科技論文：雙堿法煙氣脫硫技術在供熱行業(yè)的應用

　　十二五 期間,新疆面臨控制新污染、解決老污染的雙重壓力,SO2總量控制任務十分艱巨。而煙氣脫硫對節(jié)能減排起著關鍵性的作用，以下是學習啦小編今天為大家精心準備的科技論文范文：雙堿法煙氣脫硫技術在供熱行業(yè)的應用。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!

　　雙堿法煙氣脫硫技術在供熱行業(yè)的應用全文如下：

　　摘要：我國部分地區(qū)面臨著解決污染問題的同時控制污染產(chǎn)生的雙重壓力，特別是控制SO2總量的任務更加艱巨。文章針對我國供熱行業(yè)的現(xiàn)狀進行分析，從管理、投資、經(jīng)濟等方面分析雙堿法煙氣脫硫在供熱行業(yè)的應用，并對我國的供熱行業(yè)推行雙堿法煙氣脫硫提出了可行性的措施，為我國的SO2減排工作做出貢獻。

　　關鍵詞：供熱行業(yè);雙堿法;煙氣脫硫技術;環(huán)境污染;SO2減排 文獻標識碼：A

　　城市集中供熱是城市工作的一項重要內(nèi)容，是關系到城市居民生活的一項非常重要的工作。特別是在我國的北方高寒的地區(qū)，城市集中供熱更是一項非常巨大的工程，由此也導致在供熱行業(yè)中存在著很多的問題，城市居民只關心供熱的暖不暖，供熱的企業(yè)只關心企業(yè)的盈利，從而忽略了環(huán)境問題。并且隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國SO2的總排放量每年已經(jīng)超過2500噸，已經(jīng)居世界首位。而我國SO2的排放絕大部分都是來自供熱行業(yè)的排放，特別是使用煤炭燃燒的供熱行業(yè)，因此控制供熱行業(yè)中SO2的排放是解決我國SO2排放的重要措施。

　　1 供熱行業(yè)的現(xiàn)狀

　　目前我國的中小型鍋爐已經(jīng)超過50多萬臺，每年都會排放大量的污染物。現(xiàn)在我國提倡以集中供熱為主、分散供熱為輔的供熱方式，預測我國的中小新型鍋爐企業(yè)還會不斷發(fā)展下去，因此亟需要尋找SO2的減排技術。

　　2 工業(yè)鍋爐的特點以及雙堿法煙氣脫硫技術

　　2.1 供熱行業(yè)中小型鍋爐的特點

　　在我國供熱行業(yè)中，以中小型工業(yè)鍋爐排放SO2最為嚴重，而我國工業(yè)鍋爐主要有以下這些特點：(1)自控水平以及機械化水平程度比較低，管理運行方面比較差，沒有脫硫設施或者脫硫設施脫硫無法達到排放的標準;(2)排放的煙氣成分非常復雜，凈化難度系數(shù)比較大，實施脫硫投資比較大，并且副產(chǎn)物的回收價值小;(3)煙氣排放的煙囪把比較低，低者能達到15m，最高也就60m，排放的煙氣不容易擴散，造成的污染非常嚴重;(4)現(xiàn)有的脫硫設備負荷波動比較大，頻繁的開停，同時煙氣中的化學物質具有極大的腐蝕性嚴重損壞了機械設備;(5)燃燒方式落后于先進的技術，9層以上的工業(yè)鍋爐都是低效燃燒，燃燒率在60%～75%之間;(6)工業(yè)鍋爐中燃煤的來源不穩(wěn)定，大部分使用的都是統(tǒng)配煤，煤的質量無法得到保證，通常這種每種硫的含量達到1%左右;(7)工業(yè)鍋爐中使用的燃料大都是煤，很少有鍋爐使用燃油或者燃氣;(8)布局分散，遍布各個城市以及各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，而且都是人口比較密集的地區(qū)。

　　供熱行業(yè)中小型鍋爐的污染非常嚴重，由于它們自身的特點，在污染治理以及控制方面具有很大的技術難度，在控制污染方面完全不能和大型的鍋爐相比。在20世紀80年代，我國控制污染主要以消除煙塵為主，并且為中小型企業(yè)配備了各種各樣的旋風除塵器，但是除塵效率卻無法達到排放的標準，為此我們通過借鑒外國治理污染的方法，使用煙氣脫硫技術，其中煙氣脫硫工藝和大型火電廠的脫硫工藝是一樣的。雖然我國經(jīng)過實踐研究已經(jīng)具有20多種煙氣脫硫工藝，但并不是所有的方法都是適合的，為此結合中小型鍋爐的特點，從三個方面考慮：(1)處理煙氣的容量;(2)煙氣中二氧化硫的濃度;(3)環(huán)境的排放標準。我國的中型鍋爐煙氣容量在30萬～80萬m3/h，小型鍋爐的煙氣量在30萬m3/h以下，因此在這種范圍內(nèi)適合使用雙堿法煙氣脫硫技術，不僅投資成本低，而且脫硫的效率還有保證。

　　2.2 SO2治理技術

　　控制SO2的排放主要有三種方法：第一種是燃燒前脫硫;第二種是在燃燒中脫硫;第三種是在燃燒后進行脫硫，也就是煙氣脫硫。在這三種脫硫方法中，煙氣脫硫被認為是控制SO2的排放最有效的控制方法。世界上先進煙氣脫硫的方法已經(jīng)有上百種，工業(yè)中應用的煙氣脫硫方法也達20多種，在煙氣脫硫技術中，濕法脫硫技術是工業(yè)脫硫技術中應用頻率最高的。而在濕法脫硫技術中濕式石灰石又占有很高的比例，但是這種脫硫方法在實施的過程中容易結垢，并且投資規(guī)模巨大，主要用于火力發(fā)電廠行業(yè)的脫硫工程?；跐袷绞曳òl(fā)展起來的雙堿法脫硫技術目前已經(jīng)成為一種比較成熟的技術，比較適合中小型鍋爐的脫硫工程，具有廣闊的發(fā)展前景。并且雙堿法種類也是多種多樣，比如堿性硫酸鋁法、鈉鈣雙堿法等，其中應用最廣泛的是納鈣雙堿法，也是本篇文章重點論述的雙堿法。

　　2.3 供熱行業(yè)治理SO2技術的應用比例

　　目前在工業(yè)鍋爐中脫硫方法的應用比例如下：(1)雙堿法：脫硫率(%)≥90，綜合消耗較小，成本消耗較低，效果優(yōu)良;(2)氨法：脫硫率(%)≥90，綜合消耗較小，成本消耗高，效果優(yōu)良;(3)鈉堿法：脫硫率(%)≥90，綜合消耗較小，成本消耗高，效果優(yōu)良;(4)石灰法：脫硫率(%)<80，綜合消耗較大，成本消耗低，容易堵塞。

　　通過以上數(shù)據(jù)可以看出，在保證脫硫效率的情況下，對比綜合消耗以及成本消耗，使用雙堿法脫硫是一種比較理想的脫硫技術，因此在供熱行業(yè)，由于雙堿法脫硫技術具有運行穩(wěn)定、成本較低、綜合消耗低、脫硫效率高等優(yōu)點，因此在供熱行業(yè)脫硫方面更加合適。

　　2.4 雙堿法脫硫的原理

　　Na2CO3-Ca(OH)2[鈉鈣雙堿法]是利用純堿啟動，通過納鈣吸收二氧化硫，生成鈣堿的方法?；瘜W反應式如下：

　　Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 (啟動反應式)

　　2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O (1)

　　Na2SO3+SO2+H2O=NaHSO3 (2)

　　2NaHSO3+Ca(OH)2=Na2So3+CaSO3+2H2O (3)

　　Na2SO2+Ca(OH)2=2NaoH+CaSO3 (4)

　　CaSO3+O2+2H2O=CaSO4・2H2O (5)

　　在上述化學反應式可以分為3個階段：前兩個反應式表示脫硫階段;中間兩個反應式表示鈣鈉再生階段;最后一個反應式則表示強制氧化，生成石膏階段。

　　2.5 脫硫工藝的流程

　　供熱行業(yè)脫硫裝置主要包括以下工藝系統(tǒng)：工藝水系統(tǒng)、脫硫劑再生系統(tǒng)、渣處理系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、脫硫劑制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)。

　　2.6 雙堿法脫硫的優(yōu)點

　　工業(yè)供熱行業(yè)使用雙堿法脫硫具有以下優(yōu)點：(1)整個過程操作簡單，并且系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定地運行，不會出現(xiàn)使用石灰法那樣產(chǎn)生堵塞;(2)使用石灰作為消耗物，在整個流程中具有安全性，并且石灰價格低廉，節(jié)約成本;(3)在脫硫以后脫硫的殘渣無毒性，溶解度小，不會造成二次污染;(4)脫硫的效率高，活性高，吸收速度快，這也是使用這種脫硫方法最大的優(yōu)點。

　　3 供熱行業(yè)的減排效果

　　在我國鍋爐脫硫應用雙堿法比較多，經(jīng)過大量的研究資料證明，使用這種脫硫法脫硫的效率可以達到95%～98%。以我國某個城市的兩臺鍋爐配套的雙堿法煙氣脫硫系統(tǒng)為研究對象，其中一個雙堿法脫硫系統(tǒng)為46MW，另一個為70MW，連續(xù)工作兩天，每天對其檢測三次，對檢測的數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)脫硫的效率基本保持在90%左右。根據(jù)實際案例可以看出，在供熱行業(yè)的鍋爐中使用雙堿法脫硫技術，脫硫的有效率可以達到90%左右，極大地減少了SO2的排放，減少空氣污染。

　　4 脫硫技術的建設管理和運行分析

　　在實際運作的過程中，在供熱企業(yè)中配置脫硫裝置需要考慮到很多因素，比如工作的條件、建設的條件、費用成本等。對于火力發(fā)電廠來說，配備石灰石濕法脫硫設施或者石膏濕法脫硫設施一般要耗費幾千萬甚至是上億的資產(chǎn)，這對供熱行業(yè)來說是一筆非常大的開支，預計占到供熱行業(yè)前期投資的1/10，但是相比火力發(fā)電廠要在脫硫設施上計劃投資1/5來說，相當于節(jié)約了一半的成本。在配備設施的過程中，為了能最大化地節(jié)約成本，保證環(huán)境的效益，就需要全面分析其他方面的因素，比如鍋爐的容量、SO2的控制規(guī)劃、脫硫劑的供應、廢水的排放、供熱行業(yè)場地的選擇。對于我國的供熱工業(yè)，為了保證我國供熱行業(yè)實施脫硫的積極性和主動性，國家可以制定政策，對我國的供熱行業(yè)實行脫硫費用返還或者供熱行業(yè)的資金補助，幫助供熱行業(yè)建設煙氣脫硫設施。

　　據(jù)資料顯示，我國部分地區(qū)使用煙氣脫硫設施進行SO2的治理，使用的發(fā)電機的容量已經(jīng)超過了900萬kW，完全可以保證穩(wěn)定減排，并且我國的相關管理部門已經(jīng)取得了一定的經(jīng)驗，為我國的供熱行業(yè)實施煙氣脫硫打下了堅實的基礎。對于我國供熱行業(yè)的煙氣脫硫設施工作運行的資金問題，可以借鑒我國火力發(fā)電組電價的方式進行執(zhí)行，通過調(diào)解供暖費用方案，保證供熱行業(yè)的煙氣脫硫設施能夠正常地運營。

　　5 結語

　　總的來說，在供熱行業(yè)中應用雙堿法煙氣脫硫不僅前期資金的投入以及運行過程中費用使用比較低，而且脫硫效率還有保證，運行也比較穩(wěn)定，非常適合應用在我國的供熱行業(yè)中控制SO2的排放。

　　參考文獻

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　　作者簡介：安雷(1976-)，男，吉林長春人，吉林省長春市熱力(集團)有限責任公司設計院高級工程師，研究方向：供熱工程設計與運行管理。