我国的能源构成以煤炭为主,其消费量占一次能源总消费量的70%左右,这种局面在今后相当长的时间内不会改变。火电厂以煤作为主要燃料进行发电,煤直接燃烧释放出大量SO2造成大气环境污染,且随着装机容量的递增,SO2的排放量也不断增加。加强环境保护工作是我国实施可持续发展战略的重要保证。所以,加大火电厂SO2的控制力度就显得非常紧迫和必要。
目前,在全世界范围内已有近千套脱硫装置在运行,所用的脱硫方法也不尽相同。一般说来,燃煤设备的脱硫技术可以分为三大类,即燃烧前对燃料进行脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后的烟气脱硫。
一. 燃烧前脱硫
燃烧前脱硫包括:
(1)煤的洗选
根据比重的不同,可以将煤中比重较高的硫铁矿除去。常规的洗煤可除去约30%-50%的硫铁矿,如采用泡沫浮选工艺,可以除去煤中的40%-90%的硫铁矿。当然洗选法不能脱除有机硫和在煤中嵌布的很细的硫铁矿。
(2)其他的燃料脱硫技术
化学浸出法,微波法,细菌脱硫,磁力脱硫,溶剂精炼脱硫这些新方法都在实验室研制成功,但其成本都太高而暂时无法在工业上应用。其中细菌脱硫法能够除掉90%的黄铁矿并且能够除掉40%的有机硫,目前这种燃烧前的脱硫的工艺正在中试阶段,如果能进一步降低成本和缩短反应的时间,那么它将是一种很好的燃烧前脱硫工艺。
(3)煤的转化
将煤气化或者液化,在气化过程中,硫转化成硫化氢,可脱除,在液化过程中,用加氢的溶剂萃取法,硫铁矿不溶于溶剂可脱除,有机硫在加氢时转化为硫化氢,可脱除。这样一来,在气化与液化的过程中就可以脱除硫分,从而将煤转化成清洁的二次燃料。
二. 燃烧中脱硫
一般的,使用石灰/石灰石作为脱硫剂,在燃烧中将它们喷入炉中,其最主要的反应方程式如下:
此反应的最佳的反应温度为800-850℃,所以最佳的燃烧方式是流化床燃烧,其他的燃烧方式炉内喷钙的脱硫效果都不理想。
三 燃烧后烟气脱硫(FGD)
目前烟气脱
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