国内外燃煤脱硫技术的研究进展(1).pdf

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1、国内外燃煤脱硫技术的研究进展姜彦立，周新华，都宇(辽宁T程技术大学士木建筑学院，中国煤炭科学研究院蕈夫j?皖、摘要：燃煤脱硫技术，包括燃前脱硫、燃中脱硫和燃后脱硫及煤的转化利用，目前国内外各种脱硫技术的研究进展较快，尤其烟气脱硫技术．虽然该方法在国外发展技术上成熟、脱硫效率高但燃烧中炉内脱硫技术更适合我国国情．关键词：煤炭；脱硫技术：燃烧对丁．脱硫技术的研究，从20世纪初至今己有90多年的历史。白60年代起，一些I：业化国家相继制定了严格的法规和标准，限制燃烧过程S02污染物的排放，这一措旋极人地促进了脱硫技

2、术的发展，据美国环保局(EPA)1984年统计。世界各国开发、研究、使用的S02控制技术己达189种，预计目前的数量将超过200种。这些技术概括起来，可分为4类：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫(烟气脱硫)和煤的转化利用技术。1燃烧前脱硫1．1选煤选煤是采用不同的方法，除去或减少原煤中所含的灰分、矸石、硫分等杂质，并按不同煤种、灰分、热值利粒度将原煤分成若干品种等级，以满足不同用户的需要。选煤是煤炭利用前净化技术的土要内容。是使电站和工业燃煤大大减少烟尘和SO：排放量最有效的途径。选煤技术可分为4类：筛分、

3、物理选煤、化学选煤、细菌脱硫。目前广泛采用的物理选煤方法有跳汰、重介质和浮选3种。物理选煤可除去60％以上的灰份和50％的黄铁矿硫，脱硫率较低，但简单、经济，可以被广泛地应用。化学法和微生物脱硫，可以脱除煤中99％的矿物硫及90％的全硫(包括有机硫)，但这两种方法投资太人，反应条什严格，所以一般仅刚丁．对煤质要求较高的某些特殊领域。1．2洁净优化动力配煤洁净优化动力酉己煤技术是将不同品质的煤经过筛选、破碎，按比例配合等过=f毕，井辅以一定的添加剂，以改变动力煤的化学组成、岩相组成、物理特性和燃煤性能，达到充分

4、利用煤岩资源、优化煤炭产品结构、煤质互补，适应用户燃煤设备对煤质要求，高燃煤效率和减少污染物排放。浙江大学通过lOa的努力，对配煤特性的非线性规律进行了深入的研究，采用神经网络、模糊数学等非线性理论进行描述，创新性地发展了多元非线性配煤理论与技术，同时开发成功了高温燃烧洁净添加剂，使配煤的S02排放下降50％左右，最终形成了一套洁净优化动力配煤专家系统，在杭州煤场300万t／a配煤生产线上获得应用，使配煤成为一种低污染洁净煤产品。2燃烧中脱硫当煤在炉内燃烧的同时向炉内适当位置喷入脱硫剂，称为燃烧中脱硫。常用的

5、脱硫剂有石灰缸、白云Zi，也有刚熟石i灰和生石灰的。脱硫反应温度较高，一般在8001250℃的范围内，在这一温度下，其反应过程如下。(1)脱硫剂的锻烧分解反应。彳i灰石：CaCO---CaO+C02消Zi灰：Ca(OH)2--CaO+H：0白云／f^CaC03·MgC03—℃aO卞MgO一2C0：(2)硫化反戍。CaO+S02—CaS03l“CaSO、。1202一CaS04CaO--SO：。1‘202—CaS04煤燃烧中脱硫技术主要有以‘FJL种。2．1煤粉炉直接喷钙脱硫技术炉内喷钙睨硫技术早在20世纪60年

6、代就己经开始研究，由于其税硫效率没有湿法烟气脱硫(WFGD)高，教在较长一段对闯内没有得到工业应用(目前一些国家，特别是发展书国家的有芙环保法令只要求对燃煤排放的SO：有中等程度的排除)。这一方法具有投资省，装置简单，便于改造且能满足一般环保要求，所以受到人们的关注。单纯的炉内直接喷钙脱硫效率只能达到30％～40％，如再与尾部活化器增湿或与添加催化剂等技术相结合，其脱硫效率可达70％以上，具有广‘阔的发展前景。进入80年代以后，在炉内喷钙．]：艺基础上，美国开发了脱硫效率人为提高的LIMB-I：艺，芬兰的Ta

7、mpella公司开发成功了LIFAC工艺，这些技术现在都已得到了推，“应用。2．2流化床燃烧脱硫技术在流化床中，煤与粉碎的石灰石一起随同热风进入锅炉，煤和石灰石悬浮在燃烧空气中。当煤燃烧时，燃料中的硫释放出来被石灰石吸收，达到脱硫的目的。流化床的燃烧温度(800．-．．．950‘C)恰好是石灰石脱硫的最佳温度。该技术可以减少二氧化硫排放80％以上。另外，低的燃烧温度可以大幅度降低NOx的生成。因此，流化床锅炉无需加污染控制设备即可达剑硫氧化物平fl氮化物的排放标准。流化床燃烧脱硫技术包括常压鼓泡流化床燃烧技术

8、、常压循环流化床、增压鼓泡流化床燃烧技术与增压循环流化床燃烧技术。其中前二类己得剑．i：业应崩，增压循环流化床燃烧技术尚在．j：业试验阶段。常压循环流化床燃烧技术是最近发展起米的一种有效的燃烧方式，具有和煤粉炉相当的燃烧效率，并且由于其燃烧温度I'氐(850----950"C)，正处于炉内脱硫的最佳温度段，因而在不需增加设备和较低的运行费用下就能清洁地利用高硫煤。特别是烟气分离再循环技术的应用，相当