关键词：燃煤机组锅炉尾气;汽机凝汽余热利用
引言
电厂烟气和凝汽热大量损失使得燃煤机组能源利用率过低，如何有效利用此类余热，成为现阶段研究的重点。
1国内燃煤锅炉烟气脱硫工艺现状
当前，国内燃煤锅炉烟气脱硫工艺众多，按照在生产中脱硫工艺应用的不同部位可分为：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫；按照脱硫工艺的方法划分可分为：湿法、半干法、干法。其中国内燃煤锅炉烟气脱硫工艺有：石灰（石）—石膏湿法、钠基湿法、喷雾干燥法、循环流化床法、氧化镁湿法、氨法等脱硫工艺技术。
1.1石灰（石）—石膏湿法脱硫工艺
石灰（石）—石膏湿法脱硫工艺是在吸收塔内设置喷淋层，采用强制氧化的氧化方式，以石灰石浆液为吸收剂，在吸收塔内使烟气与石灰石浆液逆向流动，以此除去烟气中的二氧化硫，发生化学反应中产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸钙（石膏）。石灰（石）—石膏湿法脱硫工艺的脱硫效率可达90%-95%；吸收剂化学计量比较低，吸收塔采用空塔式，加速烟气的流速；系统的利用率高达98%以上，具有较高的可靠性；对煤质的变化适应性好，燃煤含硫量增加，也可保持较高的脱硫效率；具有对锅炉负荷变化良好的适应性，不同的烟气负荷及二氧化硫浓度，仍可保持脱硫系统较高的脱硫效率和系统稳定性。由于石灰（石）—石膏湿法脱硫工艺系统复杂，占地面积大，一次性投入较高，造价大，副产品石膏的产出数量大不易处理，产生二氧化碳的排放及废水的排放，易造成二次污染等原因，该工艺预留脱硫场地较大，较适合大型烟气脱硫工程。
1.2氨法脱硫工艺
氨法的脱硫副产品硫酸铵具有较高的经济价值，脱硫装置运行成本低，对环境不产生二次污染，因此，国内的企业对氨法脱硫应用比较广泛。氨法脱硫工艺是比较先进的二氧化硫排放控制技术，该工艺不仅能将燃煤锅炉烟气中的95%的二氧化硫脱除，而且还能生产出高附加值的硫酸铵化肥产品。氨法脱硫工艺作为回收法，能将烟气中的二氧化硫作为资源，将硫酸铵这种具有较高使用价值的产品回收生产，减少环境污染，变废为宝；由于氨法脱硫工艺脱硫化学吸收反应速度快，采用液气比较小，减少设备尺寸，将能耗和操作运行费用降低，脱硫效率高。液氨、氨水、废氨水、碳酸氢铵等广泛原材料来源，使配置系统简单，流程紧凑，设备少。由于该工艺占地面积小，设置有很大的灵活性，较低的运行成本，可靠的原材料供应，方便低廉的价格，高效的脱硫效率，高附加值的副产物硫酸铵可作为肥料外销，这些优势使氨法脱硫工艺的市场应用空间广阔。
1.3喷雾干燥法脱硫工艺
喷雾干燥法脱硫工艺是将液态脱硫剂喷入反应吸收区，被烟气加热，液体蒸发，产生干态副产品。该工艺属于半干式脱硫工艺，由于占地面积小，经济投入较少，脱硫产物是干燥固体，无废水和腐蚀等问题，适合我国燃煤锅炉烟气脱硫工艺，为现有设备改良提供有益的条件。另外，钠基湿法脱硫工艺适合工业生产过程的烟气净化，但由于过高的脱硫剂成本，加大了运行费用，使得经济效益较差，国内企业较少采用此工艺；氧化镁脱硫工艺由于经济投入少，运行费用低廉，国内企业有所使用，但缺点在于脱硫剂氧化镁成本高，副产品回收困难；循环流化床脱硫工艺占地面积小，工艺简单，投资小，脱硫产物成干态，无废水排放，并可在脱硫过程中脱出部分重金属，但吸收剂的成本较高，产生的粉尘对下游设备要求过高，副产品的综合利用率不高，使得该工艺的推广使用受到一定的限制。
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2氨法脱硫工艺和主要设备
2.1氨法脱硫工艺选择的几点意见
（1）原料。采用氨法脱硫工艺的前提条件是附近必须有氨源。由于液氨价格较高，而废氨水的价格则要低得多，因此如果附近有废氨水的稳定来源，则对采用氨法脱硫工艺更为有利。（2）副产品。如果企业自身拥有复合肥装置，脱硫产生的浓度较高的硫酸铵液可直接送去生产复合肥，这样既可省去硫酸铵干燥等后处理装置，大大节省了建设投资，同时也实现了企业内部的氨资源的循环利用。（3）烟气的净化和除尘工艺及设备的改造。老的燃煤锅炉后面一般设置三电场电除尘器，设计含尘量ρ尘小于150mg/m3(标准状况，下同)，由于运行时间长，设备老化，电除尘器出口烟气实际ρ尘在400mg/m3左右，高的甚至达到ρ尘=600～800mg/m3。燃煤锅炉尾气经过电除尘后，烟气中的尘粒极为细小，这些尘对于脱硫装置有极大的危害。氨法脱硫属于湿法脱硫工艺，燃煤锅炉尾气中的尘在系统中会形成黏度极大的泥，极易造成包括搅拌桨、循环泵叶轮、脱硫塔喷嘴等脱硫关键设备的磨损，严重时可造成脱硫系统的结垢堵塞影响脱硫系统的正常运行。为避免脱硫系统中尘的富集，一些氨法脱硫装置在脱硫塔循环系统中增设过滤设备如螺旋沉降机、板框压滤机等来去除脱硫系统内的尘，实际运行效果均不理想。
3国内燃煤锅炉烟气脱硫工艺的发展
《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》日前对外公布。方案明确，到2018年，推广高效锅炉50万蒸吨，高效燃煤锅炉市场占有率由目前的不足5%提高到40%；淘汰落后燃煤锅炉40万蒸吨；完成40万蒸吨燃煤锅炉的节能改造。方案提出，要加大节能改造力度，到2017年年底前，基本完成能效不达标的在用锅炉节能改造。新生产和安装使用的20吨/时及以上燃煤锅炉应安装高效脱硫和高效除尘设施。提升在用燃煤锅炉脱硫除尘水平，10吨/时及以上的燃煤锅炉要开展烟气高效脱硫、除尘改造，积极开展低氮燃烧技术改造示范，实现全面达标排放。目前，我国中小型燃煤锅炉烟尘脱硫基本与除尘同步进行，国内已开展燃煤锅炉烟气脱硫采用干法或半干法的研究，因为只有气液或气固二相流动的烟气脱硫工艺容易控制，脱硫产物容易分离，不会产生废水的二次污染且更利于环保的要求。我国的电站燃煤锅炉烟气脱硫工艺还依赖于国外的引进，由于高昂的运行成本，国内的企业尚不具备全面推广的条件。为使我国拥有自主研发适合我国国情的燃煤锅炉烟气脱硫工艺，并使之产业化，就要进行工艺技术研发与锅炉技术改造同步进行。相信喷雾干燥法脱硫工艺在提高喷雾干燥法装置的处理规模和使其适应处理燃烧高硫烟气的能力的研发方面的突破性研究，将使燃煤锅炉烟气脱硫工艺得到进一步的推广和发展。氨—肥法可以回收燃煤烟气中的二氧化硫，回收价值可以抵消脱硫装置的运行成本，并可能产生利润，这一工艺的应用适合我国国情，适合推广使用。
结语
随着工业水平的不断提高，我国出现了大范围雾霾天气，环境污染日益严重，我国作为以煤为主的主要能源国家，燃煤产生的二氧化硫废气，就是大气污染最主要的根源。因此，开展适合我国国情燃煤锅炉烟气脱硫工艺的研发，大力推广使用燃煤锅炉烟气脱硫工艺任重而道远。
参考文献
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论文作者:王矿
论文发表刊物:《中国电业》2019年16期
论文发表时间:2019/11/29
标签：烟气论文; 工艺论文; 锅炉论文; 燃煤论文; 湿法论文; 较高论文; 硫酸铵论文; 《中国电业》2019年16期论文;