循环流化床锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术探讨

北极星环保网讯:2020年我国SO2：排放量将达到3500万吨，NOx排放量将达到2700万吨之多。其中燃煤二氧化硫排放量占二氧化硫排放总量的90%以上，火电站是我国的主要耗煤大户，其次是工业锅炉和取暖锅炉。2002年时，我国火电厂装机容量己达到3，53亿千瓦。因此，削减和控制燃煤SO2和NOx污染，是我国能源和环境保护部门面临的严峻挑战。就循环流化床锅炉脱硫、脱硝及烟气除尘技术，本文作了探讨。

一、SO2的危害及防治

SO2对人体健康的影响主要是通过呼吸道系统进入人体，与呼吸器官作用，引起或加重呼吸器官的疾病。如鼻炎、咽喉炎、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿、肺癌等。大量资料表明，SO2与大气中其他污染物协同作用，对人体健康的危害更大。

SO2对植物的危害也比较大。植物对SO2特别敏感，主要通过叶面气孔进入植物体内，在细胞或细胞液中生成SO32-或HSO3-和H+。破坏植物的正常生理机能，使光合作用降低，影响体内物质代谢和酶的活性，从而使叶细胞发生质壁分离、收缩或崩溃，叶绿素分解等。

可以说，SO2造成了非常大的社会经济损失。据资料介绍，美国每排放1tSO2造成社会经济损失为220美元，我国平均每吨SO2造成的社会经济损失为1700元人民币。照此计算，我国每年因排放SO2造成的社会经济损失约相当于近千亿人民币，而且使人的寿命缩短38天。

火电厂SO2排放量已占SO2排放总量近50%，随着经济发展和电能需求增加，火电厂排放比重将继续增大，火电厂是SO2排放总量控制的重点行业。

二、循环流化床锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术背景

我国能源结构是以燃煤为主，煤烟型污染的控制是大气环境保护的重点。应因地制宜、结合国情，根据地区大气环境的特点，开发应用成熟技术、实用技术。

在除尘方面，在满足环境质量标准和排放标准的前提下，小型电厂锅炉除尘可选择单元复合多管式除尘器和陶瓷多管除尘器；对于中大型电厂锅炉除尘优先采用多级静电除尘器和袋式除尘，以满足环境质量标准要求。在脱硫脱硝方面，可通过选择低硫煤（0，7%以下），采用循环流化床锅炉，而且在燃烧过程加入石灰石为主的脱硫剂，可以有效的控制SO2的排放。

相对较低的燃烧温度也大大降低了NOx的生成。烟气脱硫，我国先后引进并建成了包括石灰石/石灰―石膏法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙炉后活化干法、海水洗涤法和电子束法的示范工程，为电厂因地制宜选用不同的烟气脱硫工艺提供样板。但湿法脱硫工艺是世界上应用最多最为成熟的技术，也是我国重点发展的脱硫技术。

我国低NOx燃烧技术也发展很快，通过空气分级燃烧、尾气再循环等改变燃烧条件和燃烧方式，控制燃烧温度，以减少NOx的产生。结合我国国情开发电子束脱硫脱硝技术等，使其SO2、NOx资源回收利用，将会有广阔的应用前景。注重选择引进国外先进、实用技术，通过消化吸收、加速使其国产化、配套化，降低造价。从而可知对于除尘、脱硫、脱硝处理系统的研究对现在的社会发展和未来有着重大的意义。

三、循环流化床锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术

当前控制SO2污染的方法主要有三个，分别为燃烧前脱硫、炉内脱硫以及烟气脱硫。控制NOx排放的主要技术大致也可以分为三种：低污染燃烧（低过量空气燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧等）、炉膛喷射脱硝（喷氨或尿素、喷入水蒸气、喷入二次燃料等）、烟气脱硝（干法烟气脱硝和湿法烟气脱硝）。烟气脱硝主要有选择性催化还原法、非选择性催化还原法、选择性非催化还原法、氧化铜法及电子束照射法等，湿法脱硝大多具有同时脱硫的效果。

（一）脱硫

第一，燃烧前脱硫。

燃烧前脱硫就是在煤燃烧前把煤中的硫分脱除掉，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。煤的燃烧前的脱硫技术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，还可回收部分硫资源。

第二，炉内脱硫。

炉内脱硫是在燃烧过程中，向炉内加入固硫剂如CaCO3等，使煤中硫分转化成硫酸盐，随炉渣灰排除。典型的技术有LIMB炉内喷钙技术、LIFAC烟气脱硫工艺，其脱硫效率一般为40%～85%。

炉内喷钙脱硫工艺是将石灰石磨制成30mm左右的微粒，在锅炉900℃的部位喷入，石灰石受热分解成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与二氧化硫反应生成硫酸钙而达到脱硫的目的。其炉内化学反应方程为：

CaCO3→CaO+CO2

CaO+SO2+O2→CaSO4

CaO+SO3→CaSO4

CaO+2HCl→CaCl2+H2O

CaCO3受热分解为CaO的反应速度快，而硫化反应相对缓慢。

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