折玲玲
(山西西山熱電有限責(zé)任公司,山西 太原 030022)
當(dāng)前,在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中煤炭依然是主要的能源之一,而煤炭在燃燒過(guò)程中將會(huì)釋放出大量的有害氣體、粉塵等等,進(jìn)而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生惡劣影響。近些年來(lái)頻繁出現(xiàn)的霧霾天氣與煤炭的使用有著密不可分的關(guān)系。對(duì)鍋爐煙氣脫硫除塵技術(shù)進(jìn)行研究和分析,可以有效的減少煤炭燃燒期間所產(chǎn)生的有害物質(zhì),降低對(duì)環(huán)境的污染。現(xiàn)如今,有關(guān)于鍋爐煙氣脫硫除塵的方法可謂是多種多樣,比如說(shuō)濕法脫硫、干法脫硫、干濕法綜合脫硫等等,不同脫硫除塵方法在應(yīng)用時(shí)存在有一定差異,應(yīng)用領(lǐng)域以及效果也有所不同。
燃煤鍋爐排放的煙氣中含有二氧化硫,其呈現(xiàn)出酸性的特點(diǎn),針對(duì)其特性可以借助堿性物質(zhì)與之發(fā)生反應(yīng),有效中和,達(dá)到脫除煙氣中二氧化硫的效果。應(yīng)用堿性物質(zhì)與燃煤鍋爐煙道中的二氧化硫發(fā)生反應(yīng),將會(huì)產(chǎn)生硫酸鹽與亞硝酸鹽的混合物。不同堿性物質(zhì)會(huì)生成鈣鹽、鈉鹽、鎂鹽等等,在不同工藝條件下所產(chǎn)生的亞硫酸鹽、硫酸鹽的比例存在有一定差異,如亞硫酸鹽可能會(huì)全部轉(zhuǎn)化成為硫酸鹽。
當(dāng)前煤炭燃燒中所應(yīng)用的脫硫除塵技術(shù)可謂是多種多樣,其在分類上也有著顯著的差異,通??梢苑譃槊禾咳紵啊⑷紵幸约叭紵笕蟓h(huán)節(jié)的脫硫。燃燒后的脫硫被稱為煙氣脫硫,是本文所研究的重點(diǎn),首先結(jié)合脫硫劑使用種類可以將煙氣脫硫除塵分為鈣法脫硫、鎂法脫硫、鈉法脫硫、氨法脫硫以及有機(jī)堿法脫硫等五種。在具體應(yīng)用期間,主要是借助石灰石、氧化鎂、亞硫酸鈉、氨氣以及有機(jī)堿等物質(zhì),達(dá)到對(duì)煙氣中硫的中和目的,將硫轉(zhuǎn)化成為其他污染性低或者是沒(méi)有污染的物質(zhì)排放。在這五種技術(shù)中又以鈣法的使用最為廣泛,其約占全部煙氣脫硫除塵技術(shù)的90%左右,該方法的優(yōu)勢(shì)在于脫硫除塵徹底,工藝簡(jiǎn)單,成本低。
其次根據(jù)吸收劑以及脫硫干濕狀態(tài),可以將煙氣脫硫技術(shù)分為濕法脫硫、干法脫硫和半濕半干法脫硫三種。這三種方法中濕法脫硫的應(yīng)用效率最為理想,其應(yīng)用過(guò)程中所需要的設(shè)備簡(jiǎn)單,而且脫硫反應(yīng)速度快,但是該方法在應(yīng)用時(shí)也存在有一定的缺陷和不足,即腐蝕性比較強(qiáng),應(yīng)用時(shí)后期運(yùn)維費(fèi)用相對(duì)比較高,如果技術(shù)應(yīng)用不當(dāng),可能會(huì)導(dǎo)致二次污染問(wèn)題發(fā)生,影響脫硫效果。干法脫硫的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為腐蝕設(shè)備相對(duì)比較輕,所產(chǎn)生的二次污染比較少,但是其脫硫效率差,反應(yīng)速度比較慢,所需要花費(fèi)的時(shí)間相對(duì)比較久,應(yīng)用到的設(shè)備種類多且龐大,管理困難等等。在上述兩種方法基礎(chǔ)之上誕生的半濕半干脫硫法,其有效的中和了兩種方法的優(yōu)點(diǎn),規(guī)避了其缺點(diǎn)和不足,因此近些年來(lái)隨著相關(guān)技術(shù)日趨成熟,應(yīng)用頻率也有所提升[1]。
最后結(jié)合脫硫產(chǎn)物用途的差異,可以將煙氣脫硫除塵技術(shù)分為拋棄法和回收法兩種,相對(duì)來(lái)說(shuō)回收法的處理方式更加環(huán)保,其對(duì)于環(huán)境的影響更小,而且在應(yīng)用過(guò)程中還可以實(shí)現(xiàn)廢物的二次利用,具有一定的推廣價(jià)值。
在應(yīng)用濕法脫硫除塵技術(shù)時(shí),我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較技術(shù)應(yīng)用時(shí)間雖然相對(duì)較晚,但是相關(guān)技術(shù)已經(jīng)逐步成熟,工藝工程與機(jī)理等基本上達(dá)到了發(fā)達(dá)國(guó)家要求。該方法具體應(yīng)用期間,主要是借助石灰石、石灰以及碳酸鈉等物質(zhì)的漿液作為洗滌劑,對(duì)鍋爐所排放的煙氣進(jìn)行洗滌和過(guò)濾,進(jìn)而有效的消除供熱鍋爐煙氣中的二氧化硫。在濕法脫硫除塵技術(shù)中濕式脫硫除塵技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)來(lái)說(shuō)比較頻繁,該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為脫硫效率高,容易與粉塵以及硫化物之間產(chǎn)生反應(yīng),可以有效的對(duì)鍋爐所排放的廢氣進(jìn)行脫硫處理。濕法脫硫除塵技術(shù)在劃分上通常有物理吸收和化學(xué)吸收兩種類型,其中物理吸收存在有效率比較低的特性,其除塵效果主要受到煙氣與除塵液平衡的影響和干擾;化學(xué)吸收相較于物理吸收來(lái)說(shuō),效率速率更快,吸收受外界干擾和影響比較小。因此,近些年來(lái)該方法的應(yīng)用頻率高于物理吸收。
濕法脫硫除塵技術(shù)包含有加熱、引流、脫硫除塵、脫水排放等多個(gè)環(huán)節(jié),在脫硫除塵技術(shù)正式應(yīng)用之前,需要先借助引風(fēng)機(jī)進(jìn)行加熱處理,加熱處理后因?yàn)闊煔夂可撸瑹煔鈺?huì)朝著除塵器上部移動(dòng),并成功被除塵器或者是除塵筒所吸收。在除塵筒中會(huì)設(shè)置噴淋設(shè)備,該設(shè)備的作用在于噴灑出除塵液,然后借助除塵液與硫化物、煙塵之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),這樣就達(dá)到了去除鍋爐內(nèi)污染物質(zhì)的目的。在經(jīng)過(guò)了多項(xiàng)步驟之后,鍋爐煙氣中的污染物被中和完畢,鍋爐煙氣基本去除干凈了,此時(shí)只需要對(duì)煙氣進(jìn)行相應(yīng)的脫水處理即可。
干法脫硫除塵技術(shù)在應(yīng)用時(shí),傳統(tǒng)技術(shù)主要有荷電干式噴射法、等離子體法兩種,這兩種方法雖然有著不錯(cuò)的脫硫效果,但實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中成本相對(duì)比較高,因此當(dāng)前在干法脫硫領(lǐng)域也在研究一些新技術(shù)和方法,具體如下:一是催化氧化處理技術(shù)的應(yīng)用。催化養(yǎng)護(hù)處理技術(shù)是鍋爐煙氣脫硫除塵技術(shù)的主要方式之一。該技術(shù)的應(yīng)用原理就是借助氧化鈾、硫酸鉀對(duì)煙氣進(jìn)行催化氧化處理,為了更好的優(yōu)化處理效果,還可以加入適量的五氧化二釩催化劑。在鍋爐煙氣脫硫除塵處理期間,之所以應(yīng)用硫酸鉀就是因?yàn)樵撐镔|(zhì)在污染物處理方面效果突出,據(jù)相關(guān)研究表明,煙氣中90%以上的有害物質(zhì)都可以借助該方法處理干凈。
二是活性炭處理技術(shù)的應(yīng)用?;钚蕴恳彩墙┠陙?lái)鍋爐煙氣脫硫除塵過(guò)程中研發(fā)的新技術(shù)之一。眾所周知,活性炭的比表面積大,吸附能力強(qiáng),將其應(yīng)用于煙氣脫硫除塵處理工作之中,可以快速的吸附煙氣中的有害物質(zhì),進(jìn)而對(duì)污染物進(jìn)行凈化,活性炭處理之后的煙氣污染物一般會(huì)形成稀硫酸,這種處理方式在于不僅成本低,處理工藝簡(jiǎn)單,而且生成的稀硫酸還可以在其他領(lǐng)域循環(huán)利用,達(dá)到了環(huán)境保護(hù)的目的。干法脫硫除塵技術(shù)應(yīng)用示意圖,如圖1 所示。
圖1 干法脫硫除塵技術(shù)應(yīng)用示意圖
該技術(shù)應(yīng)用原理是將干法脫硫除塵技術(shù)與濕法脫硫除塵技術(shù)融合在一起應(yīng)用。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可以最大限度彰顯兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),規(guī)避缺陷,其應(yīng)用是將兩種技術(shù)系統(tǒng)融合在一個(gè)立式塔內(nèi),然后達(dá)到脫硫除塵的目的。該技術(shù)的適用性比較強(qiáng),在多種規(guī)模、類型的鍋爐中都可以應(yīng)用該技術(shù),而且脫硫除塵效果理想。但是,需要注意的是該項(xiàng)技術(shù)誕生時(shí)間并不是很長(zhǎng),其應(yīng)用效果雖然理想,但是其成本比較高,對(duì)于一些小規(guī)模煤礦企業(yè)來(lái)說(shuō),要應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)前期投入成本大,在短時(shí)間內(nèi)會(huì)對(duì)自身經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生影響,因此實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中主要是一些大規(guī)模的國(guó)有或者民營(yíng)企業(yè)應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)。在未來(lái)要想更好的發(fā)揮相關(guān)技術(shù)作用優(yōu)勢(shì),達(dá)到脫硫除塵保護(hù)環(huán)境的目的,還需要繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)研究力度,想辦法降低技術(shù)運(yùn)行成本。
煤炭燃燒期間不可避免的會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì),針對(duì)這一類物質(zhì)如果不能及時(shí)的采取措施予以處理,那么必將會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的污染和影響,對(duì)鍋爐煙氣脫硫除塵技術(shù)進(jìn)行分析,結(jié)合實(shí)際情況探尋可行的脫硫除塵方法,可以有效降低煤炭燃燒負(fù)面影響,推進(jìn)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而在選擇鍋爐煙氣脫硫除塵技術(shù)時(shí),需要綜合考慮工藝技術(shù)的復(fù)雜性、成本以及環(huán)境效益等多方面的問(wèn)題,保證相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量。