燃煤锅炉烟气脱硫技术浅析

【摘 要】锅炉燃烧过程中排放的二氧化硫是污染我国大气环境的主要污染物之一，因此为了保护我国大气环境和居民的身体健康，需对锅炉烟气脱硫技术进行深入的研究。本文首先介绍了湿法脱硫和干法脱硫技术各自的特点及几种主要脱硫技术的原理，然后分析了我国锅炉烟气脱硫存在的问题，并提出脱硫技术未来的发展方向。

【关键词】燃煤锅炉；烟气脱硫；技术；环境

煤炭在我国一次能源消费结构中，所占的比例超过70%，目前我国的煤炭消费量大约是30亿吨/年，由于煤炭燃烧排出大量的SO2污染物，严重的污染了环境。为了改善人们的生活环境，促进工业的健康发展，需对烟气脱硫技术进行更为深入的研究。根据我国工业上所用的吸收剂或吸附剂的不同，分为湿法脱硫和干法脱硫两种方式。

1 湿法脱硫

湿法脱硫法是利用吸收液吸收烟气中二氧化硫。本方法具有投资少，操作简便，脱硫效率高的特点。但通过湿法脱硫后的烟气，其温度和湿度较大，排放后会徘徊在烟筒周围，不易扩散。湿法脱硫根据吸收液的成分不同可分为：氨脱硫法、钠脱硫法、钙脱硫法和双碱脱硫法等。

ศ1.1 氨脱硫法

氨脱硫法是利用氨水为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫，其吸收率可以达到80%～90%，反应的中间产物有硫酸铵和亚硫酸铵，本方法适合于热点锅炉厂和氨资源丰富的地区。采用不同的方法处理中间产物，回收硫酸铵、石膏和单体硫等副产物。

钠脱硫法利用的吸收剂是碳酸钠或氢氧化钠来吸收烟气中的二氧化硫。该方法的优点是对二氧化硫有很强的吸收能力，且管道和设备不容易堵塞，因此应用较多，吸收后的吸收剂可通过无害化处理后排放，也可以经过处理后生成Na2SO4晶体和CaSO4・2H2O等副产物。

1.3 钙脱硫法

钙脱硫法又叫石灰―石膏法，使用生石灰或消石灰的溶液作为吸收剂来吸收烟气中的二氧化硫，经空气氧化后生产的亚硫❥酸钙☑转化为石膏。该方式的优点是产物可回收利用，且吸收剂的价格较低，也是国内应用较多的方法。

1.4 双碱脱硫法

双碱脱硫法利用氢氧化钠作为脱硫剂在塔内进行脱硫处理，由于氢氧化钠的碱性极强，吸收二氧化硫后的产物溶解度较低，不易形成结晶而使管道堵塞。另外，脱硫后生成的产物可以被氢氧化钙还原再生后循环使用。因此，该方法极大的降低了药剂的使用费，降低了投资和运行成本，较适合中小型锅炉的脱硫改造。

2 干法脱硫

干法脱硫的吸附剂通常采用颗粒或者固体粉末。干法脱硫处理后，由于烟道中的温度较高，因此排放的气体较易扩散，但由于设备庞大、造成投资高、脱硫效率低和技术复杂等不足。干法脱硫主要包括以下几种方法：活性炭法、催化氧化法以及还原法和活性氧化锰吸收法等。应用最多的是催化氧化法和活性炭法。

2.1 活性炭法

活性炭法主要是利用活性炭具有的强大吸附性和较大的比表面积特点，来对烟气中SO2进行反应吸附的。根据活性炭在吸附设备中工作的状态不同，可将其分为固定床活性炭脱硫法、移动床活性炭脱硫法和流动床活性炭脱硫法三种。经活性炭吸附设备处理后的，活性炭上吸收了大量的硫酸产物，需用水进行洗脱处理，其吸收率达95%以上，经洗脱后回收的产物为浓度在15%～18%的稀硫酸。

2.2 催化氧化法

2.2.1 燃烧后脱硫

催化氧化法是利用氧化铝为载体，硫酸钾或五氧化二钒等物质为催化剂，使烟气中的SO2氧化成无水或78%的硫酸。由于该方法需要高温下进行反应，因此运行费用较高。但该技术处理效果较稳定，因此对烟气中SO2浓度较高的锅炉通常使用该工艺。

2.2.2 燃烧过程中脱硫

该方法需在煤炭中加入固硫剂，是煤炭燃烧过程中产生的硫化物与固硫剂反应，生成硫酸盐，使有害物质滞留在炉渣中而不进入烟气。本方法具有经济、高效、操作简单的优点，无需增加脱硫除尘设备即可完成对二氧化硫的去除。

3 锅炉烟气脱硫存在的问题

3.1 烟气脱硫废液处置难

吸收液在烟气中吸收SO2后容易形成烟尘、硫酸废液等污染物，这些污染物如不能无害化处理，会造成二次污染。因此对处理后的废液应通过合理的方式进行回收或者无害化处置。目前，我国的中小型锅炉烟气脱硫的废液处理收到诸多限制而不能ღ很好的资源回用利用，导致对环境的二次污染严重。

3.2 脱硫设备腐蚀严重

煤炭燃烧过程过程中会产生大量的SO2和SO。由于煤炭燃ฑ烧过程中会产生大量的水蒸气，这些水蒸气与SO接触后容易产生硫酸雾。硫酸雾如遇到温度较低的环境时，会凝结在脱硫设备的内壁上，溶解在洗涤液中会使设备严重腐蚀，造成机械设备的使用寿命缩短。因此，应重视脱硫设备的防腐工作，可以通过选择防腐材料来作为吸收塔的材料，例如：不锈钢和陶瓷等，或用在机械设备的内壁上涂上防腐的涂料。

3.3 设备结垢严重，管路堵塞

脱硫设备容易形成结垢，而导致设备管路的堵塞，使设备不能正常的工作。设备结垢和堵塞的主要原因是烟气中的氧气将CaSO氧化成为石膏，且促使石膏达到饱和状态。这种结垢和堵塞现象在管道和吸收塔中经常发生，为了避免这种自然氧化现象，通常需要采用抑制氧化的措施进行控制。

3.4 缺乏技术创新，依赖进口

对于我国这样一个发展中国家来说，通常采取的一种方式就是从国外购买先进的设备，然后逐步的研究，逐步将国外的先进设备进行国产化。这种方式被认为是我国经济、技术现状所采取的最佳方式，但是这种方式会导致我国锅炉烟气脱硫技术陷入被动依赖引进的状态，缺乏自我创新能力，只能模仿和学习国外的技术。

4 展望

我国虽然引进了一些国外的先进技术和设备，但由于投资和运行成本较高，导致先进的处理技术和设备，不能在我国很好的推广使用。因此，我国应加大自主的研发能力，制造出适应我国当前国情和污染特征的锅炉烟气脱硫技术设备，推动我国的经济又好又快的发展，保护好我们的生活环境。