科技論文：雙堿法煙氣脫硫技術(shù)在供熱行業(yè)的應(yīng)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(wù)十分艱巨。而煙氣脫硫?qū)?jié)能減排起著關(guān)鍵性的作用，以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的科技論文范文：雙堿法煙氣脫硫技術(shù)在供熱行業(yè)的應(yīng)用。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!

　　雙堿法煙氣脫硫技術(shù)在供熱行業(yè)的應(yīng)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(shí)控制污染產(chǎn)生的雙重壓力，特別是控制SO2總量的任務(wù)更加艱巨。文章針對我國供熱行業(yè)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從管理、投資、經(jīng)濟(jì)等方面分析雙堿法煙氣脫硫在供熱行業(yè)的應(yīng)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(xiàn)。

　　關(guān)鍵詞：供熱行業(yè);雙堿法;煙氣脫硫技術(shù);環(huán)境污染;SO2減排 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

　　城市集中供熱是城市工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是關(guān)系到城市居民生活的一項(xiàng)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(xiàng)非常巨大的工程，由此也導(dǎo)致在供熱行業(yè)中存在著很多的問題，城市居民只關(guān)心供熱的暖不暖，供熱的企業(yè)只關(guān)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(huì)經(jīng)濟(jì)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(tái)，每年都會(huì)排放大量的污染物?，F(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(yù)測我國的中小新型鍋爐企業(yè)還會(huì)不斷發(fā)展下去，因此亟需要尋找SO2的減排技術(shù)。

　　2 工業(yè)鍋爐的特點(diǎn)以及雙堿法煙氣脫硫技術(shù)

　　2.1 供熱行業(yè)中小型鍋爐的特點(diǎn)

　　在我國供熱行業(yè)中，以中小型工業(yè)鍋爐排放SO2最為嚴(yán)重，而我國工業(yè)鍋爐主要有以下這些特點(diǎn)：(1)自控水平以及機(jī)械化水平程度比較低，管理運(yùn)行方面比較差，沒有脫硫設(shè)施或者脫硫設(shè)施脫硫無法達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn);(2)排放的煙氣成分非常復(fù)雜，凈化難度系數(shù)比較大，實(shí)施脫硫投資比較大，并且副產(chǎn)物的回收價(jià)值小;(3)煙氣排放的煙囪把比較低，低者能達(dá)到15m，最高也就60m，排放的煙氣不容易擴(kuò)散，造成的污染非常嚴(yán)重;(4)現(xiàn)有的脫硫設(shè)備負(fù)荷波動(dòng)比較大，頻繁的開停，同時(shí)煙氣中的化學(xué)物質(zhì)具有極大的腐蝕性嚴(yán)重?fù)p壞了機(jī)械設(shè)備;(5)燃燒方式落后于先進(jìn)的技術(shù)，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(zhì)量無法得到保證，通常這種每種硫的含量達(dá)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?xì)?(8)布局分散，遍布各個(gè)城市以及各個(gè)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(yán)重，由于它們自身的特點(diǎn)，在污染治理以及控制方面具有很大的技術(shù)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(jì)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(fēng)除塵器，但是除塵效率卻無法達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)，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(shù)，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(shí)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(jié)合中小型鍋爐的特點(diǎn)，從三個(gè)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(biāo)準(zhǔn)。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(shù)，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(shù)

　　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(jìn)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(rèn)為是控制SO2的排放最有效的控制方法。世界上先進(jìn)煙氣脫硫的方法已經(jīng)有上百種，工業(yè)中應(yīng)用的煙氣脫硫方法也達(dá)20多種，在煙氣脫硫技術(shù)中，濕法脫硫技術(shù)是工業(yè)脫硫技術(shù)中應(yīng)用頻率最高的。而在濕法脫硫技術(shù)中濕式石灰石又占有很高的比例，但是這種脫硫方法在實(shí)施的過程中容易結(jié)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(shù)目前已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)，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(yīng)用最廣泛的是納鈣雙堿法，也是本篇文章重點(diǎn)論述的雙堿法。

　　2.3 供熱行業(yè)治理SO2技術(shù)的應(yīng)用比例

　　目前在工業(yè)鍋爐中脫硫方法的應(yīng)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(shù)，因此在供熱行業(yè)，由于雙堿法脫硫技術(shù)具有運(yùn)行穩(wěn)定、成本較低、綜合消耗低、脫硫效率高等優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)，通過納鈣吸收二氧化硫，生成鈣堿的方法?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下：

　　Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 (啟動(dòng)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)式可以分為3個(gè)階段：前兩個(gè)反應(yīng)式表示脫硫階段;中間兩個(gè)反應(yīng)式表示鈣鈉再生階段;最后一個(gè)反應(yīng)式則表示強(qiáng)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(diǎn)

　　工業(yè)供熱行業(yè)使用雙堿法脫硫具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)整個(gè)過程操作簡單，并且系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定地運(yùn)行，不會(huì)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(gè)流程中具有安全性，并且石灰價(jià)格低廉，節(jié)約成本;(3)在脫硫以后脫硫的殘?jiān)鼰o毒性，溶解度小，不會(huì)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(diǎn)。

　　3 供熱行業(yè)的減排效果

　　在我國鍋爐脫硫應(yīng)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(dá)到95%～98%。以我國某個(gè)城市的兩臺(tái)鍋爐配套的雙堿法煙氣脫硫系統(tǒng)為研究對象，其中一個(gè)雙堿法脫硫系統(tǒng)為46MW，另一個(gè)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(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)脫硫的效率基本保持在90%左右。根據(jù)實(shí)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(shù)，脫硫的有效率可以達(dá)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(shù)的建設(shè)管理和運(yùn)行分析

　　在實(shí)際運(yùn)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(shè)的條件、費(fèi)用成本等。對于火力發(fā)電廠來說，配備石灰石濕法脫硫設(shè)施或者石膏濕法脫硫設(shè)施一般要耗費(fèi)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(yù)計(jì)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(shè)施上計(jì)劃投資1/5來說，相當(dāng)于節(jié)約了一半的成本。在配備設(shè)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(yīng)、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(shí)施脫硫的積極性和主動(dòng)性，國家可以制定政策，對我國的供熱行業(yè)實(shí)行脫硫費(fèi)用返還或者供熱行業(yè)的資金補(bǔ)助，幫助供熱行業(yè)建設(shè)煙氣脫硫設(shè)施。

　　據(jù)資料顯示，我國部分地區(qū)使用煙氣脫硫設(shè)施進(jìn)行SO2的治理，使用的發(fā)電機(jī)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(guān)管理部門已經(jīng)取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，為我國的供熱行業(yè)實(shí)施煙氣脫硫打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對于我國供熱行業(yè)的煙氣脫硫設(shè)施工作運(yùn)行的資金問題，可以借鑒我國火力發(fā)電組電價(jià)的方式進(jìn)行執(zhí)行，通過調(diào)解供暖費(fèi)用方案，保證供熱行業(yè)的煙氣脫硫設(shè)施能夠正常地運(yùn)營。

　　5 結(jié)語

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

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　　[4] 侯海艷.談供熱鍋爐使用石灰石―石膏濕法煙氣脫硫[J].山西建筑，2012，(17).

　　作者簡介：安雷(1976-)，男，吉林長春人，吉林省長春市熱力(集團(tuán))有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)院高級(jí)工程師，研究方向：供熱工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理。