賈囡囡
摘要:二氧化硫是目前造成大氣污染的主要原因。通過對不同脫硫技術(shù)優(yōu)缺點的對比,結(jié)合峰煤焦化鍋爐的生產(chǎn)實際,最后確定采用石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù),并在峰煤焦化兩臺75 t/h鍋爐上實施工程建設(shè)和實際運行,運行結(jié)果表明,其SO2的排放濃度已達到國家規(guī)定要求的污染物排放標準,脫硫效率達到98.5%。
關(guān)鍵詞:脫硫,鍋爐,排放濃度
1、引言
近年來,霧霾現(xiàn)象日趨嚴重,環(huán)境問題一直是人們關(guān)注的一個焦點,隨著煤化工企業(yè)的日趨成熟,燃燒煤炭更是必不可少。煤炭燃燒之后會排放大量的二氧化碳,這不僅對人類的身體健康有著嚴重的危害,還嚴重地污染了環(huán)境。因此控制燃燒煤炭所排放的污染物,是我們目前以及在今后的很長一段時期內(nèi)必須要面對和解決的重要問題。
2、煙氣脫硫技術(shù)
煙氣脫硫后生成的產(chǎn)物在反應(yīng)過程當中會有不同的狀態(tài)存在,根據(jù)其狀態(tài)不同又可分為干法脫硫、濕法脫硫和半干(半濕)法脫硫技術(shù)。將煙氣在濕的形態(tài)下進行脫硫以及在濕的形態(tài)下對脫硫后的產(chǎn)物進行處理的技術(shù)稱為濕法FGD技術(shù);將煙氣在干的形態(tài)下進行脫硫以及在干的形態(tài)下對脫硫后的產(chǎn)物進行處理的技術(shù)稱為干法FGD技術(shù);半干法是指在干的形態(tài)下對煙氣進行脫硫,在濕的形態(tài)下進行再生或者是在濕的形態(tài)下脫硫而在干的形態(tài)下對脫硫后的產(chǎn)物進行處理的脫硫技術(shù)。
干法煙氣脫硫技術(shù)有:噴霧干燥法煙氣脫硫、循環(huán)流化床煙氣脫硫、電子束照射脫硫;濕法煙氣脫硫技術(shù):石灰石一石膏濕法脫硫、氧化鎂法 、氨法、雙堿法、磷銨復合肥法。
3、幾種脫硫工藝的比較分析
(1)噴霧干燥法脫硫工藝雖然技術(shù)成熟,系統(tǒng)簡單,但是所用吸收劑石灰要求純度較高而且價格較貴,并且噴霧干燥法脫硫工藝的脫硫產(chǎn)物很難被利用。
(2)循環(huán)流化床干法脫硫工藝的脫硫效率高,投資費用低,而且系統(tǒng)簡單,可靠性高,維修費用低。但是仍需要純度較高及價格較貴的石灰作為吸收劑,且脫硫副產(chǎn)品綜合利用的途徑尚待研究開發(fā)。
(3)電子束法脫硫工藝脫硫率高,系統(tǒng)簡單,全部自動化操作,但是其投資、運行費用、脫硫成本都是最高的。
(4)氧化鎂法脫硫工藝的脫硫效高,能達到95%以上,不受燃燒煤炭中含硫量的限制,但目前應(yīng)用的業(yè)績不多,氧化鎂資源不好尋找,且副產(chǎn)物處理有一定難度。
(5)氨法脫硫工藝在工程上的實際應(yīng)用不多,副產(chǎn)品為硫酸銨,在當?shù)剌^難處理,而且還存在氨腐蝕和煙囪冒白煙,不符合環(huán)保要求。
(6)雙堿法雖然提高了運行的可靠性,降低了操作費用,同時提高了脫硫效率,但是它多了一道工序,增加了投資。
(7)磷銨復合肥法運行可靠,效果良好,但是投資比濕式石灰石膏法的大。
(8)石灰石一石膏濕法脫硫工藝工程實例很多,適應(yīng)任何含硫量煤種的燃燒,應(yīng)用范圍非常廣泛,脫硫效率很高,脫硫后的副產(chǎn)品石膏也可綜合利用,目前該脫硫工藝技術(shù)在各方面都有較大的改進,工程投資省,占地面積小。針對以上幾點,可以滿足本工程的煙氣脫硫要求。
4、脫硫工藝方案的選擇
通過以上幾種脫硫工藝的介紹以及比較,發(fā)現(xiàn)控制鍋爐煙氣中SO2排放到大氣中的方法有很多種,各種脫硫工藝的脫硫效率和優(yōu)缺點又各不相同,但對于峰煤焦化燃煤鍋爐而言,選擇脫硫工藝所遵循的原則是;1) SO氣體的排放量及其排放濃度必須能夠滿足國家和當?shù)卣沫h(huán)保要求;2) 系統(tǒng)投資較省;3) 工程占地面積較小;4) 脫硫工藝的技術(shù)要成熟、設(shè)備運行要可靠;5) 其脫硫后的副產(chǎn)物可以綜合利用;6)所用的吸收劑要來源穩(wěn)定;7)在現(xiàn)有的條件下,要求改造項目對運行條件沒有大的影響;8)在不影響鍋爐的正常運行下,接入脫硫系統(tǒng);9)積極穩(wěn)妥推進新科技、新產(chǎn)品的運用。
通過對比和選擇,石灰石一石膏濕法脫硫工藝比較符合峰煤焦化燃煤鍋爐的要求。
5、運行效果評價
5.1 總體工程改造
河北峰煤焦化有限公司1#、2#鍋爐為75t/h中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐,用途是為甲醇生產(chǎn)提供中壓蒸汽和余熱余壓發(fā)電。鍋爐設(shè)計燃燒煤種為高基灰分、基氮、基硫的洗中煤。原有脫硫系統(tǒng)采用雙堿法脫硫工藝,兩爐一塔。原設(shè)計SO的設(shè)計排放濃度為228mg/Nm。隨著新《大氣污染防治法》的頒布實施,國家對環(huán)境整治力度更加深入、更加規(guī)范。按照《燃煤電廠大氣污染物排放標準》(河北省地方標準DB13/2209-2015)要求,自2016年1月1日起,現(xiàn)有及新建單臺出力65t/h以上燃煤發(fā)電鍋爐需執(zhí)行二氧化硫≯50mg/m的排放標準。因此根據(jù)最新污染物排放標準對1#、2#鍋爐進行煙氣脫硫系統(tǒng)改造。
經(jīng)過改造處理后的煙氣指標見下表:
5.2 成果分析
(1)經(jīng)濟效益
兩種脫硫系統(tǒng)運行費用比較
石灰石―石膏法脫硫系統(tǒng)年運行費用為168.8萬元,雙堿法脫硫系統(tǒng)年運行費用為262.9萬元。因此石灰石―石膏法脫硫比雙堿法脫硫系統(tǒng)每年節(jié)省運行費用94.1萬元。
(2)環(huán)保效益
峰煤焦化脫硫改造工程建設(shè)符合國家大氣污染物減排的政策。該項目的建成最大限度地發(fā)揮了鍋爐的使用效益,對改善當?shù)卮髿猸h(huán)境,以及對污染綜合治理都具有重要意義,使社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益和諧統(tǒng)一。
(3)社會效益
本工程設(shè)計年處理煙氣量為13.6億m(按8000小時計算),項目投產(chǎn)后,年減排SO量204噸。
峰煤焦化脫硫改造工程的建設(shè)不僅是環(huán)境保護的迫切需要和社會文明進步的標志,也是進一步完善企業(yè)功能的必要措施,通過環(huán)保意識的加強以及基地形象的提升,從而提高企業(yè)的競爭力。
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