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辽宁脱硫:煤炭辽宁脱硫技术

来源:http://ln.hxhbcj.cn/news660771.html   发布时间:2021-8-6 3:00:00

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  辽宁脱硫:煤炭脱硫技术

  由于中国燃料结构以煤为主的特点,致使中国目前大气污染仍以煤烟型污染为主。每年我国大气中的二氧化硫含量90%是来自于燃煤排放的,而二氧化硫的排放又会造成酸雨,对人类及生态环境会造成极为严重的危害。因此,控制燃煤烟尘的SO2,对改善大气污染状况至关重要。煤炭脱硫技术包含煤燃烧前、燃烧过程中和燃烧后的脱硫技术。

  根据硫在煤中存在状态分析可知,煤中硫存在形式大体上分为有机硫和无机硫两大类。我们可以通过对煤做实验来确定无机硫在煤中的含量,无机硫在煤中的存在方式比较复杂,并且煤中大部分无机硫可以用多种方法除去。有机硫的组成成分比较复杂,它是煤大分子结构的一部分,在不破坏大分子结构的情况下,是很难分离出来加以分析测量的。有机硫一般分为烷基硫、芳基硫和噻基硫。

  1燃烧前脱硫技术

  燃前脱硫技术主要包括通过洗选减少硫分、灰分,以降低SO2的排放的选煤技术、水煤浆技术、型煤技术和动力煤配煤技术等。对于我国这样的发展中国家来说,煤的燃前脱硫,尤其是通过选煤来降低煤的含硫量具有非常重要的意义。选煤是洁净煤技术的源头技术,既能脱硫又能降灰,同时还可以提高热能利用效率,并且选煤的费用又远远低于燃中和燃后脱硫。煤的燃前脱硫又分为物理法、化学法和生物法三种。

  1.1物理法脱硫

  根据煤炭颗粒与含硫化合物在密度、表面化学性质、磁性和导电性等的差异而去除煤中无机硫的方法,包括重选、浮选和高梯度磁选脱硫等。物理脱硫法工艺成熟,成本较低,易于实现工业化生产。但缺点是不能同时去除煤中有机硫,而且无机硫的晶体结构、大小及分布等会影响脱硫效果和煤炭回收率。

  1.2化学法脱硫

  原理是通过氧化剂把硫氧化或把硫置换而达脱硫的目的。尽管它可以脱除大部分无机硫(不受硫的晶体结构、大小和分布的影响)和相当部分的有机硫,但是必须高温、高压并使用腐蚀性沥滤剂,经常需要在一定的酸碱条件下进行,对煤的性质影响较大,如引起煤的粘结性变差、发热量降低等,同时因过程能耗大、设备复杂,因此未能投入实际工业应用。

  1.3生物法脱硫

  原理是利用特定微生物能够选择性地氧化有机硫或无机硫的特点,去除煤中的硫元素,包括浸出和表面氧化等方法。生物脱硫的优点是既能专一地脱除结构复杂、嵌布粒度很细的无机硫(如黄铁矿硫),同时又能脱除部分有机硫,且反应条件温和、设备简单、成本低。其中煤炭生物脱硫是应用于煤炭工业的一项生物工程新技术。虽然生物脱硫尚存在一些缺点,如传统脱硫细菌生长慢、脱硫时间长等。但与物理法、化学法相比,微生物脱硫以其能耗小,成本低、污染少等优点,受到世界各国的普遍重视,目前已成为国内外煤炭脱硫研究开发的重点。

  2燃烧中脱硫技术

  燃烧中脱硫技术主要指向炉内喷入钙系脱硫剂的煤炭燃烧技术和添加固硫剂的型煤技术。其中沸腾燃烧固硫方法主要是利用脱硫剂如CaO在床层温度下热解进行固硫反应。利用该方法脱硫,要达到较高脱硫效果Ca/S的摩尔比必须大于10,因此如何提高脱硫剂的利用率,降低Ca/S比,同时又达到较高的脱硫效果,是沸腾燃烧脱硫的研究课题而流化床燃烧固硫是用于煤炭脱硫的又一种燃烧技术,它能实现炉内固硫和低温燃烧,从而降低SO2的排放量。燃烧中脱硫普遍存在效率不高,且有易结渣、磨损和堵塞等问题。

  3燃烧后脱硫技术

  燃烧后脱硫技术又称辽宁烟气脱硫技术,该技术发达国家研究的比较多。烟气脱硫的效率较高,脱硫效果较好,但其一次性投资运行费用较高。目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。

  3.1湿法烟气脱硫技术优缺点

  优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广。湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上。

  缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。

  3.2湿法烟气脱硫技术工艺

  3.2.1石灰石(石灰)-石膏法

  石灰石(石灰)石膏脱硫系统包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫浆液制备系统、亚硫酸钙氧化系统、石膏脱水系统等几部分;该工艺是目前世界上成熟应用广泛的技术。

  其脱硫过程为:烟气经过除尘器、换热系统进入辽宁脱硫塔,在吸收塔与石灰乳浊液接触,浆液吸收烟气中的SO2,生成CaSO3,随后经过CaSO3氧化系统被氧化成CaSO4,即石膏。本工艺脱硫效率可以达到95%以上,适用范围广,工艺成熟,运行稳定,是大中型煤电厂脱硫工艺的首方法之一。

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