脱硫的目的。流化床的燃烧温度(800-950℃)恰好是石灰石脱硫的最佳温度。该技术可以减少二氧化硫排放80%以上。另外，低的燃烧温度可以大幅度降低NOX的生成。因此，流化床锅炉无需加污染控制设备即可达到硫氧化物和氮化物的排放标准。

流化床燃烧脱硫技术包括常压鼓泡流化床燃烧技术、常压循环流化床、增压鼓泡流化床燃烧技术与增压循环流化床燃烧技术。其中前三类已得到工业应用，增压循环流化床燃烧技术尚在工业试验阶段。

型煤燃烧固硫技术

型煤燃烧固硫是将粉煤、固硫剂和粘结剂等混合挤压成形入炉燃烧，燃烧时产生的SO2部分吸收固定于灰渣中，达到脱硫目的。

型煤燃烧固硫工艺简单，投资及运行费用低，不仅可以脱硫，还可节煤和减少烟尘排放，但因SO2与固硫剂接触时间太短而导致脱硫率偏低，固硫率一般在5O%左右。

水煤浆燃烧技术

水煤浆是20世纪70年代发展起来的一种以煤代油的新型燃料。将灰份小于10%，硫份小于0.5%的挥发份高的原料煤，研磨成250-300微米的细煤粉，按煤70%，水30%的比例，再加入0.5%～1.0%的分散剂(保证其流动性)和0.02%-0.1%的稳定剂配制而成。水煤浆可以象燃料油一样运输、贮存和燃烧。燃烧时，水煤浆从喷嘴高速喷出，雾化成50-70微米的雾滴，在预热到600-700℃炉膛内迅速蒸发，并伴随微爆，煤中挥发份析出而着火，其着火温度比煤粉还低100℃。

三、燃烧后脱硫(烟气脱硫)技术

烟气脱硫技术主要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的SO2，并使其转化为稳定的硫化物或硫。最早的烟气脱硫技术在本世纪初就已经出现。近几十年来，国外工业烟气脱硫装置的应用发展很快。我国近十多年来也开展了烟气脱硫技术的研究。烟气脱硫技术的种类非常多，按脱硫的方式和产物的处理形式可分为干法，半干法和湿法三大类。

干法脱硫工艺

干法脱硫工艺利用粉状或颗粒状吸收剂，通过吸附、催化反应或高能电子电解等作用除去烟气中的SO2.反应在无液相介入的完全干燥状态下进行，反应物亦为干粉状，不存在腐蚀和结垢等问题.相对于湿法脱硫技术，干法脱硫技术具有耗水量少、不造成二次污染、硫便于回收等优点;但由于气固反应速率较低，致使脱硫过程空速低、设备庞大，脱硫率不及湿法。

半干法烟气脱硫

半干法烟气脱硫是以水溶液或浆液为脱硫剂，生成的脱硫产物为干态的脱硫工艺。半干法兼有干法与湿法的一些特点，是脱硫剂在干燥状态下脱硫在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程)或者在湿状态下脱硫在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是后者，既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优点。

典型工艺有喷雾干燥法和吸着剂喷射法。

喷雾干燥法

喷雾干燥法是2O世纪7O年代中后期发展起来的脱硫新技术，其基本原理是利用快速离心喷雾机将吸收剂喷射成极其细小且均匀分布的雾粒，雾粒与热烟气接触，一方面吸收剂吸收烟气中的SO2，另一方面水分迅速蒸发而形成含水量很低的固体灰渣，从而达到净化烟气中SO2的目的，脱硫率可达75%～90%。该方法具有设备简单、投资小、运行维护方便及运行费用低等优点，从而得到较广泛的应用，约占总装机容量的1O%，大多用于低硫和中硫煤的中小容量机组。

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