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[关键字] 烟气 烟尘治理技术 二氧化硫治理技术
[中图分类号] X933.7 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2012）-11-59-1
1概述
中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，也是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一。根据《中华人民共和国2011年国民经济和社会发展统计公报》，我国2011年煤炭消费总量比2010年增长9.7%，随着我国经济的快速发展，煤炭消耗量将不断增加。煤中含有碳、氢、氧、氮、硫等元素，在燃烧过程中产生烟尘、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等污染物，给自然环境和人体健康带来了很大的危害。燃煤污染已成为我国大气污染的主要原因，寻求有效的解决途经，减轻煤燃烧产生的污染，加强环境保护，势在必行。
2燃煤烟气治理技术
煤燃烧产生烟尘、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等多种污染物，下面仅对燃煤烟气中的烟尘和二氧化硫的治理技术论述。
2.1烟尘治理技术
烟尘治理技术即除尘技术，可分为机械除尘、电除尘、湿式除尘和过滤式除尘四大类[1]。
2.1.1机械除尘
机械除尘是通过重力、惯性力和离心力来进行除尘的一种技术，它包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。重力沉降室的主要特点是结构简单、维护容易、阻力低、维护费用低，经久耐用，适合处理中等流量的常温或高温气体；惯性除尘器是利用气流中尘粒惯性力大于气体的惯性力而使尘粒与气体分离的除尘技术，常用的惯性除尘器是百叶式除尘器；旋风除尘器是利用含尘气体旋转时所产生的离心力将尘粒从气流中分离出来的一种装置，具有结构简单、操作维修方便、能耗低、耐高温、处理量大、分离效率高等特点[2]。
2.1.2电除尘
电除尘就是使烟气中灰尘尘粒通过高压静电场，与电极间的正负离子和电子发生碰撞而荷电（或在离子扩散运动中荷电），荷电的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰尘落入收集灰斗中，从而烟气得到净化。电除尘的优点是除尘效率高、阻力损失小、处理烟气量大、运行费用低、对不同粒径的烟尘有很好的分类富集作用；缺点是不易适应操作条件的变化，对制造、安装和运行条件要求较高，钢材消耗量大，占地面积大[3]。
2.1.3湿式除尘
湿式除尘是使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其它作用捕集颗粒的装置。湿式除尘可以有效地将直径为0.1～20μm的液态或固态粒子从气流中除去，同时也能脱除部分气态污染物。它具有结构简单、占地面积小、操作维修方便和净化效率高等优点，能够处理高温、高湿的气流，将着火、爆炸的可能性减至最低。但采用湿式除尘时要特别注意设备、管道的腐蚀及污水、污泥的处理等问题。湿式除尘过程也不利于副产品的回收，如果设备安装在室外，还必须考虑设备在冬天可能冻结的问题。
2.1.4过滤式除尘
过滤式除尘是借助于多孔介质将气溶胶粒子从气流中分离出来的一种除尘技术。用纤维层、颗粒层或液滴对气体进行净化都属于同样的过滤机理。过滤式除尘对微细粒子有较高的捕集效率。
2.2二氧化硫治理技术
烟气中二氧化硫的控制途径有三种，即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫（烟气脱硫），但从技术、成本等方面综合考虑，今后相当长的时间内仍会以燃烧后脱硫即烟气脱硫为主。烟气脱硫技术按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态可分为湿法和干法脱硫两大类，其中湿法脱硫技术在我国应用较为普遍。
2.2.1湿法脱硫
世界各国的烟气湿法脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石、石灰或碳酸钠等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的二氧化硫。湿法脱硫技术按使用脱硫剂种类可分为：石灰石-石膏法、双碱法、氧化镁法等。
石灰石-石膏法是通过向吸收塔的浆液中鼓入空气使亚硫酸钙都氧化为硫酸钙（石膏），从而去除烟气中二氧化硫的方法。鼓入空气使浆液均匀，增高脱硫率，并且易于控制结垢与堵塞。由于石灰石价格便宜、易于运输与保存，自80年代以来石灰石已成为主要脱硫剂。石灰石-石膏法具有适用煤种范围广、脱硫率高、吸收剂利用率高、设备运转率高、工作可靠性高等优点，但其缺点也不容忽视，它的初期投资费用高、运行费用高，占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重，并且副产物石膏和废水也较难处理。
双碱法是利用碱金属盐类如纳盐的水溶液来吸收二氧化硫，然后在另一个反应器中用石灰石将吸收了二氧化硫的吸收液再生，再生的吸收液返回吸收塔回用，而二氧化硫则以亚硫酸钙和石膏的形式沉淀出来。由于双碱法的固体产生过程不是发生在吸收塔内，因此避免了结垢问题。
一些金属氧化物如氧化镁、二氧化锰和氧化锌等都有吸收二氧化硫的能力，可利用其浆液或水溶液作为脱硫剂进行烟气脱硫。吸收了二氧化硫的亚硫酸盐和亚硫酸在一定温度下分解产生二氧化硫气体，可以用于制造硫酸，而分解形成的金属氧化物得到了再生，可循环使用。
2.2.2干法脱硫
烟气干法脱硫是指脱硫的最终产物是干态的。主要有喷雾干燥法、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床法、活性炭法、电子射线辐射法等。干法脱硫与湿法脱硫相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点，但存在着钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。
3结论
在相当长的时期内我国以煤为主要能源的生产和消费结构不会改变，煤燃烧产生的大量烟尘、二氧化硫等污染物所造成的污染和巨大的经济损失，已成为制约我国社会经济可持续发展的一个主要环境因素，因此我们要不断地推进烟气治理技术的发展，从而缓解燃煤对大气环境造成的污染。
参考文献
[1]胡满银，照毅，刘忠.除尘技术[M].北京：化学工业出版社，2006.
关键词：电除尘器；脱硫技术；工作原理
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.155
1 当前火电厂除尘器的种类及应用情况
（1）我国发电厂除尘技术起步较晚，1980年左右才将一些国外先进除尘技术引入到本土企业中。尽管如此，我国电除尘技术的发展却是非常迅速，引入之后其生产规模就不断扩大发展，目前我国的电除尘技术在国际上也能够数得上名号。电厂以装机容量为基础配有相应的锅炉，按照煤燃烧的方式可以分为三类：粉煤炉、层燃炉、循环流化床锅炉。煤一旦燃烧，定会有粉尘排放到空气中，不但污染环境还对人的身体健康产生不良影响，所以烟气在排放前进行除尘是必不可少的步骤。
（2）目前除尘装置主要有两类，一是电除尘装置，二是布袋除尘装置。二者在结构组成、工作原理以及功能性质都截然不同。布袋除尘器就是通过布袋来达到除尘目的，显而易见，除尘效果不是那么好。而电除尘器是通过高压静电来达到除尘效果，操作方便快捷，除尘率也相当高，更为大众偏爱。我国在之前的工业化道路走得太快、太急躁，工业动力来源大部分是通过煤炭燃烧，因此在环境问题上留下了很多漏洞。推广电除尘器可以有效缓解环境污染问题，增加经济效益。
2 新型电除尘器的种类及作用原理
2.1 湿式电除尘器
湿式电除尘器主要用于治理钢铁行业的污染问题，作用对象是粉尘和雾滴，作用原理是以普通湿式除尘以及静电除尘为基础。把污染水雾于放电极和与电晕极之间，借助于芒刺电极的电晕作用下进行裂解雾化，在电场力以及带有自由电荷的水雾的不断碰撞拦截、吸附下实现除尘目的。湿式电除尘器工作稳定可靠、除尘种类较多、电损耗率低，因此应用范围广泛。其缺点是要进行废水处理及防腐处理，加大了作业量及资金浪费。
2.2 移动电极除尘技术
移动除尘技术是借助清灰刷对粉尘进行清扫，其内部的集尘极能保持着一直清洁的状态，烟尘都集中在灰斗中，一并被清除。由于该技术应用原理复杂、结构繁多、安装困难以及可靠性一般，因此推广起来较为困难。目前我国对这一技术的应用还未成规模，在此不多讨论。
2.3 电袋负荷除尘器
该除尘器是目前应用最为广泛的除尘器，它的除尘原理是，借助于独立分开的静电除尘器榜首电极和布袋除尘单元进行串联以达到除尘目的。榜首电场就可以吸附约80%-90%的较大颗粒的粉尘，再通过滤袋作用可以达到吸附98%左右的极细粉尘颗粒，高效率、高质量的完成除尘工作。此外，两极串联除尘技术还可以延长除尘器的使用寿命，因此获得大众的认可。
3 脱硫技术的种类及工作原理
3.1 干法脱硫
借助吸收剂（粉状、粒状为优选）和催化剂来脱去废气中的二氧化硫的过程成为干法脱硫。其工作特点是在全干燥的环境下，得到的产物也是干粉状。干法脱硫的优点是不腐蚀脱硫设备，且出现二次污染的几率小。等离子体法、荷电干式喷射法和活性炭吸附法都儆谄涓拍罘冻搿5壤胱犹宸ù用称上就可以看出其工作原理，即借助蕴含大量能量的电子激活甚至电解烟尘中的硫元素氧化物，以此产生相当数量的自由基等活性粒子。通入氨气后，可以生成于农业有益的硝铵化肥，实现变废为宝。荷电干式喷射法主要借助于吸附剂和二氧化硫的化学反应来进行作业的。高压静电电晕充电区令吸附剂表面张开，可快速与污染气体进行反应，提高脱硫效率。
3.2 半干法烟气脱硫
其最终产物状态跟干法脱硫是一样的，都是干粉状，其区别是体现在反应环境上的――半干法的反应环境包括气、液、固。该技术搭配着上文提到的袋装除尘器可以显著降低脱硫时间、提高脱硫效率。Spray dryer absorbers、LIFAC与排烟循环流化床脱硫法都属于半干法烟气脱硫技术。前者的工作原理是吸附剂在喷雾设备中转为液化状态（准确说，是雾化）再与污染烟气反应来到脱硫效果，这种作业方式可以脱去约65%-85%的污染硫，以其成本来说，是相当划算技术了。从芬兰引进的LIFAC技术主要用于中低硫煤的脱硫，在其组成配件中，新增加了一种活性反应器，工作过程中保持非干燥状态（可以进行定时喷水）即可进行脱硫反应。其脱硫效率在60%-85%，成本相对也不高。
3.3 湿法烟气脱硫
湿法烟气脱硫技术是目前工厂应用最为广泛的技术。它的工作原理和干法脱硫类似，都是以吸附剂吸收二氧化硫来实现脱硫效果。区别在于吸附剂的选择上，该技术选取的是液态吸附剂。目前脱硫效果最为理想的是利用石灰石-石膏做吸附剂的湿法技术，脱硫的效率可以达到95%左右，除此之外，它还可以实现副产品的废物利用。随着国民经济的不断发展，在科学技术的投入资金量上也越来越多，技术的创新更替周期也越来越短。最近几年，在对湿法烟气脱硫的研究中，发现了一些新型吸附剂，如废电石渣等。由于二氧化硫是酸性氧化物，因此，就可以借助废电石渣组成部分里的碱性物质与其发生化学反应而达到脱硫效果，既节省了成本，又做到了废物利用避免造成环境污染。
4 总结
改革开放以来，我国工业化步伐迈得很大，对电力能源的需求也与日俱增，导致环境污染问题也越来越严重，不仅给自然造成许多不可逆的伤害，对人们的身体健康也造成恶性影响，并且，对于农业经济的发展造成非常大的损失。随着科技的进步，除尘、脱硫技术越来越完善，在对酸雨及硫化物的污染治理问题上，也愈加深入。然而在脱硫效率上仍还未实现100%，所以我们仍然要加强对其治理方面的研究，争取做到完美，从而最大程度地实现保护环境以及增加经济效益的目标。
参考文献：
[1]王洪亮.浅析电厂锅炉烟气除尘脱硫综合治理技术[J].中国新技术新产品，2013（06）.
关键词 大气污染物；设备选型；影响
中图分类号X5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）82-0024-02
0 引言
《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）由环境保护部科技标准司组织制定，中国环境科学研究院、国电环境保护研究所起草，环境保护部2011年7月18日批准，自2012年1月1日开始正式实施。
1 背景
“十一五”期间，我国电力行业燃煤电厂的大气污染物控制取得了很大成就，尽管火电装机容量在这段时间增长了10倍以上，但烟尘排放总量却略有下降；SO2控制取得明显成效，为全国完成减排目标做出了决定性的贡献；烟气脱硝工程开始建设，控制NOx排放初见成效。今后一段时间，电力行业大气污染控制任务将以NOx控制为主，新建燃煤机组要同步建设脱硫脱硝设施，现役机组要加快燃煤机组低氮燃烧技术改造和烟气脱硝设施建设。在国家环境“十二五”规划中环境保护主要指标显示，SO2要实现减排8%，即从2010年的2267.8万吨降低到2015年的2 086.4万吨；NOx要实现减排10%，即从2010年的2 273.6万吨降低到2015年的2 046.2万吨，同时，我国煤炭消费量预计将增长15%，达35亿吨。因此，要完成大气污染物减排目标任务十分艰巨。
2 新标准排放要求
《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)适用于单台出力 65t/h 以上除层燃炉、抛煤机炉外的燃煤发电锅炉；各种容量的煤粉发电锅炉。
排放物控制指标：新标准对大气污染物排放浓度限值。
对现役锅炉自2014年7月1日起执行，对新建项目自2012年1月1日起执行。
表1 火力发电锅炉大气污染物排放浓度限值单位：mg/m3
与（GB13223-2003）排放浓度限值相比，各项指标均有不同程度提高，这是我国环境保护的必然选择。
3 工程数据
3.1 概述
某公司为满足工艺装置用汽以及冬季采暖需求，建设3台75t/h中温中压循环流化床锅炉及其配套辅助设施。该工程于2009年3月开工建设，现已正常运行。该供热工程烟气处理采用的技术方案是：烟气除尘采用布袋除尘器；脱硫采用双碱法湿式脱硫；总平面布置预留脱硝场地。脱硫系统采用DCS控制；除尘器采用PLC控制。该厂燃煤主要以灰份约46%的低硫烟煤。以下是该公司2011年10月的运行现状。
3.2 现状
3.2.1 烟尘排放
该公司烟气除尘采用一炉一套布袋除尘器的独立系统，除尘器本体的布置采用下进风、外滤式过滤方式。单台除尘器烟气处理量183 000m3/h，过滤面积 3 010m2共960 条滤袋，滤袋材质采用德国进口BWF赖登涤纶针刺毡滤料（PPS/PPS551）。经当地环保部门检测，实际烟尘排放浓度平均值为31mg/m3，除尘器效率为99.1%。由于该公司建于2009年，当时设计执行的标准为《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003），烟尘的排放浓度限值为50mg/m3，符合当时国家及当地环保部门要求。但2011新标准排放浓度限值修订为30mg/m3，就目前情况看该厂除尘器经长时间运行，现在效率偏低，需停车检修或改造。
3.2.2 SO2排放
该公司烟气脱硫采用双碱法湿式脱硫工艺。双碱法烟气脱硫技术是将配制好的氢氧化钠或碳酸钠溶液直接送入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池再生成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。在线监测装置显示SO2排放浓度值基本在95mg/m3~120mg/m3之间，脱硫效率约90%，符合当时国家及当地环保部门要求。
3.2.3 NO2排放
NOx排放低是循环流化床锅炉一个非常吸引人的特点。循环流化床锅炉NOx排放低是由于以下两个原因：一是低温燃烧，在此温度下氮一般不会生成NOx ；二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOx ，并使已生成的NOx得到还原，NO2排放浓度平均值为290mg/m3。该公司在设计时预留有脱硝场地。
4 影响
4.1 除尘器的影响
目前我国电厂用除尘主要以电除尘器和布袋除尘器为主，根据我国除尘器制造水平，电除尘器理论效率为99%左右，布袋除尘器理论为99.9%左右，甚至更高，但是不论是布袋除尘器还是电除尘器，随着运行时间的积累效率会逐渐降低。
以循环流化床锅炉为例，根据《锅炉大气污染物排放标准》规定，其烟尘原始排放浓度为15g/m3左右，为达到新标准烟尘排放浓度限值30mg/m3的要求。其所用的除尘器的效率要保证在99.8%以上。正常4-5电场除尘器很难满足要求，为达到排放要求，需增加电场数量；布袋除尘器可以满足要求，但需要经常检查、检修。
另外，由国家五部委（国家发改委、科技部、工信部、商务部、国家知识产权局）联合审议、的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2011年度）》中，电袋组合除尘器明确在列。据了解我国尚处于研究改进阶段的电袋组合除尘器在部分工程中已投入运行，除尘效率在99.9%以上，由于运行实例较少，运行数据有限，所以目前市场上所占份额相对较少。当有足够的运行数据、运行实例作为支持时，将电除尘器改造为电袋组合除尘器应为现役机组解决烟尘排放浓度超标的理想办法。
4.2 脱硫系统的影响
我国已有30多年自主研发与引进脱硫工艺的技术经验，脱硫工艺根据脱硫剂形态可分为干法、半干法及湿法。干法和半干法投资小、能耗低，在中小型燃煤锅炉领域占据一定市场份额，但脱硫效率通常不高于85%；湿法可分为石灰石—石膏法、氨法、海水法、镁法、双碱法、等，湿法脱硫效率可达到95%以上。
此次新标准的颁布，烟气脱硫企业将面临工艺技术发展的新挑战。据测算，要满足新标准要求，根据不同的煤种，燃煤硫分在3%以上的新建高硫煤机组，所配套的脱硫系统效率必须达到97%左右，现役机组的脱硫效率也必须达到94%以上；对燃煤硫分1%~3%的中硫煤机组，新建机组必须选择达到95%以上脱硫效率的工艺，而现役机组可选择92%左右的工艺系统；对燃煤硫分在0.6%~1%的低硫煤机组来说，新建机组脱硫效率必须达到92%以上，现役机组可控制在90%左右。在重点地区，50mg/m3的排放要求，脱硫效率必须达到97%~99%才能满足。
新排放标准的实施，对烟气脱硫市场及工艺技术发展方向具有重要的导向作用。面对国家日趋严格的排放要求，干法和半干法市场空间受到限制，所以湿法脱硫将是今后我国脱硫工艺技术发展的主要方向。
4.3 脱硝系统的影响
此次新标准的颁布对循环流化床锅炉的影响是巨大的。循环流化床锅炉因采用炉内低温燃烧、分段燃烧工艺使得氮氧化物排放降低而受到青睐，循环流化床锅炉NO2排放浓度值在280mg/m3左右，而新标准为100mg/m3，这意味着使用循环流化床锅炉的企业将面临新建烟气脱硝系统问题。
目前我国市场上较为常见脱硝控制技术主要有：NOx燃烧器、选择性催化还原法、非催化选择性还原法等。NOx燃烧器就是调整和控制燃烧参数来降低NOx的产生，不存在二次污染，脱硝率在30％~50％；选择性催化还原法（SCR）工艺已比较成熟，在火力发电厂应用较多，此法NOx脱除率理论上可达90％以上。但性能的好坏取决于催化剂的用量、活性以及NH3与烟气中的NOx的比率，通常的脱除率仅达65％~85％，而且NH3量的控制误差容易造成二次污染；选择性非催化还原法（SNCR）原理同SCR法，因为没有催化剂，所以反应所需温度高（900℃~200℃），因此需控制好反应温度，以免氨被氧化成氮氧化物，效率为50％左右。
由国家五部委联合审议、的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2011年度）》中，选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝催化剂及其再生技术赫然在列。由此可见选择性催化还原法（SCR）将是我国热电工程脱硝系统的运用方向。国内的烟气脱硝行业既面临工艺技术发展的挑战，又将迎来难得的历史发展机遇。
5 结论
根据《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003）要求，新建热电项目或面临技术改造的现役机组在考虑减少大气污染物排放时，设备选型上应注重以下几点：
第一，要根据不同的炉型，选择效率较高的除尘、脱硫、脱硝设备。只有满足国家标准以及相关工程技术规范的同时，才能够在项目立项、可研、环评、设计各阶段顺利通过国家审批；第二，设备的运行效率高低，不仅需要制造商有较高的生产技术水平，同时需要对运行进行科学管理，才能使设备处于最佳的运行状态，污染物排放才能达标；第三，设备长期运行可靠性高。环境保护部环办〔2010〕91号文明确要求火电企业铅封或取消烟气旁路，作为提高大气污染物减排效果的主要措施，并将在“十二五”期间得到进一步贯彻执行。
总之，选择效率高的设备，对设备运行进行科学管理，才能保证锅炉污染物达标排放，使国家总体的减排目标得以实现。
参考文献
[1]国家环境保护“十二五”规划国发〔2011〕42号 2011年12月15日.
关键词:脱硫,烟尘,石膏浆液密度,石膏
我国二氧化硫排放总量居世界首位,火电行业二氧化硫排放量占我国二氧化硫排放量的50%左右。我国能源结构的特点决定了燃煤生产的二氧化硫仍要增加。论文参考网。随着环境标准提高,石灰石-石膏法、喷雾干燥法、电子束法、循环流化床烟气脱硫法等必定会广泛应用于火电厂的烟气脱硫中,随着科技进步会有很多其它脱硫工艺应用于工业实践。
1.石灰/石灰石—石膏法脱硫方法的发展及应用原理
1.1 石灰/石灰石—石膏法脱硫方法的发展
自20世纪70年代初日本和美国率先实施控制SO2排放以来,许多国家相继制定了严格的SO2排放标准和中长期控制战略,加速了控制SO2排放的步伐。日本是应用烟气脱硫技术最早的国家,石灰/石灰石一石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的。迄今为止,国内外火电厂烟气脱硫技术主要采用石灰/石灰石—石膏法,此方法最为成熟、最为可靠且应用最为广泛,占世界上投入运行的烟气脱硫系统的85%以上,我国大型燃煤发电机组的脱硫方式以石灰/石灰石—石膏法工艺为主已成为必然的趋势。
1.2 石灰/石灰石—石膏法脱硫方法的该方法脱硫的基本原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的SO2,先生成亚硫酸钙,然后将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。论文参考网。副产品石膏可抛弃也可以回收利用。
反应原理:用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫分为吸收和氧化两个工序,先吸收生成亚硫酸钙,然后再氧化为硫酸钙,因而分为吸收和氧化两个过程。
(1)吸收过程在吸收塔内进行,主要反应如下
石灰浆液作吸收剂:Ca(OH)2+SO2一CaSO3·1/2H2O
石灰石浆液吸收剂:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3·1/2H2O+CO2
CaSO3·1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2
由于烟道气中含有氧,还会发生如下副反应。
2CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20
(2)氧化过程在氧化塔内进行,主要反应如下。
2CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20
传统的石灰/石灰石一石膏法的工艺流程是:将配好的石灰浆液用泵送人吸收塔顶部,经过冷却塔冷却并除去90%以上的烟尘的含Sq烟气从塔底进人吸收塔,在吸收塔内部烟气与来自循环槽的浆液逆向流动,经洗涤净化后的烟气经过再加热装置通过烟囱排空。石灰浆液在吸收SO2后,成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的棍合液,将此混合液在母液槽中用硫酸调整pH值至4左右,送人氧化塔,并向塔内送人490kPa的压缩空气进行氧化,生成的石膏经稠厚器使其沉积,上层清液返回循环槽,石膏浆经离心机分离得成品石膏。论文参考网。
2.影响脱硫的主要因素及其主要对策
脱硫系统在运行过程中,影响系统脱硫效率的因素很多,如石灰石粉的粒度、浆液的浓度及吸收塔浆液活度/密度、PH值、浆液的流量、进入脱硫系统的烟气中 SO2的浓度等。这里只探讨烟气中粉尘及浆液浓度等对脱硫效率的影响及其主要对策。
2.1 烟尘对脱硫效率的影响及对策
(1)烟尘对脱硫效率的影响主要有:①烟尘对脱硫设备的磨损。在实际运行中由于脱硫系统前面的电除尘效果不好,使进入脱硫系统的烟尘含量远远超过起设计要求,对引风机、增压风机的通流部分严重磨损。②烟尘在脱硫系统烟道内存积致使烟气流速变小。③烟尘对脱硫系统设备GGH的灰堵影响,使得吸收塔部分起到了除尘的作用。④对吸收SO2反应的影响。由于烟尘被浆液截留,使得浆液的PH值不好控制,直接影响对 SO2的吸收效果;同时由于浆液中混有大量的烟尘,使得对浆液的密度控制也很不准确。⑤影响石膏品质。在进行脱硫石膏脱水时,这些烟尘转入到石膏中,从而影响着对脱硫石膏的有效利用。
(2)治理烟尘的对策主要有:①加强电除尘设备的运行维护或改造电除尘。由于煤种的变化较多,烟尘的比电阻特性变化也较大,因此应根据烟尘的比电阻特性来调整除尘电场的工作电压;同时加强对电除尘的设备的运行维护,确保其运行参数能在正常范围之内,尤其是真打除灰设备必须工作正常。③加强对GGH运行管理与冲洗。加强对GGH运行管理,正常情况下吹灰器能全部覆盖GGH,能有效地起到减少积灰对GGH运行效果的影响;对GGH的冲洗需要停运GGH,由于环保的要求,可能只有在停机时才可进行冲洗工作。
2.2循环浆液浓度对脱硫效率的影响及其主要对策
(1)循环浆液浓度对脱硫效率的影响主要有:浆液浓度的选择应控制合适,因为过高的浆液浓度易产生堵塞、磨损和结垢,但浆液浓度较低时,脱硫率较低且pH值不易控制。
(2)控制循环浆液浓度的主要对策:在磨机循环泵出口的循环管路上设有一段旁路管路,在这段旁路管路上安装有密度计,磨机系统就是通过这只密度计控制旋流器分配至成品浆液箱的浆液密度,循环管内的浆液密度与成品浆液密度有着对应关系,正常情况下成品浆液的密度控制在1220kg/m3左右,此时需将浆液循环管浆液的密度控制在1450 kg/m3左右,旋流器入口压力为120kpa。密度左右偏差不宜超过30kg/m3,浆液循环管的密度过大,成品浆液的颗粒度就会变大,还会造成管道堵塞,浆液循环管浆液的密度过小,又会影响成品浆液的浓度,降低磨机出力,因此需要控制循环箱补水流量来控制浆液循环管浆液密度在一个合理范围,保证成品浆液的品质。石灰浆液浓度一般为10%—15%。石灰石浆液浓度为20%—30%。
关键词 SO2；火电厂烟气脱硫；空气污染
中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）44-0050-02
我国人口众多，能源需求量大。目前我国能源以煤炭为主，发电取暖，每年都耗费大量煤炭，煤炭燃烧产生的SO2，是造成空气污染的罪魁祸首。据统计资料显示，空气污染所造成的酸雨已危及24个省、市、自治区，如此严重的空气污染，不仅仅关系到我国还会影响世界乃至子孙后代，对此我国政府给予高度重视，严格控制SO2和酸雨污染的发展，制定一系列相关的政策法规削减SO2排放量，减缓全球的温室效应，控制大气污染。减少排放，保护地球已经是全世界的话题，在我国保护大气环境已成为目前及未来相当长时间内的重要任务。中央曾在《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确提出五年内的SO2排放总量要比“十五”期间减少10 %。由此我们可以看到，控制SO2的排放量已经提到了中央政府工作主要日程上来了。SO2最大的排放单位是火电厂，火力发电要燃烧大量的煤炭，由此每年产生的烟尘、SO2量均名列第一，SO2占“两控区”排放量的59 %以上，如此怵目惊心的数字，为我国火电厂烟气脱硫产业化的发展提出了新课题，也为环保科研提出了新课题，开发和研究适合我国国情和实际情况的脱硫技术，迫在眉睫，如何卓有成效地控制燃煤烟气排放的SO2量，是目前一个最焦点的问题，本文对此进行了论述。
1 我国控制SO2的排放情况
我国是以燃煤为主要能源的国家，早在1995年我国的煤炭消耗量为12.8亿t，主要煤炭消费行业为火力发电厂。煤炭的耗量呈逐年增加趋势，伴随燃煤的烟尘排放，二氧化硫的排放量达2 370万t，已然成为SO2排放世界第一大国。据环保部门的数据报告，全国近2/3的城市SO2浓度超过国家环境质量二级标准，SO2的超标排放造成我国40%左右的地区受到酸雨污染。针对此情况，我国早在1996年就颁布了新《大气污染防治法》，其中划定酸雨控制区或者SO2控制区，在两区内新建的火电厂必须燃用低硫煤，对不能燃用低硫煤的火电厂和其他大中型企业必须配套建设脱硫和除尘装置，严禁没有控制SO2措施的企业存在；对于旧有企业应采取控制SO2排放和除尘措施。由此除尘脱硫，已经上升到了法律的高度[1]。
1.1 控硫历史
2006年，在我国的环保史上创造了一个第一，那就是SO2排放量达到历史最高，之后的2007年成为SO2排放控制史上的一个标志年，从这一年开始，国家加大了控制力度，排放量将逐年下降。这一年国家环保部门公布的数据显示上半年，全国SO2排放总量1 263.4万t，与2006年同期相比下降0.89％；而这种情况的出现并不是限制电厂生产取得的，而是在火电发电量增长18.3％的情况下，实现了SO2排放量同比下降5.2％好成绩。分析其原因，是国家和企业的共同重视及努力，使得火电厂烟气脱硫产业化得以快速发展，脱硫企业和脱硫技术如雨后春笋般茁壮成长，使得电力SO2控制水平提高了一截。电力烟气脱硫的装机容量2006年底约1.6亿kW，发展到2007上半年达到约2亿kW；而烟气脱硫机组占煤电机组的比例逐年提高，到目前为止已高于美国30％的脱硫比例，正是靠业内人士的努力创造了脱硫的世界奇迹。发展到今天，全国新投运火电机组同步安装并运行脱硫设施的装机容量不断上升，安装比例达到85％以上，以前的老企业中基本按法规逐步加装脱硫装置。煤电企业的烟气脱硫比例已经达到60％。走过的这一段脱硫辉煌路，与脱硫产业化的发展直接有关。
1.2 控硫现状
回顾历史，我们发现我国的控硫工作早在上世纪70年代中期，我国就已经开始了电力行业的控制SO2排放的实验研究。在经过自主创新、引进先进技术、国外合作、示范试验几个阶段后，加之政府环保部门在这方面施加的巨大压力，我国脱硫行业产业化进程不断得到推进，因此具有良好的产业化政策及市场经济机制。短短几年间，我国具有专业烟气脱硫资质的公司就迅速增加到200多家，为我国的减排工作做出了重大贡献。其中有1/4的公司技术、资金、人员实力达到了一定的规模，能够承担10万kW及以上机组的烟气脱硫工程。我国目前的脱硫产业化发展基本形成了产业化、规模化、系列化，在自主研发和引进技术的基础上进行消化吸收再创新；脱硫设备国产化水平大大提高，脱硫设备、材料的国产化率已经达到90％以上；脱硫设施造价及运行成本大幅度降低，脱硫造价降低到每千瓦平均200元人民币左右。
2 脱硫技术分类
应该说我国现在的脱硫技术经过前一个时期的发展，已经具备一套成熟的经验，拥有了众多的专业企业。技术日趋成熟是我国目前脱硫行业的进步，根据脱硫工艺和脱硫技术可分燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硫3种[2]。
所谓燃烧前脱硫是指原煤洗选、煤气化等脱硫技术。应用这种脱硫方法可将煤中含硫量降低1.5 %左右。但这种技术不论是对煤矿还是对于电厂，都是一种高成本运行，目前已很少采用此法。
所谓燃烧中脱硫是指常压循环流化床、增压循环流化床与炉内喷钙等技术在煤炭燃烧中进行脱硫。前两种技术下的脱硫属于清洁煤燃烧技术。后一种技术单独使用效率较低，一般与尾部加湿工艺联合使用。
至于燃烧后脱硫是烟气脱硫，包括湿法脱硫、喷雾脱硫、循环流化床脱硫、电子束脱硫、脱硫除尘等技术。
烟气脱硫是目前世界唯一大规模商业化应用的脱硫方式，该技术可以有效控制SO2污染和酸雨的形成。
3 目前应用的脱硫技术
3.1电子束氨法烟气脱硫技术
工艺原理。该技术也称CAEB-EPS技术，居国际先进水平，是利用高能电子束（0.8MeV ~1MeV）辐照烟气，达到脱硫脱硝的目的。其工艺原理是把烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸铵和硝酸铵。对烟气进行降温增湿、加氨、电子束辐照和收集副产物是这种技术的主要工艺流程，通过这种技术让烟气除尘后通过冷却塔增加烟尘的湿度、降低温度，然后流经反应器时被电子束辐照产生多种活性基团，从而实现氧化烟气中的SO2和NOx的目的；然后在反应器上游喷入氨与先期形成的酸发生反应，最后生成硫酸氨和硝酸氨微粒被副产物收集装置收集。这两种物质可以生产化肥和工业原料。该项技术的特点是脱硫方法经济、运行操作简便、负荷跟踪能力强；脱硫效果好，能够脱除烟气中95%以上的二氧化硫和70%以上的氮氧化物；副产物无二次污染。 CAEBE-PSP技术应用范围广，可在燃煤电站、化工、冶金、建材等行业应用。
3.2脉冲电晕放电等离子体脱硫技术
该项技术的工作原理是利用脉冲电源产生的高电压脉冲加在反应器电极之间产生强电场，通过形成的强电场电离部分烟气分子，获得能量后成为高能电子（5eV~20eV），继而激活、裂解、电离其他烟气分子，通过一系列的化学反应及变化，产生OH-、O2、H2O等多种活性粒子和自由基。最终能够氧化为高阶氧化物SO3、NO2，与烟气中的H2O相遇后生成了（NH4）2SO4/NH4NO3的气溶胶，再由收尘器收集。该项技术的特点是具有装置简单、运行成本低、有害污染物清除彻底，很适合我国企业应用。
3.3石灰石/石膏湿法脱硫技术
这种脱硫方法是目前最成熟的烟气脱硫技术，主要工作原理是水中溶解的石灰石离解产生OH-离子，最后中和生成H2O。采用石灰或石灰石乳浊液吸收烟气中的SO2，化学反应后生成半水亚硫酸钙或石膏。该项技术的优点在于脱硫效率高，可达到90%以上；吸收剂利用率高，可达90%，但不足之处是成本高且有二次污染发生。
3.4湿法烟气脱硫除尘一体净化技术
该项技术的工作原理是湿法除尘，也就是让烟尘充分与水接触，在湿化的过程中加入脱硫剂，即除尘又脱硫，对烟气进行洗涤。这个过程通过以下方式实现：
把含有脱硫剂的洗涤液雾化成细小液滴，喷洒到烟气中；让烟气以气泡形式通过吸收液层，与吸收液接触进行洗涤；利用旋风水膜除尘器，文丘里水膜除尘器的惯性作用使烟气与水膜接触；利用静电力与液膜接触。湿式脱硫除尘器实际上是把烟气中的二氧化硫进行一种化学吸收。这种技术目前应用的不多，主要是脱硫效率低，不彻底。
3.5海水脱硫技术
该项技术使用的脱硫剂是海水。此技术在国外早已被广泛应用，在吸收塔内烟气中的二氧化硫被吸收生成亚硫酸根离子，使亚硫酸根离子通过和海水中的重碳酸根离子相互作用，进而生成二氧化碳，保持了pH值的稳定。经过曝气池处理后的海水，亚硫酸根氧化生成稳定的硫酸根，从而保证恢复pH值到排放标准。经过洗涤液处理后的SO2以硫酸盐形式进入海水，不会对海水造成污染。但日积月累后，里面的重金属有可能会污染海底淤泥，也是我们应该考虑的问题。该项技术的使用是有一定条件限制的，首先是电厂要滨海，而且冷却水采用的就是海水，这样就可以利用低成本海水资源；其次是火电厂使用的是低硫煤；最后是位置远离生活区，对海水质量要求较低，扩散条件较[3]。
4 湿法脱硫存在的问题
1）如何使除尘、脱硫效率同步提高问题。通过分析上述几种湿法脱硫技术，我们发现脱除烟尘和二氧化硫吸收的气液接触面积是相同的，在烟气中脱出含量很低的二氧化硫难度更大；
2）脱硫过程中的磨损、腐蚀、结垢问题。湿法脱硫加入钙质脱硫剂过量，不可避免地发生磨损、腐蚀、结垢问题，破坏气液的正常流动，造成通道阻塞，增加阻力；
3）脱硫过程中风机带水问题。烟气带水引起引风机振动，清灰次数增多，湿法脱硫除尘一体进行激化了这个问题；
4）脱硫的污液处理问题。为了防止二次污染，洗涤液必须循环使用。如不及时加入脱硫剂，将使脱硫效率大大下降，还加剧了设备的腐蚀率。
5 采取的技术措施
采用湿法脱硫除尘器，主要还是强化洗涤净化原理，发扬湿法脱硫的气液接触面积大、气膜薄、气泡小的优点，继续加强二氧化硫扩散距离短，阻力小的技术研究。
同时，可以考虑通过选择合适的空塔速度，减小气膜、液膜厚度，强化传质过程，可以利用填料，搅拌等措施来实现，从而达到增大气液接触面积的目的，强化气流、液流的湍动。
另外针对洗涤液酸度易增高的情况，可以在洗涤液中加入可溶性碱性物质，发挥综合辅助吸收的作用，增强液侧的传质阻力。
在设计湿法脱硫装置时，对低负荷时脱硫除尘器性能的变化要给予充分考虑，关键处要强化辅助净化技术，以便保证低负荷时，能够确保脱硫除尘器具有稳定的净化效果。
适当控制洗涤液的pH值，保持净化器中洗涤液呈弱酸性，有利于防止结垢。注意脱硫装置的防腐、耐磨，降低设备成本，延长设备使用寿命，所以要选择合适的材料，即降低成本又符合脱硫要求。如选用耐酸水泥、玻璃钢、不锈钢、耐磨耐腐衬里、麻石等。
防止烟气对凝结水的携带，可以加大脱水器后引风机前烟道的直径，同时做好保温。在充分考虑到经济因素的同时，可采用烟气再热的方法彻底解决风机带水问题。脱水器的型式和设计参数是设计时应该重点考虑的，要合理选择。
综上所述，随着国民经济的高速发展，人民生活水平的不断提高，各行业对电力需求的不断增大，作为以火电为主要能源的中国，近期的脱硫任务仍然很艰巨，而且越发艰难。火电作为近期我国最主要的发电源，是造成环境污染的主要因素，电厂污染物排放对大气及环境的污染位列第一。在全球提倡节能减排的今天，继续加大火电厂烟气脱硫技术的投资力度和研发力量，意义重大。借鉴国外先进的脱硫技术，结合国内实际情况，大胆创新，不断改革，促进我国火电行业脱硫产业更快、更好地发展。
参考文献
[1]罗子湛，孟立新.燃煤电站SCR烟气脱硝喷氨自动控制方式优化[J].电站系统工程，2010(4).
关键词：火电厂；脱硫技术；；环保措施
中图分类号：F407文献标识码： A
引言
火力发电占中国全部发电量的80%以上，随着中国对环境保护要求的提高，降低火力发电产生的SO2的排放量与火电厂所采用的脱硫技术有很大关系，本文通过介绍目前中国火电厂采用的脱硫技术，根据燃煤的种类，选择合适的脱硫方法能够有效降低SO2的排放量。
一、火电厂的脱硫技术
（一）、燃烧前的脱硫
燃烧前的脱硫处理相对比较简单，主要是运用密度、电磁性等物理原理清洗原料煤的硫化部分，将原料净化。这种脱硫技术非常简单，成本也较低，但是脱硫效果并不好，对于黄铁矿，脱硫率只能达到50%。
燃烧前脱硫就是在煤炭燃烧发电之前通过各种方法降低煤炭中的含硫量，降低煤炭硫含量的主要方法有物理洗选煤法，化学洗选煤法，煤的气化和液化等、其中化学法，煤的气化和液化技术由于成本高，在燃煤发电中基本不使用。物理洗选煤法最经济，应用最广泛，但只能脱无机硫。电煤在燃烧发电前通过洗选环节，不仅能降低煤炭中的无机硫，还能降低煤炭灰分，减轻煤炭运输量，减轻锅炉的沾污和磨损，减少发电中产生的灰渣量，回收部分硫资源。
（二）、燃烧中脱硫
燃烧中脱硫技术又称炉内脱硫，即向炉内加入固硫剂如CaCO3等，使煤中硫分转化成硫酸盐，随炉渣排除、其基本原理是：CaCO3CaO+CO2、，CaO+SO2CaSO3，CaSO3+CaSO4。目前，燃煤发电使用最多的是流化床燃烧固硫技术。随着中国火力发电厂循环液化床锅炉的广泛使用，炉内脱硫效率得到了很大的提高。流化床燃烧固硫技术是把煤粉和固硫剂加入燃烧室内的床层中，从炉底鼓风使床层悬浮进行燃烧，提高燃烧效率，让煤与脱硫剂在床层内充分混合，脱硫剂多次循环，烟气与脱硫剂充分接触，提高脱硫率、常用的石灰石固硫剂，其脱硫效率可达到70%。此外，流化床固硫技术还分为常压循环流化床，增压循环流化床燃烧等技术。
（三）、燃烧之后再进行脱硫处理
然烧之后的脱硫主要是对烟气进行处理，燃烧之后的脱硫方法主要有干法脱硫、湿法脱硫以及半干法脱硫。干法脱硫是利用粉状的固体吸收剂的吸附作用来除去烟气中的SO2气体。这种方法需要在有催化剂的条件下进行，不仅没有二次污染，还可以对固体硫进行回收。但由于发生的是固气反应，故而反应的效率不够高，也不能将SO2吸收干净。半干法脱硫需要在气液固三种不同的状态下交互进行，吸收剂中的水分被高温和半干的烟气吸收以后得到干粉，半干法脱硫技术最大的优势是设备只需占用较小的面积并且其维护也比较容易。湿法脱硫是三种方法中被使用的最广泛的，脱硫过程在溶液中进行，吸附剂和脱硫生成物均为湿态。脱硫过程的反应温度低于露点，脱硫后的烟气一般需经再加热才能从烟囱排出。湿法烟气脱硫过程是气液反应，其脱硫反应速率快、效率高，钙利用率高，在钙硫比等于1时，可达到90%以上的脱硫效率，适合于大型燃煤电站锅炉的烟气脱硫。
二、火电厂中的环境保护措施
（一）、脱硫废水的处理
脱硫废水中的杂质主要来源于烟气脱硫过程中产生的烟气以及脱硫剂。煤中的重金属在燃烧时，产生多种化合物，化合物一部分排出炉膛，另一部分会伴随烟气带入吸收塔中，从而溶解在水中。火电厂烟气脱硫废水的水质主要有以下几个特点：第一，废水呈弱酸性，pH一般在4-6之间，低于国家有关污水排放标准。第二，废水内杂质含量高，主要为石膏颗粒以及其他氢氧化物的悬浮颗粒。第三，废水内阳离子以钙、镁、铁、铝等重金属离子含量高。第四，废水中的阴离子主要以硫酸根离子、氟离子、氯离子为主。
烟气脱硫废水的处理方法有：1.通过脱硫废水和石膏混合，将废水固化作为石膏副产品排出，这种方法虽然简单，但并未实现废水的综合利用，在我国一些发电厂应用较为广泛；2.利用电除尘器或者空气预热的方式，通过烟道将其完全蒸发并排出。
烟气脱硫废水的处理工艺主要有：中和处理、沉淀处理、混凝处理。中和处理。其做法是利用废水的酸碱性，通过酸碱中和反应，把pH控制在6-9，沉淀部分的重金属物质生成氢氧化物沉淀，最常用的是石灰；沉淀处理，主要利用硫化物沉淀处理，它能有效的使重金属离子形成沉淀物沉淀下来，它能补充中和沉淀处理的不足，硫化剂可采用有机硫化剂、硫化钠；混凝处理。对于一些废水悬浮物过高的废水，除了使用化学混凝外，还应该采用混凝处理，混凝处理之后，产生活性絮体，提高金属氢氧化物处理效果，主要采用的是有高分子絮凝剂
（二）、烟尘控制措施
火电厂燃烧系统产生的飘尘的化学组成比较复杂，其中有镍、福、铬、铅、钒、砷等有毒化合物，特别是致癌物质苯并芘、苯芘蒽等，通过呼吸道或皮肤进入人体，引起肺癌或皮肤癌。飘尘的危害程度与尘粒的大小及性质密切相关。粒径小于10微米的细颗粒物可长期漂浮在大气中，易进入人的呼吸系统，其中的有害物质会对人体组织造成伤害。大气中的烟尘等颗粒物的主要危害有：遮挡阳光，降低能见度，进而影响天气和交通。
要控制污染源排放颗粒物，主要利用除尘设备。根据除尘机理的不同，除尘器分为：利用颗粒自身的重力除尘的各种沉降室、各类旋风除尘器；利用水来除尘的各种湿式除尘器；利用各种过滤材料除尘的过滤式除尘器。无论从技术角度还是从经济角度来看，在采用大型布袋除尘器要比电除尘器更合理，能提高除尘效率，减少污染，烟尘排放浓度可小于50mg/m3。
（三）、NOx控制措施
氮氧化物成为现役火电厂中污染现状比较突出，急需治理的污染物。酸雨产生主要是由氮氧化物、二氧化硫的排放造成，光化学烟雾的形成也是因为氮氧化物的过度排放，比二氧化碳产生温室效应高出200多倍。氮氧化物最终还会形成PM2.5，对人群健康造成威胁。如不对火电厂末端排放的氮氧化物加以有效的控制措施，火电厂排放的氮氧化物势必成为工业排放第一大酸性气体污染物。
低氮燃烧技术低氮燃烧技术前期投入少，正常情况下，不需要运行费用。低氮燃烧器是把空气分级、燃料分级、烟气再循环的原理运用到燃烧器上。通过改良燃烧器的内部结构，调整燃烧器的空气和燃料之间的比例，让着火区内氧气浓度以及着火区的温度降低，减少高温区的停留时间，以此来达到减少氮氧化物产生的目的。
（四）、噪音污染控制
在我国火电厂噪声超标是一个普遍的问题，高强度的噪音不仅会造成人听力损失，对神经系统、内分泌系统、心脑血管系统等也有不同程度的影响。环境噪声污染已成为主要的环境问题之一，火电厂设备噪声已经直接影响到电厂职工的健康和火电厂噪声达标排放等问题。
厂房噪声是可以通过消声设备降低的，通过实践，可采用隔声室、隔声罩等措施，将发声强烈的部位用适当的隔声材料封闭，也可以采用安装消声器来降低噪声，在厂房内安装消声材料和降震设施也能减少噪声的产生。合理的选择消声材料，通过加设隔音层等方式也可达到预期目标。
结束语
随着环保意识的逐渐增强，火电厂的对环境的污染引起了广泛的关注，通过是对脱硫技术的改进，减少空气中硫氧化物的排放，改善大气污染、废水污染、噪声污染，为人类提供一个干净、清洁的生活空间。
参考文献：
[1]皇甫建飞. 火电厂脱硫技术与环保措施分析[J]. 科协论坛(下半月),2013,10:74-75.
本文介绍了我国烧结机脱硫现状，并对烧结机氨法脱硫技术特点、原理、流程、处理效果、需要改善等方面作了全面的阐述。旨在告知读者，烧结机氨法脱硫技术应用的前景及进一步研究的方向。
关键词
烧结机、氨法脱硫、产业化
Abstract
This article describes the current situation of China's sintering machine desulphurization,And sintering machine of ammonia desulfurization technology,principles,processes，treatment effect,made the necessary improvements, made a comprehensive exposition.To inform the reader, Sintering machine ammonia desulfurization future use of technology and next direction of research。
Keywords
Sintering machine、Ammonia-desulfurization、Industrialization
中图分类号：TF704.3文献标识码：A 文章编号：
1 烧结机脱硫现状
目前，钢铁行业二氧化硫主要由烧结球团烟气产生，烧结球团烟气产生的二氧化硫占钢铁企业排放总量70%以上，个别企业达到90%左右（不含燃煤自备电厂产生的二氧化硫）。据统计，2008年全国重点统计的钢铁企业二氧化硫排放量约110万吨，其中烧结二氧化硫排放量约80万吨。
（一）烧结烟气的特点
我国钢铁行业烧结烟气成分复杂，波动性较大，具有以下特点：一是烟气量大，一吨烧结矿产生烟气在4000－6000m3；二是二氧化硫浓度变化大，范围在400－5000mg/Nm3之间；三是温度变化大，一般为80℃到180℃；四是流量变化大，变化幅度高达40%以上；五是水分含量大且不稳定，一般为10－13%；六是含氧量高，一般为15～18%；七是含有多种污染成分，除含有二氧化硫、粉尘外，还含有重金属、二恶英类、氮氧化物等。这些特点都在一定程度上增加了钢铁烧结烟气二氧化硫治理的难度。
（二）烧结装备及脱硫装置情况
治理烧结烟气二氧化硫污染主要通过在烧结机上安装脱硫装置来完成。据统计，我国现有烧结机500余台，烧结机总面积53820m2，生产能力达58950万吨，平均单台烧结机面积122m2。截至2009年5月底，我国已建成烧结烟气脱硫装置35套，实现脱硫的烧结机共40台，烧结机总面积6312m2，形成烧结烟气脱硫能力8.2万吨。已投入运行的烧结烟气脱硫装置采用的工艺主要有循环流化床法、氨-硫铵法、密相干塔法、石灰石-石膏法等。
（三）存在的主要问题
1.缺乏成熟的烧结脱硫技术。目前已投入运行的烧结烟气脱硫装置采用的脱硫工艺主要有循环流化床法、氨-硫铵法、密相干塔法、石灰石-石膏法等，这些工艺在我国处于研发和试用阶段，实际脱硫效果，有待进一步验证和评估。
2.副产物利用途径少。彻底解决烧结烟气污染问题，不但要实现烟气高效脱硫，还要解决副产物的有效利用问题。由于烧结烟气脱硫产生的副产物成分复杂，目前还缺乏有效的利用途径。
3.脱硫装置投资大、运行费用高。烧结脱硫装置投资约占烧结机投资的20%～50%，吨烧结矿脱硫运行成本5～14元。投资大、运行成本高是制约安装脱硫装置的重要因素。
4.有效监管不够。大多数钢铁企业没有安装烧结烟气在线监测设备，对钢铁企业烧结排放二氧化硫的监管主要采用间断的监测方式，无法对排放二氧化硫浓度及总量准确监控。
2 氮法脱硫特点
70年代初，日本与意大利等国开始研制氨法脱硫工艺并相继获得成功。氨法脱硫工艺主体部分属化肥工业范畴，对电力企业而言比较陌生，这是氨法脱硫技术未得到广泛应用的主要因素。随着合成氨工业的不断发展以及厂家对氨法脱硫工艺自身的不断完善和改进，进入90年代后，氨法脱硫工艺渐渐得到了应用。
本技术采用湿式冲突网氨法脱硫除尘脱硫装置处理烧结机尾气，主要有以下特点：
（1）新型的除尘脱硫器：湿式冲突网除尘脱硫装置具有占地面积小、处理烟气量大等特点。在百万立方米每小时流量的同样条件下，该除尘脱硫装置体积仅为普通除尘脱硫装置的五十分之一。
（2）湿式冲突网除尘脱硫装置操作简单实用、维护量小、自净能力强、运行稳定可靠。
（3）氨法属于回收法，是高效低耗能的湿法，适用范围广，不受燃煤含硫量、锅炉容量及工业炉窑、烟气二氧化硫浓度的限制。除脱硫效率可达95％—99％外，不产生废水、废渣，副产品可作为农用肥料等，还具有脱出部分NOX（氮氧化物）的能力。
（4）利用焦化厂氨水脱硫，副产品为硫酸氨，可作为化肥使用达到“以废治废，变废为宝”的目的。
（5）SO2资源化利用，可以按不同的工艺获得需要浓度的SO2，可生产硫酸铵、硫酸、液体SO2，或者生产高价值的化肥产品，并可进一步衍生磷铵、硝铵、硫酸钾。可有效改善我国的化肥产品结构，利于农业发展。
3氮法脱硫技术原理及处理流程
3.1工艺原理
本工艺采用的是氨-硫铵肥法。该脱硫原理为液膜吸收原理，在湿式冲突网除尘脱硫装置中氨水与烟气中的SO2 直接接触进行气- 气换热和瞬时化学反应。可能发生化学反应如下：
SO2 + H2O = H2SO3
H2SO3 + NH3 = NH4HSO3
NH4HSO3 + NH3 = (NH4) 2SO3
2 (NH4) 2SO3 + O2 = 2(NH4) 2SO4
3.2处理流程
4氮法脱硫效果
吸收塔后排烟SO2浓度保证值：
吸收塔后排烟SO2浓度期望值：
吸收塔后排烟粉尘浓度保证值：
吸收塔后排烟粉尘浓度期望值：
吸收塔后排烟林格曼黑度：
考虑到少交排污费及硫酸铵出售经济效果，采用此技术预计6~8年可收回投资。
5结论及技术探讨
氮法脱硫与其它脱硫来讲，氮法脱硫可以将SO2资源化，特别是后加工成K2SO4肥料，可以产生较好的经济效益。
氮法脱硫处理技术在国内还处于初期应用阶段，还需要大量的推广，这样为产业设备标准化生产提供基础。脱硫处理技术趋于成熟，但产物效益最大化还需进一步深入研究。
参考文献
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[4] 周建宏等 燃煤锅炉氨法烟气脱硫 《环境工程》 2005年3期。
[5] 陈梅倩等 氨法脱硫反应特性的化学动力学分析 《环境科学学报》 2005年7期。
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姓名，性别，出生年份，职称，研究方向
关键词:CFB锅炉;综合;工艺;分析
中图分类号:X21文献标志码:A文章编号:1673-291X(2009)18-0161-01
一、CFB锅炉是20世纪80年展起来的新一代燃煤流化床锅炉,具有高效和低污染的特点
(1)床内具有很大的热容量,床内混合好,燃料适应性强,包括劣质燃料的良好适应性;CFB锅炉的运行温度为830℃～875℃,适应燃料燃烧过程脱硫,可降低SO2的排放;(2)循环流化床采用低温分段送风燃烧,使燃烧在低的过量空气系数下运行,由炉底到炉顶的燃烧气氛从还原性气氛过度到氧化性气氛,有效降低了NOx的生成与排放;(3)CFB锅炉内高的循环物料,强化传热锅炉负荷适应范围广,能在40%负荷下保持额定蒸汽参数;(4)影响脱硫效果的显著因素有:流化床温度、脱硫剂的数量。
1)流化床温度对脱硫效果的影响,主要体现在反应的温度特性上。当温度低于750℃时,石灰石不再进行煅烧分解反应,脱硫反应几乎不再进行。而当温度高于1000℃时,硫酸盐将开始分解,不能达到固硫的效果。所以,根据反应的温度特性及实际运行实践,床温以825℃～875℃为宜。当床温超出该范围时,脱硫效果将大幅降低。2)脱硫剂的数量用钙硫摩尔比表示:随着Ca/S比的增加,脱硫效果增加。对于CFB锅炉,Ca/S = 2.0时,一般可达到90%的脱硫效率。3)CFB锅炉达到90%脱硫效率适宜的条件为:钙硫比:不小于2;床层温度:830℃～875℃;石灰石粒径:0～2.0mm。
二、CFB锅炉综合脱硫工艺的特点及可行性分析
1.CFB锅炉综合脱硫工艺具有以下特点。炉内脱硫与炉后烟气脱硫结合,充分利用炉内脱硫与烟气脱硫的优势;炉前加石灰石作为脱硫剂,炉内燃烧脱硫后,利用飞灰中的未反应氧化钙,进行炉后烟气脱硫,充分利用脱硫剂,降低钙硫比(小于1.2),减少脱硫剂费用(降低40%以上);CFB锅炉炉内加石灰石,粒径较粗,石灰石制备耗电省,经济。综合脱硫工艺中,所选用的烟气脱硫装置投资小,脱硫成本低,符合国情。技术指标:脱硫效率:90%;钙硫比:~1.5。
2.可行性分析。当钙硫比大于2时,除尘灰中含有大量的氧化钙,并随除尘灰一起排放,造成脱硫剂的浪费;过多的使用脱硫剂,会增加二氧化碳的排放,增加大气额外的污染。
为降低SO2的排放,CFB锅炉运行的温度为830℃～875℃以适应燃料燃烧过程脱硫。燃烧温度较低,锅炉燃烧效率受影响,飞灰含碳量增加,若将燃烧温度提高到950℃,锅炉飞灰含碳量降低、燃烧效率提高。
三、CFB锅炉综合脱硫工艺的实施方案
1.燃烧脱硫+ 尾部增湿活化(半干法)是指CFB锅炉炉内加入石灰石进行燃烧脱硫,然后利用炉内未完全反应的脱硫剂(石灰),在锅炉尾部烟道喷入水或水蒸汽,适当降低烟气温度(高于烟气绝热饱和温度),尾部进一步进行烟气脱硫。该工艺雷同炉内喷钙尾部增湿活化法(LIFAC法),但CFB锅炉燃烧脱硫+尾部增湿活化脱硫,炉内加入的石灰石粒径粗,制粉耗电少,因而比LIFAC经济。
2.燃烧脱硫+烟气流化床脱硫除尘一体净化(湿法)是指先在循环流化床炉内加入石灰石进行燃烧脱硫,然后再利用炉内未完全反应的石灰,进行烟气脱硫除尘一体净化。烟气流化床脱硫除尘一体净化技术是山东工业大学热能与环保工程研究中心开发的烟气脱硫技术。
3.烟气流化床脱硫除尘一体净化技术的工艺特点。采用流化床技术、气膜传质系数大流化床烟气净化设备的关键部件是布风板,烟气经布风板后,烟气被细分为细小气柱,气柱冲击洗涤液,又被破碎成细小的气泡,气泡与液滴相互作用,反复合并,破碎,促使气液接触面积大,气膜薄,湍流度大,从而减小气膜传质阻力,使烟气中的SO2气体,更容易扩散到洗涤液中,这是高脱硫率的关键所在。
关键词：低低温电除尘 技术 节能减排 效果
中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0123-01
随着我国社会不断的进步发展，环境形势变得十分严峻，尤其燃煤电厂的污染物排放量十分严重。其中燃煤电厂的污染物排放量十分巨大。国家新颁布的火电厂污染物排放标准（GB13223-2011）已经正式实施，标准要求火电厂粉尘排放浓度低于30mg/Nm3，重点地区低于20mg/Nm3，同时将PM2.5纳入环境空气质量标准，作为重点大气污染物进行监控。因此燃煤电厂污染物排放问题一直是人们关注的焦点。为防治大气污染，我国火电厂烟气排放标准不断提高，相应的使除尘技术也在持续的发展。通过学习国外的先进技术，我国研究出适合燃煤电厂情况的低低温电除尘技术。现今，主要是利用低温省煤器使得烟气的温度可以降低到酸露点温度以下，有机结合了余热利用技术和电除尘技术，集节水、节能和高效除尘于一体。
2 低低温除尘技术原理简介
低低温除尘技术包含了两种设备，即低低温电除尘器和无泄漏管式水媒体加热器。低低温除尘技术指的是把热回收装置设置在电除尘器上，降低电除尘器入口处的烟气温度，提高除尘器的性能，把热量回收起来对脱硫塔出口处的烟气进行再一次加热，使其得到酸露点以上，避免腐蚀下游的设备，水是换热时的媒介。
由于进入电除尘器的烟气温度下降，于是又对普通电除尘器进行相关改造，即低低温电除尘器。低低温电除尘器与普通干式电除尘原理相同，只是由于低低温电除尘器入口烟气温度较低，灰流动性差，为了防堵防腐，在电除尘器的灰斗和绝缘子上装辅助加热设备，保证在整个电除尘器中烟局部温度不下降，同时在容易引起漏风又无法做保温的地方采用不锈钢材料进行防腐。
3 低低温除尘技术的技术特点和优势分析
3.1 除尘效率高
通过研究电除尘中粉尘比电阻的最佳除尘效率区间为104-1011（Ω・cm）。当130℃烟气降低到90℃时，相应的比电阻也会降低，而电厂烟气中的粉尘比电阻一般都超过1011（Ω・cm），因此温度降低可以使粉尘比电阻降低至最佳除尘效率区间内，继而提高电除尘器的除尘效率。另外降低烟气在进入除尘器前的温度也会减少其流速，增加在电除尘器内的停留时间，可以让电除尘装置更加有效的捕获烟尘，从而让除尘效率得到提高。
3.2 减小电除尘器的规格
由于除尘效率的提高达到相同的除尘效率所需的除尘器即低低温电除尘器规格也会变小，根据研究只需要采用三电场除尘器就能够达到五电场除尘器的效率。因此采用小规格的电除尘器可以使供电区减少，电源数量减少，电耗降低，设备占地面积减少。
3.3 降低运行费用和电耗
采用低低温除尘技术可以使130℃的烟气降低至90℃，明显减少了烟气流量，从而使增压风机和引风机的负担降低。温度降低后，通过引风机克服换热器增加的阻力，虽然增加了引风机的压头，但是却减少了需要处理的烟气流量，两者相互抵消，并没有改变电耗。另外，减少了脱硫风机需要处理的烟气流量，使电耗得到下降，因此总体来说降低了电耗。湿法脱硫主要的耗水量是需要喷淋水分给进入吸收塔的热烟气而消耗的，因此降低烟气温度还可以降低耗水量，初步计算可知烟气温度减少30℃之后，耗水量大约节约了70t/h（1000MW）。
3.4 可以实现最优化的系统布置
对低低温除尘工艺系统采取防腐处理，使得脱硫风机具有了放入吸收塔后的资格，使系统的可用率得到提高，可以在负压状态下运行升温换热器和吸收塔，使其结构和密封的要求降低，能耗大约下降了5%，是脱硫系统的最优化布置。
3.5 无泄漏
低低温除尘技术存在的问题主要是防腐方面，燃煤中含有越多的硫，烟气中就含有越多的SO3，腐蚀就越容易发生。在实际的应用中，能否采用低低温烟气技术处理燃用含硫量过高的煤种，需要通过严格、谨慎的计算和考虑。由研究可知，低低温电除尘器入口处的粉尘浓度是16400 mg/Nm3，出口处则是30 mg/Nm3，除尘效率是99.8%。脱硫塔入口粉尘浓度为30 mg/Nm3，脱硫塔出口粉尘浓度为5 mg/Nm3，完全满足国家对粉尘排放的浓度标准，无泄漏。
4 节能减排效果分析
通过余热和低低温电除尘器，烟气进入电除尘器时的温度从120℃～160℃降低至90℃～100℃。烟气温度在酸露点以下有4个好处。（1）降低烟气温度可以相应的使烟尘比电阻降低，从而使电收尘率提高；（2）降低烟气温度可以减少烟气量，降低电场风速，提高对PM2.5的捕集；（3）回收利用烟气余热，减少电煤耗；（4）有利于在电除尘器中一起脱除S03和烟尘，减少腐蚀烟囱和烟道。
5 结语
现今我国的大气环境污染越来越严重，国务院已经针对大气污染防治出台了10条措施。由新的排放标准可知，要高度重视PM2.5的治理和排放限制。由于低低温电除尘技术的优势，可以将其作为环保型燃烧电厂的首要选择，还可以和其他的技术相结合在我国燃煤电厂中大力的进行推广。低低温电除尘技术作为一种国际上高效、先进的治理烟气的技术，具有使用简单、无二次污染、维护费用低、低能耗、高效率的特点，可以适用于我国大部分的煤种。电除尘在国内外的烟尘治理中，特别是电力业一直处于主导地位，是一种公认的、高效的除尘设备，具有十分可观的发展前景。
参考文献
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关键词：电除尘器；湿式；WESP；金属极板
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.216
0 前言
随着国家对于大气污染物排放的控制越来越严格，大部分的燃煤电厂都采用了脱硫和除尘相结合的方式降低颗粒烟尘的排放。目前，在发电过程中采用湿法脱硫与湿式电除尘器的方式可以减少85%的硫化气体以及超过80%的颗粒烟尘。最终的成果是将燃煤电厂烟囱可见烟气的浑浊度可以降低到了10%以下。湿式电除尘系统可简称为WESP。
1 WESP国内制造商
我国燃煤电厂湿式除尘技术发展较晚，目前国内湿式电除尘出现了几个不同的技术流派，主要有以福建龙净为代表的冲洗式金属极板的湿式电除尘技术，以山东山大能源环境有限公司为代表的柔性阳极湿式电除尘技术及以双盾环境科技有限公司为代表的玻璃钢湿式电除尘技术。此外还有浙江菲达环保引进的日本三菱湿式电除尘技术、浙江南源引进的日本日立湿式电除尘技术和南京通用引进的日本科特雷尔湿式电除尘技术，也是采用冲洗式金属极板，技术路线与龙净环保大致相同。
2 不同极板的WESP技术对比
2.1 结构差异
金属极板WESP：（1）阳极板采用平行悬挂的金属极板，极板材质为SUS316L 不锈钢；（2）因为金属表面可以采用连续喷水形成表面的保护膜，因此金属极板的WESP必须配置喷淋水循环系统。喷淋水在清洗完金属表面后进行酸碱性的中和可以继续循环使用，部分喷淋水会为脱硫系统进行补水。
柔性阳极WESP：（1）通过静电吸附原理进行除尘：阳极的材质是蜂窝形式的柔软性织物，阴极的材质为铅锑合金。阴极线配置在每个阳极孔的中间，湿润后会与阳极形成导电系统。阳极外侧配置2205、2507不锈钢材质的框架和张紧装置；（2）与金属极板不同，柔性阳极WESP不需要配置循环喷淋水系统，而是需要一套酸液导流装置对柔性阳极WEPS进行清理，烟尘颗粒沉淀处理后的酸性溶液可直接进入初六浆液系统；（3）无水循环系统，相当于电除尘雾。
玻璃钢阳极WESP：（1）阳极板布置成蜂窝结构，烟气由上往下通过除尘器。阳极板材料为高分子含碳复合材料的导电玻璃钢，添加了碳纤维作为导电材料，合成树脂作为黏合剂。阴极采用阴极线，位于蜂窝结构孔道中间，阴极线材料采用钛合金；（2）阳极系统采用间歇式喷淋系统，每24小时冲洗一次，冲洗5min，冲洗时需要断电，每个供电分区轮流冲洗，冲洗水直接进入脱硫系统。
2.2 性能对比
金属极板WESP：（1）金属极板由于材质的刚性较高，因此在使用过程中不易变形，抗压能力强。两个极板间的距离保持良好，从而保证了较好的电厂性能和机械强度。能够承受55kV以下的高压电；（2）对烟尘的流速要求低，可以选择较长的停留时间，在2m/s的速度下即可以进行微小烟尘颗粒和气溶胶的清理，除尘效率良好；（3）循环水喷淋能够在金属极板表面形成均匀牢固的保护膜，清除大部分的灰尘；（4）喷水清灰同时具有脱除SO3、SO2、NH3、汞等重金属污染物的能力；（5）循环水可以对脱硫设备进行补水，不但不会对其他设备造成损害，而且能够节约资源，提高除尘效率；（6）除尘效率与除尘面积有关，除尘面积足够时可以保证达到除尘效果，除尘效率根据配置不同一般可达70～90%；（7）金属极板的WESP设备占地面积较大，对于系统阻力要求要高于300Pa。
柔性阳极WESP：（1）由于柔性阳极采用的较为柔软的织物组织，虽然有金属框架作为支撑，但是仍然极易受到烟尘流动的影响，产生变形，因此在机械性能和电容稳定性上肯定要有所损失；（2）烟气流速较高（≈3m/s），产生气流带出，停留时间短，PM2.5细微颗粒及气溶胶脱除率低；但是烟尘气流流速过高时会造成稳定性下降，也会影响工作性能；（3）柔性阳极WESP利用酸性溶液进行灰尘的带出和沉淀，但是对于极板表面的灰尘并没有清理作用，必然会造成除尘效率的降低；（4）没有喷水清灰，不具备脱除SO3、SO2、NH3、汞等重金属污染物的能力；（5）收集的酸液沉淀后进入脱硫系统，对脱硫塔内的物料平衡有一定的影响，增加脱硫运行的费用（待评估）；（6）除尘效率受除尘面积的影响一般为50～75%；（7）柔性阳极WESP设备的尺寸较小，系统阻力要求不高于300Pa。
玻璃钢阳极WESP：（1）玻璃钢阳极WESP和金属极板一样具有良好的稳定性和除尘效率，可承受78kV的高压；（2）对烟气流速要求较高，选用较短的停留时间，在3m/s的速度下进行微小烟尘颗粒和气溶胶的清理，效率低；（3）无水膜冲洗清灰，利用喷淋系统每隔一段时间进行冲洗，极板表面有积灰可能，影响集尘效果；（4）由于是间断性喷水清灰，因此虽具备脱除SO3、SO2、NH3、汞等重金属污染物的能力，但脱除率不高；（5）收集的酸液沉淀后进入脱硫系统，对脱硫塔内的物料平衡有一定的影响，增加脱硫运行的费用（待评估）；（6）除尘效率受除尘面积的影响一般为50～75%；（7）玻璃钢阳极WESP设备的尺寸较小，系统阻力要求为300-500Pa。
2.3 可靠性对比
金属极板WESP：（1）金属极板本身具有一定的抗腐蚀能力，再加上喷淋循环系统的不断冲洗在金属表面形成保护膜，因此金属极板的使用寿命可以达到15年；（2）金属极板WESP可以承受较高的温度和电压，在脱硫设备故障时仍可以进行正常工作；（3）对于电腐蚀的抵抗能力强；（4）喷淋水系统可以保证金属极板一直处于无灰尘的清洁状态；（5）无需框架支撑和张紧装置，内部支撑板可采用碳钢与玻璃的结合的材质。
柔性阳极WESP：（1）柔性阳极WESP在使用过程中容易变形和摇摆，阳极织物也需要定期更换，因此使用寿命仅为6年左右，换布率在一个大修整周期内为20%；（2）柔性阳极不能承受高温高压腐蚀，严重时会造成极板燃烧，直接报废；（3）无喷淋水系统，清灰无保证，设备性能、安全有隐患；（4）除了支撑框架采用不锈钢以外，其他支撑部件均采用碳钢加玻璃鳞片的结构。
玻璃钢阳极WESP：（1）阳极板材料为高分子含碳复合材料，抗腐蚀性较好，产品声称使用寿命15年以上；（2）玻璃钢阳极WESP可以承受较高的温度和电压，在脱硫设备故障时仍可以进行正常工作。（3）对于电腐蚀的抵抗能力强；（4）间断性喷水，无法长期保证极板干净，设备性能、安全有隐患。
2.4 运行费用
金属极板WESP：（1）耗电：水循环系统耗电42kW；（2）耗水：系统零水耗；（3）化学药剂：耗 NaOH溶液；（4）易损件更换：无易损件。
柔性阳极WESP：（1）耗电：耗电量低；（2）耗水：系统零水耗；（3）化学药剂：除尘酸液直接排入脱硫浆液系统，对脱硫运行经济性有一定影响（待评估）；（4）易损件更换：换布率在一个大修整周期内为20%，总成本约为40万元，每年的平均材料和人工成本为8-10万元。
玻璃钢阳极WESP：（1）耗电：耗电量低；（2）耗水：系统零水耗；（3）化学药剂：除尘酸液直接排入脱硫浆液系统，对脱硫运行经济性有一定影响（待评估）；（4）易损件更换：无易损件。
3 结论
通过上述技术对比可以看出三种技术路线各有优劣：金属极板WESP由于极板稳定，且有水膜覆盖冲洗系统，因此在电场稳定性、清灰性能上具有优势，喷水清灰同时具有脱除SO3、SO2、NH3、汞等重金属污染物的能力。综合比较，初步认为金属极板性能略优于柔性阳极及玻璃钢极板。从技术潮流来看，金属极板WESP为国际主流技术，已在多个国家得到应用，国内主流采用金属极板WESP，而柔性阳极WESP经过多年的发展，仍然只有极少数应用案例，因此认为技术方向的风险大于金属极板，国内投运项目已出现极板烧毁现象。
相较于金属极板WEPS技术，柔性阳极WESP和玻璃钢阳极WESP的主要的优势在于运行费用中没有喷淋循环系统的维护和维护的支出，但是这两项技术均会对其他的运行系统产生不良影响，主要是破坏了脱硫设备内部的酸碱平衡，需要增加脱硫CaO用量，也要增加费用，总体运行费用相差不大。同时不具备脱除SO3、SO2、NH3、汞等重金属污染物的能力。
综合分析对比，认为金属极板WESP在技术风险和可靠性上占有优势，可以长期保证低排放，并实现多种污染物的协同治理，特别是对SO3高效脱除，能够有效缓解防腐，降低烟囱防腐费用。
参考文献：
[1]赵琴霞，陈招妹，周超炯，尹得仕.湿式电除尘技术及其在电厂的应用前景探讨[J].2012（04）：24-26.
关键词：焦炉煤气净化 脱硫 脱氨 脱苯
中图分类号：TF535文献标识码： A
1.焦炉煤气净化工艺的发展
我国焦炉没去净化发展是与炼焦工业的发展紧密相连的。建国以来，随着炼焦工业的发展，煤气净化工艺从无到有，蓬勃发展，技术水平和装备水平得到了不断提高。大体上经历了三个阶段：
第一阶段：20世纪50年代末-20世纪60年代中期；50年代末我国从苏联引进焦炉煤气净化工艺，其工艺流程是以基础、消化翻板饱和器法生产硫氨的老流程，该工艺流程陈旧、能耗高、环保措施不健全、装备水平底。主要表现在冷却效率底，硫铵装置设备庞大，煤气阻力大，设备腐蚀严重，对大气、水体污染严重，蒸汽消耗量太大，产品质量底等。
第二阶段：20世纪60年代中期-20世纪70年代末；随着我国自行设计的“58型焦炉”的不断推广及炭化室高5.5米焦炉的诞生，对煤气净化工艺开展了与石油、化工行业找差距进行技术改革的阶段。在此期间，初冷流程改为二段冷却，解决了终冷水的污染问题，采用溶剂脱酚和生物脱酚装置以及开发出双塔、单塔脱苯的新工艺；除此之外，还推广了采用氨水流程以适应我国当时国内硫酸供应紧张的问题。但是，氨水流程也存在着设备腐蚀、堵寒严重、浓氨水产品质量低劣、产品滞销、开工率底等致命问题。
第三阶段：从改革开放至今：随着改革开放以来，我国通过与国外技术的交流，联合设计、技术引进等方式，先后引进了各种规模、不同工艺的多套装置，我国工程技术人员基本上掌握了全负压煤气净化工艺、AS洗涤脱硫工艺、脱酸蒸氨工艺、氨分解硫回收工艺、无饱和器法硫铵工艺、FRC法和T-H法脱硫脱氢工艺、索尔菲班法脱硫工艺、真空空碳酸盐法脱硫工艺、冷法和热法弗萨姆无水氨工艺以及与之相配套的生产浓硫酸和78%硫酸的工艺等国际先进技术，并在设备和材料国产化方面取得了突破性进展。工艺技术的不断更新，生产过程自动化控制水平也得到了提高，使我国煤气净化技术和装备有了一个质的飞跃，从而迈向了国际先进行列。
2.焦炉煤气净化的主要工序
煤气净化主要是脱除煤气中的有害成分，具体包括冷却和输送出炉煤气、脱除煤气中H2S，HCN等酸性气体和NH3 类碱性气体、脱除及回收煤气中焦油类、苯类等物质以及萘等。因此一般工艺包括鼓冷、洗涤、解析、后处理等主要工序内容。
2.1焦煤煤气的脱氨：
①水洗法，包括浓氨水法、间接法制（NH4）2SO4、联碱法制NH4C1、氨分解法等；
②硫酸吸氨法生产（NH4）2SO4 ，有饱和器法和酸洗塔法；
③磷酸吸氨法，包括磷酸氢二氨法和佛萨姆法、半直接饱和法。器后含氨可控制在0103g/m3以下，水洗氨和氨分解联合流程，目前塔后含氨在0105g/m3以下。
2.2焦煤煤气的脱苯：
煤气中苯类脱除理论上可以通过冷冻、吸附、洗涤3种方式完成。工业上主要采用油洗涤方式，根据使用洗油的来源及组份差别，分为焦油洗油洗苯和石油洗油洗苯。有粗焦油加工系统的大型焦化厂均采用自产焦油洗涤方式。在洗涤塔中煤气与洗油逆向接触，要具备足够的吸收面积、吸收时间、吸收推动力（温度、塔内压力、贫油含苯）、洗油分子量及喷淋量等，洗涤后煤气中苯可由25-38g/m3降至2g/m3以下。洗苯后的富油经蒸馏解析后返回洗涤，经苯和重苯送后续系统进一步加工。
2.3焦煤煤气的脱硫：
①湿法脱硫：湿法脱硫主要为脱除焦炉煤气中大量的硫化氢，所采用的工艺一般为湿式氧化法，如栲胶法、改良ADA法、氨水液相催化法等。
主体工艺为：脱硫液在脱硫塔中从塔顶喷淋而下与塔底来的焦炉煤气逆向接触实现硫化氢的吸收脱除，吸收了大量硫化氢的脱硫富液在再生塔或喷神再生器中实现脱硫液的再生，再生完成的脱硫液通过加压后进入脱硫塔循环使用。脱硫液再生过程中产生单质硫，副产硫膏或硫磺，实现脱硫、固硫同时进行，不会在成二次污染，因此较为常用。
②干法脱硫：经过湿法脱硫后，焦炉煤气中的硫大部分被脱除掉了，余下少量的硫化氢和部分难以脱除的有机硫采用干法脱硫。干法脱硫位于焦炉煤气制甲醇工艺中的精脱硫工段，为中温干法脱硫工艺。此总方法的过程是首先要将有机硫转化为硫化氢，然后利用脱硫剂吸收脱除。
对于有机硫转化为硫化氢，有3种工艺：水解转化、加氢转化、热分解。对于简单的有机硫早催化剂作用下利用低温水解转化工艺即可达到较高的转化率；而对于复杂的有机硫则需在较高的温度下（300-450℃）和有催化剂存在的情况下加氢反应生成硫化氢，此过程往往也伴随着热解反应的发生。
3.焦炉煤气净化的新技术探讨
3.1煤气净化新工艺简述
在简化工艺流程、减少投资占地、降低生产成本的前提下，为满足城市煤气标准要求，在对传统煤气净化工艺冷凝鼓风工段后各工序利弊分析的基础上，通过合并其同类功能、取消某些单元操作或调整相关工序的前后顺序，推出了焦炉煤气净化新工艺。以硫铵脱除流程为例，对新工艺简介如下：粗煤气气液分离初冷脱苯萘捕洗油脱硫煤气输送脱氨净化煤气（城市煤气）。
3.2工艺流程与原理：如下图所示：
该技术关键是准确控制整个系统中的温度分布。从焦炉出口的煤气首先经过热回收器，通过热交换后煤气冷却到500℃左右，同时从热回收器出来的热空气是一种很好的热源。而后煤气进入旋风除尘器，出去煤气中的粗粉尘，再由底部进入陶瓷除尘器，经过塔内陶瓷球的过滤吸附，除去高温煤气中直径在50μm左右的细粉尘颗粒。当陶瓷球打到饱和状态，启动陶瓷球连续再生装置，清掉陶瓷球表面的灰尘，再生循环使用。从陶瓷塔顶出来的干净煤气进入焦油冷却分离器，煤气温度控制在400℃左右，由于焦煤炉气在400℃以下会产生焦油凝集，必须及时分离冷凝的焦油，防止其冷凝在换热管管壁上，堵塞煤气通道。因此冷却分离器整体倾斜放置以利于焦油的流动。并且，分离器底部分段设置引流槽，对不同温度段冷凝出来的焦油分段引出。出焦油冷却分离器的煤气温度控制在80-100℃，进入初冷塔脱萘，最后煤气进入深冷室，冷冻温度-15℃至-20℃，分离纯煤气中的H2S,SO2 ,HCN等。
结语：进入新世纪以来，我国焦炉煤气净化技术有了很大的进步。发展煤气净化技术，不仅可以获得良好的环境效益和社会效益，还可以获得显著的宏观经济效益。大力发展煤气净化技术对于保障高效。清洁的能源供应将起到相当重要的作用，是现今经济条件下实现可持续发展的必然选择。
参考文献：
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关键词：环保机械制造业；产品与技术；发展预测；关键技术分析
目前我国环保机械制造业已经进入高速发展的阶段，其种类丰富多样，其产品的功能与质量也具有极其高的水平，不论是设备的统一化水平还是零件的质量水平都可达到世界标准，环保机械制造业的发展对于国家环境质量的改善具有其无可替代的重要作用。
一、环保机械制造业的产品发展方向
1.1.机械产品标准化
机械产品的标准化是产业专业户的基础，机械产品的标准化主要表现在生产的标准化与产品参数的标准，该发展方向能够很大程度地改善我国目前机械生产混乱无规矩的现状。产品生产规范化需要通过建立完善的质量体系、改善相关法规，做到丰富产品种类、提升产品质量以及降低成本等方面的内容，最终达到提升环保机械产品的市场竞争力的目的。
1.2.提升产品设计水平
在我国环保机械的生产过程中，因为设计问题而导致报废的产品还是占据着相当大的比重的，因此，提升产品的设计水平对于资源的利用与环境的改善具有其无可替代的重要作用。对于优化设计的方法主要有完善数据库的设计数据、对部分企业的机械设计进行规范的指导以及更新产品的设计程序等，产品设计水平的提升能够很大程度提升产品市场竞争力。
1.3.机械可持续发展
机械的可持续发展主要表现为资源的有效利用与循环使用，伴随着我国经济与技术的高速提升，其机械的生产方式也需要进行一定的改革，我国对于机械的生产从之前的大量消耗资源的豪放派生产到现在的精细化发展，力求做到消耗尽可能少的资源达到生产的目的，同时加强废弃物的回收利用，减小机械生产对于环境的污染程度，维护我国人们的生活质量与身心健康。
1.4.设备单元化
设备单元化是解决我国污染种类多样化的重要手段，设备的单元化能够很大程度提升设备的质量水平与生产的专业化水平。在环保机械制造业未来的发展里，企业要对自身的管理与生产模式进行一定的调整与重组，利用相近原则对部分结构与技术类似的生产要素进行必要的组合，使得企业的生产具有一定的规模，同时，对于已经进行大量生产的设备进行择优，对于较好的设备进行大量的专业化生产。
二、环保机械制造业的关键技术分析
2.1.水污染防治技术
防治水污染的技术主要包括城市污水热解处理技术、海水淡化技术以及污水碳氮硫同步技术。城市污水的处理技术主要是利用燃烧法对污水厂的泥垢进行加热分解。海水淡化技术主要利用了半透膜以及全透膜的特性对海水内的固体颗粒以及氯化钠分子等进行过滤。而污水碳氮硫同步技术则是利用微生物对污水进行脱硫提取单质硫等物质，该技术主要针对工业废水的处理。
2.2.气体的脱销除尘技术
气体的脱销除尘技术主要包括工业煤炉废气的脱销技术、催化氧化净化技术以及静电除尘技术与挥发性物质的吸附技术。工业煤炉废气的脱销技术主要处理工厂废气，其目的在于使得废气的颗粒物溶度江堤至原来的0.2%并同时低于30mg/m3，而除了工业煤炉废气的脱销技术之外的其他三项废气处理技术则只需要做到废气净化率达到原来的5%即可。
2.3.固体废弃物降解技术
固体废弃物降解技术主要利用对于城市不可回收垃圾的热分解处理以及对于工业废渣的热解回炉处理，固体废弃物降解技术主要是利用焚烧手段进行的，主要适用于危险物体的加热分解回收。
2.4.核利用技术
核利用技术主要是对人们日常生活中报废的电子产品以及重工业生产过程中产生的重金属废物的提纯与回收，该技术主要分为分解技术与回收技术，该技术可以对电子产品中较昂贵的元素进行提取，有利于国家稀缺资源的充分利用。
三、环保机械制造业的设备介绍
3.1.旋风除尘器
旋风除尘器是使用率较高的除尘产品之一，然而旋风除尘器却具有清洁率较低等不足，因此，提升旋风除尘器的清洁效率是发展该产品的重要手段，目前旋风除尘器的清洁率低主要因为厂家的过多以及生产水平与质量不高等，所以政府应该对于该问题给予及时的处理。
3.2.袋式除尘器
袋式除尘器主要是针对部分耐高温、耐腐蚀以及柔韧性较高的顽固性材料，目前以发展为每个小时能够处理10万立方米以上的高效污染处理工具，该产品需要耐高温、质量高以及寿命较长等性能，并解决零部件的规范化生产，同时大力推广除尘检漏系统在环保机械生产中的利用。3.3.废气脱硫装置废气脱硫装置主要是在我国九五时期对于大型的重工业工厂配置的，我国的废气脱硫装置的发展方向需要参考该产品在我国试验工厂的试用情况以及国外最新的发展方向，然后根据我国地理位置的特性设计出适合我国的废气脱硫装置。
四、结论
环保机械制造业产品目前在我国具有十分强大的市场需求，并且我国的环保机械制造业产品的市场还未达到饱和，因此，环保机械制造业产品的完善与升级对于具有其无可替代的重要作用，本文主要针对我国环保机械制造业机械产品标准化、提升产品设计水平以及机械可持续发展等发展方向进行预测，并对目前我国存在的环保机械制造业水污染防治技术、气体的脱销除尘技术以及固体废弃物降解技术等关键技术进行简单的分析，最后介绍了环保机械制造业旋风除尘器、袋式除尘器以及废气脱硫装置等相关设备，希望能为我国环保机械制造业的改革提供参考。
作者:李平 单位:江苏瑞盛水处理有限公司
参考文献：
