循环流化床烧结烟气工艺设计.doc

循环流化床烧结烟气工艺设计 1 概述 1.1 SO2的污染和控制现况 1.1.1 SO2污染状况 20世纪60、70年代以来，随着世界经济的发展和矿物燃料消耗量的逐步增加，矿物燃料燃烧中排放的二氧化硫、氮氧化物等大气污染物总量也不断增加，导致了大范围的酸雨的出现，酸雨中绝大部分物质是硫酸和硝酸。我国酸雨中硫酸根和硝酸根的当量浓度之比约为64：1，这表明大量SO2的排放是降水成酸雨的主要原因。 污染最早发生在挪威、瑞典等北欧国家，直至几乎覆盖整个欧洲。美国和加拿大东部也是一大酸雨区，美国是世界上能源消费量最多的国家，消费了全世界近1/4的能源，美国每年燃烧的矿物燃料排出的二氧化硫和氮氧化物也在世界前位。亚洲国家，尤其是中国，已成为全球SO2排放最多的国家和地区之一，1995年我国SO2排放量达2341万吨，超过美国当年的2100万吨，成为世界排放SO2第一大国。冶金行业是我国排放SO2的重点来源之一，约占全国SO2排放总量的5%~6%，烧结工艺过程产生的SO2排放量约占钢铁企业年排放量40%~60%，控制烧结机生产过程SO2的排放，是SO2污染控制的重点。 1.1.2 SO2控制现状 为综合控制SO2的污染，国际社会提倡包括煤炭加工、燃烧、转换和烟气净化各个方面技术在内的清洁煤技术。这是解决二氧化硫排放的最为有效的一个途径。美国能源部在20世纪80年代就把开发清洁能源和解决酸雨问题列为中心任务，从1986年开始实施清洁煤计划。日本、西欧国家则比较普遍的采用了烟气脱硫技术。我国是发展中国家，随着全国燃煤和燃油电厂的持续增长，SO2排放量的不断增加。《中国环境保护21世纪议程》颁布后，对其中的固定源大气污染的控制，建议采取如下以行动方案。 （1）推广应用循环流化床燃烧脱硫成套技术和火电厂烟气脱硫技术； （2）发展燃煤电站SO2控制技术，其中包括大型流化床；燃烧脱硫技术、旋转喷雾干燥脱硫技术、路内喷钙技术并建立示范工程； （3）综合控制SO2面源污染（烟囱高度﹤40m），相应技术包括兴煤燃烧成套技术、循环流化床燃烧技术、湿式脱硫除尘技术和颅内喷钙技术等。 1.1.3 中国控制SO2污染的政策 从20世纪70年代以来，削减燃煤窑炉SO2排放量，一直是我国SO2污染控制技术研究的重点，国家“七五”、“八五”、“九五”科技攻关项目中，将燃煤SO2污染控制列为重点研究课题。1997年1月12日国务院批准了《酸雨控制区和SO2污染控制区划分方案》，要求各污染企业“在2010年前分期分批建成脱硫设施或采取具有相应效果的减排SO2的措施”。国家环保局《全国环境保护工作（1998~2002）纲要》中明确要求“集中优势力量，对烟气脱硫、高浓度有机废水处理和生态退化防治等技术进行攻关；加强环保科技成果筛选和推广，开发污染防治的成套技术设备，建设一批示范工程”。2001年10月，国家经济贸易委员会组织制定了《环保产业发展“十五”规划》，并对“十五”期间我国环保产业发展做出了具体规定:在大气污染防治领域，“重点发展湿法脱硫工艺，以满足大容量、高参数火电机组烟气脱硫的需要；适当发展烟气循环流化床脱硫、喷雾干燥脱硫、炉内喷钙尾部增湿活化脱硫、电子束脱硫等工艺，以适应中小机组和老机组的烟气脱硫。” 1.2 烟气脱硫技术的发展 目前国内外较为经济实用的脱硫途径包括：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫即烟气脱硫。各国研究的脱硫方法已经超过一百多种，其中有的进行了中间试验，有的还处于实验室研究阶段，已用于工业生产的只有十余种。 目前应用的烟气脱硫方法大致上有三类：干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫。根据对脱硫生成物是否可以继续使用，脱硫方法还可分为抛弃法和回收法两种。根据净化原理和流程来分类，烟气脱硫又可分为下列三种。 （1）用各种液体和固体物料吸收和吸附废气中的SO2； （2）将废气中的SO2在气流中氧化为SO3，在冷凝吸收制成硫酸； （3）将废气中的SO2在气流中还原为硫。 1.2.1 国外研究动态 为了防治SO2污染和酸雨污染，各国均致力于开发先进的烟气脱硫技术。目前已形成工业化运行的烟气脱硫技术主要有：以日本为代表的湿式石灰-石灰石法专利技术，以日本和意大利为代表的湿式氨法专利技术，以美国为代表的氧化镁脱硫工艺技术，以英国为代表的碱式硫酸铝法专利技术，以美国为代表的喷雾干燥法专利技术，以美国和芬兰为代表的喷钙专利脱硫技术，以德国为代表的循环流化床脱硫专利技术，以及以美国为代表达标的荷电干式吸收剂喷射脱硫技术专利技术等。后四种脱硫技术属干法脱硫技术。开发的。该公司是世界上第一台循环流化床锅炉的开发者，现有把循环流化床技术引入烟气脱硫领域，取得了良好的效果，德国的Wulff公司在该技术基础上开发了回流是循环流化床技术，丹麦FLS.Miljo公司开发的气体悬浮吸