循環流化床脫硫技術應用及進展探討

陳軍

摘 要：隨著人們對環保重視程度的日益提升，煙氣脫硫技術也受到了社會的廣泛關注。當前，循環流化床其技術成熟度相對較高，因此其應用范圍也相對較為廣泛。本文將重點就循環流化床脫硫技術的具體應用展開簡要介紹，為脫硫技術的選擇和應用提供參考。

關鍵詞：循環流化床;脫硫技術;應用

引言

能源為社會的建設和發展發揮著不可或缺的動力作用，其中煤炭作為最主要的能源形式，為人類發展做出了突出的貢獻。然而，煤炭中含有的硫元素，在燃燒利用的過程中會變成SO2，一旦不加處理釋放在空氣中，就會引發諸多環境問題[1]。2014年國家有關部門下發文件（發改能源[2014]2093號）《煤電節能減排升級與改造行動計劃（2014—2020年）》，作為電力行業的執行標準和改造目標。燃煤企業必須通過合理的應用脫硫技術，降低對環境的污染，在各種煙氣脫硫技術中，循環流化床脫硫技術是當前較為成熟、應用較為廣泛的技術之一。

一、循環流化床鍋爐爐內脫硫

我國的流化床技術也在上世紀六十年代末開始出現，在八十年代逐漸開始了循環流化床的研究。九十年代以后，在眾多科研機構、高校力量的支持下，循環流化床鍋爐的制造和運行能力也得到了不斷的強化，在設備國產化道路上取得了巨大的貢獻。

一般來說，根據脫硫時機，脫硫技術可以分成燃燒前、燃燒中和燃燒后脫硫技術;流化床鍋爐爐內脫硫屬于燃燒中脫硫。采用該技術的最大優勢在于，不僅能夠對劣質燃料實施燃燒，而且脫硫劑成本也較低，可以將SO2排放控制在較低范圍內。循環流化床鍋爐爐內脫硫，是在低溫環境下燃燒，一方面以此控制有害氣體排放，另一方面通過加入石灰石，這樣在特定溫度下就能夠將SO2脫出，在鈣硫比最合適的狀態下，其脫硫效率比較理想[2]。而且，采用循環流化床鍋爐爐內脫硫技術，除了具有燃料適應性強以外還具有其他好處，諸如設備簡單、結構緊湊、維護成本低、負荷調節性好等。在當前的各種脫硫技術中，循環流化床爐內脫硫技術是系統最簡單的脫硫技術。但單獨采用循環流化床爐內脫硫較難達到“超低排放”標準，若同時結合燃燒后煙氣脫硫技術則可以達到更高的脫硫效率。

二、循環流化床半干法煙氣脫硫

循環流化床半干法煙氣脫硫屬于燃燒后脫硫技術，該技術最早是德國魯奇公司研發出來的技術，將其應用在電廠鍋爐燃燒尾氣處理中，具有非常卓越的脫硫效果。當前，該技術的成熟度已經非常高，是近幾年國際上新興起的比較先進的煙氣脫硫技術，由于其獨特的優點，在國內外大小容量機組上應用性非常廣泛[1]。對于燃煤帶來的含硫氣體含量相對較高的時候，該技術的優勢將會被顯著體現出來。

當前，該技術在我國的應用也較為廣泛。循環流化床半干法煙氣脫硫系統主要包括以下的組成部分，生石灰消化系統、消石灰儲存給料系統、脫硫系統、循環灰系統、外排灰系統、工藝水系統、布袋除塵與煙道系統、氣力輸灰等系統。該技術兼有干法與濕法的一些特點，不僅具有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優點，而且具有以下多方面的優勢：第一，該工藝應用于實踐具有很高的成熟度，而且工藝流程非常簡單，生產操作也十分便捷，系統的穩定性、可靠性均有良好保障，并且對各種含硫煤種均有非常顯著的效果。第二，運用該技術不需要巨大的投資額，而且不需要太大的占地面積;并且在運行的過程中，既不需要專業技術人員的參與，也不會耗費太高的電量，運行成本較低[3]。第三，整個工藝過程中無需噴漿系統，只要適量水噴入即可，且對水質要求不高，脫硫完成以后沒有廢水排出，固態的脫硫產物也相對更好處理。第四，該工藝的脫硫效率非常理想，一般情況下可以達到95%以上，甚至可達98%以上，達到“超凈排放”標準。第五，因為床料在整個過程中參與循環，所以對于新鮮石灰有很高的利用率，進一步節約了成本。第六，該工藝能夠滿足鍋爐多種負荷狀況下的脫硫需求，從鍋爐的30%負荷到100%負荷，均能夠完美的發揮作用。第七，完成脫硫之后的煙氣，其溫度不低于露點，不會產生白煙，尤其在市區中距居民較近的熱電聯產機組，脫硫后的煙氣視覺觀感很好。所以電廠無需對其實施加熱處理，這對于降低煙道、煙囪腐蝕有重要意義，大大降低投資，對周圍環境影響也小。第八，該技術不但脫硫能力強，而且具有SO3、汞等重金屬、HCl、HF等多組份污染物協同凈化能力。

總的來說，采用循環流化床半干法煙氣脫硫應用于大小容量機組，高硫煤燃燒鍋爐，能夠獲得非常好的脫硫效果。

三、循環流化床脫硫技術的可行性

當前，燃煤鍋爐對于我國的電力工業依然具有至關重要的作用，然而其帶來的高污染性也必須得到社會的高度重視，所以必須找到有效的方法，確保燃煤中有害氣體得到有效的控制。無論是新建鍋爐，還是對當前鍋爐實施改造，循環流化床脫硫技術對于高硫煤的使用，其脫硫凈化效果都是很好的。對于循環流化床鍋爐來說，在輔以燃燒中爐內脫硫低成本優勢將SO2降至200mg/Nm?以下，利用循環流化床半干法煙氣脫硫進一步脫硫后達到“超低排放”、“凈零排放”標準，即 NOx 排放濃度小于50mg/Nm3，SO2排放濃度小于35mg/Nm3，粉塵排放濃度小于5mg/Nm3。兩者協同脫硫的優勢是還可利用燃燒中爐內脫硫剩余的氧化鈣，在尾部吸收塔采用噴水增濕或投加少量吸收劑即可保證SO2超低排放。在能夠得到滿足環境要求前提下脫硫效果的同時，還能夠有效控制成本，這也是該技術得以廣泛應用的優勢之一。

控制SO2的排放，使得鍋爐燃煤滿足環境保護的相關要求，是當前電力工業中的重要問題。提高脫硫效率，控制脫硫成本，是脫硫技術中的核心要素。所以，必須選擇合適的脫硫技術，并通過深入研究掌握核心技術和關鍵設備，這對于提高企業市場競爭力有至關重要的意義。另外，對推動我國社會的可持續發展同樣意義重大。

四、小結

我國在長期經濟發展的過程中，對環境保護的重視程度不足，也使得當前面臨的環保態勢越來越嚴峻。基于此，控制包括SO2等有害氣體排放，對于當前的環保事業至關重要。然而，要想在成本可控范圍內提高脫硫效果，就必須要選擇最合適的脫硫技術。就當前脫硫工藝的發展來看，循環流化床技術無論是效果還是成本都具有較為顯著的優勢;只是該技術要應用于大型電站，還需要對其展開進一步的探索和研究，可以預見未來其應用必將更加廣泛。

參考文獻

[1]程亮，劉宇，李華民，等.循環流化床脫硫技術在我國的應用[J].能源研究與管理，2016（1）：54-57.

[2]尚華.循環流化床在脫硫技術中的應用[J].新疆化工，2016（2）：25-27.

[3]宮國卓，楊文芬，陳倬為.循環流化床技術在煙氣脫硫中的應用[J].煤炭加工 與綜合利用，2017（1）：54-59.