燃煤烟气中SO3的形成及其控制措施

《燃煤烟气中SO3的形成及其控制措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、万方数据郭彦鹏-，狄华娟z，潘丹萍3，杨林军3(1．中材国际环境工程(北京)有限公司，北京100102；2．国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏苏州215000；3．东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，江苏南京210096)摘要：燃煤烟气中SO，的存在对于燃煤电站运行、周同环境及人体健康均具有严重危害。为有效降低燃煤烟气中S0，含量，在深入分析燃煤烟气中SO，来源及硫酸雾形成的基础上，介绍了国内外抑制燃煤烟气中S0，生成及有效降低其排放的控制措施．同时分析r各技术的优劣，认为优化脱硝系统操作条件及采用湿式静电

2、除尘器是目前较为有效的2种控制S0，的技术关键词：燃煤电厂；烟气；SO，；污染控制中图分类号：X51；TM621文献标志码：ADOI：10．11930／i．醅11．1004—9649．2016．08．154．030引言随着国家环保法律法规的日益严格．燃煤电厂污染物排放控制正受到越来越多的关注lil．为有效控制NO。及SO，排放，大多数燃煤电厂已经安装选择性催化还原(SCR)／选择性非催化还原(SNCR)脱硝装置以及湿法烟气脱硫装置。目前燃煤烟气治理流程大多为炯气经脱硝、除尘后进入脱硫系统．最后南烟囱排人大气环境．但随着脱硝脱硫装置

3、的投运．安装了SCR脱硝系统后．烟气中SO，浓度将会不同程度地增加并以硫酸气溶胶的形式通过娴囱排放．同时造成管路、设备及烟囱腐蚀以及排炯透明度下降㈦．硫酸气溶胶进人大气环境后．继续反应生成二次污染物．是导致雾霾天气和酸雨的重要因素之一．严重危害了环境及人体健康川．、1SO。来源及硫酸气溶胶的形成1．1SO。的主要来源燃煤电厂运行过程中，会有少量S0，形成，其形成规律十分复杂．主要取决于锅炉燃烧运行状态、燃料中硫含量、过量空气系数、脱硝设备运行状态等等。在燃烧过程中．煤中的硫分会被氧化，其中大部分被氧化成SO，，小部分S0，继续氧化

4、转化为S0，．而在高温下会促进S0，氧化为SO，的氧化过程．一般锅炉中0．5％～1．5％硫分会被氧化为SO，lal．燃烧过程中．燃烧温度的升高．燃烧氛罔中氧元素含量以及煤中硫分的提高均有利于煤中硫分转化为SO，151。在部分燃烧设备中．炯气离开炉膛进入低温受热面时．由于受热面积和金属氧化物的催化作用，SO，的生成量仍不断增加16l。当安装SCR脱硝系统时．因SCR催化剂可促进部分S0，氧化成S0，，烟气中SO，含量将会不同程度地增JJIlC71。SCR脱硝系统中SO，氧化率一般为0．5％～2．0％．随着SCR运行温度的升高，催化剂

5、对SO，的氧化率增加⋯。SO，一方面会与炯气中NH，反应生成硫酸铵．当温度低于硫酸铵的分解温度时．硫酸铵会沉积在催化剂表面造成催化剂钝化；同时，形成的S0，与逃逸的NH，和水蒸气反应形成硫酸氢铵．造成空气预热器(空预器)堵塞．并影响空预器的换热效率19l。1．2硫酸气溶胶的形成炯气中SO，极易与水分子结合形成H，SO。蒸气，当烟气温度低于其酸露点时，H：SO。蒸气通过均相成核及以颗粒物为凝结核的异质成核作用形成硫酸气溶胶。烟气中H：SO。蒸气浓度越高，酸露点则越高。当燃煤烟气进入湿法烟气脱硫系统时，Fh于烟气被急剧冷却降温至酸露点

6、以下．形成大量亚微米级硫酸气溶胶。在湿法烟气脱硫系统中，脱硫浆液对S0，的吸收速率远小于S0、冷却速率。同时形成的硫酸气溶胶粒径细小．难以通过脱硫浆液洗涤有效脱除．其脱除效率一般为收稿日期：2016-03—25作者简介：郭彦鹏(1988一)，男，山西阳泉人，助理T程师，从事燃煤烟气脱硫脱硝及同废无害化处置工作。E·mail：shanxigyp@163．com万方数据30％～50％110J。脱硫系统后段烟温低于酸露点后．未被脱硫系统洗涤脱除的硫酸气溶胶会部分凝结下来，造成混凝土烟囱的低温腐蚀。文献flll认为．净烟气中的硫酸气溶胶有

7、一部分来源于未被脱硫系统洗涤的S0，，还有一部分南未脱除的SO：新生成．这部分硫酸气溶胶是在液相中生成的，当设置净烟气再热装置后．炯气中细小液滴的水分会被蒸发．硫酸被浓缩．进一步加剧了后续设备的腐蚀。2SO。控制措施2．1炉内喷碱性物质在炉膛中喷入碱性物质．通过碱性物质与SO、发生反应．可以有效减少SO，的排放112J．炉内SO，转化率可降低40％一80％．但其脱除效率与碱性物质添加位置以及锅炉燃烧运行状况等密切相关。目前选用的碱性物质主要有钙基、镁基吸收剂⋯I．碱性物质对于SO，的吸附作用与该物质本身化学性质及表面物理特征相关．

8、随着温度的升高、吸收剂与S0，摩尔比的增加以及接触时问的延长。Ca(OH)：和CaCO，对SO，的吸附容量均有所增加．其中Ca(OH)，吸附容量更大．以国内某燃煤电站600MW机组为例．采用该技术能够有效脱除烟气中的SO、．同时不会对炯气性质以及下