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燃烧技术【燃煤高温固硫技术的现状及进展】燃煤高温固硫技术的现状及进展1概述在我国煤炭消费中，约85%的煤炭作为动力煤直接用于燃烧，导致了严重的大气污染，其中尤以SO2污染与酸雨为甚。大气污染中约90%的SO2是燃煤产生的,1995年全国SO2总排放量达到2370万t。随着国家对SO2及酸雨问题的日益重视，至1997年排放SO2量降为2346万t。以SO2为主要因素形成的酸雨污染区，曾达到约占全国国土总面积的40%(1997年已降为约30%)，对人民生活及工业生产造成严重危害，已引起国内外的广泛关注。1994年3月中国政府颁布了《中国21世纪议程》，提出到2000年SO2年排放量控制在2100～2300万t。1995年8月，我国政府公布了新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》，进一步强化了燃煤污染的防治。1998年1月，国务院正式批准国家环保局“关于呈报酸雨控制区和SO2污染控制区划分方案的请示”，要求“两控区”到2010年SO2排放总量控制在2000年排放水平以内。1998年3月国家环保局公布，到2000年全国SO2年排放总量控制指标为2460万t。目前，中国工业锅炉约46万台，其中中小型层燃锅炉占70%，各种窑炉约16万座，年用煤量在400Mt以上，燃煤炊事炉灶1亿多个，每年消费生活用煤约130Mt以上。发展洁净煤技术是中国解决煤烟型大气污染为主要特征的环境问题的一项战略措施，是实现经济、社会持续发展和经济、能源、环境协调发展的重要技术方向。洁净煤技术的核心技术领域是煤炭高效洁净燃烧。其中，燃煤固硫技术是一项适合我国国情的减排SO2的技术。2国内外燃煤脱(固)硫技术现状据美国环保局(EPA)统计，世界各国开发、研究、使用的SO2控制技术多达200多种。这些技术归纳起来可分为三大类：(1)燃烧前脱硫，如选煤等；(2)燃烧中脱(固)硫，如工业型煤固硫、动力配煤加固硫剂固硫、炉内喷钙、循环流化床锅炉燃烧等；(3)燃烧后脱硫，即烟气脱硫(FGD)。目前国外控制SO2排放的最有效的手段仍是烟气脱硫技术，但其基建投资和日常运行费用较高。炉排层状燃烧和煤粉悬浮燃烧是目前广泛采用的传统燃煤技术，虽然它们也有不少改进和发展，但是受到局限。对链条炉来说，适于燃用具有一定粒度范围的块状烟煤，要燃用多碎屑的煤是困难的；对煤粉炉来说，由于制粉系统比较复杂，耗电较多，适于大型电厂。特别是在SO2、NOx排放方面，对于链条炉和煤粉炉而言，二者均为高温燃烧，NOx排放量大，脱除SO2的系统复杂和昂贵。燃烧中脱(固)硫技术是在煤中添加一定的固硫剂使煤在燃烧或气化时生成的气态硫化物在炉内吸收，气相中残存的硫化物，与刚进入炉内的脱硫剂接触而被吸收，这样排出的气体中SO2含量就大大降低了。该方法的优越性是既不需要燃烧前脱硫设备，也不需要或可大大减少燃烧后脱硫设备。但它也有不利的一面，即固硫剂或部分或全部参与燃烧过程，将会影响煤的燃烧性能，此外，由于固硫剂中的碱性物质等的利用率低，以及已形成的硫酸盐(MSOx)的再分解等，导致固硫效率不高。80年代以前，在西方发达国家在煤粉炉、链条炉等燃煤锅炉上也曾采用过固硫剂固硫技术。如将石灰石与煤混合或与煤同时加入，或者将石灰石粉从适当的部位喷入炉膛(如USP4226601、JP昭5770193和USP4322218号专利等)，但它们仍只是简单地将石灰类物质加入到煤中，结果只能获得最多40%的固硫率。随着对环保要求的日益严格，40%的固硫率已无法满足要求，因此，国外现在均转向燃后脱硫技术。国内自“六五”以来，在炉内固硫技术的研究与开发上，也做了大量工作，很多单位都在积极参与，但多数均处于实验室研究阶段。所采取的技术途径主要有两条，一是以助燃为目的的助燃剂，在助燃的同时起到一定的固硫作用，其实际固硫率一般为15%～25%(包括煤自身的固硫率)，加入量为2‰～7‰,吨煤成本增加约10～15元，已形成1～2万t/a的生产能力，但累积销量也不过几百吨，其固硫原理及所报道的固硫率均值得商榷；二是以钙系氧化物为主的固硫剂或复合固硫剂，实际固硫率也只有25%～30%，Ca/S摩尔比约为2～3，吨煤成本增加约为10～20元。目前，燃煤固硫技术研制开发的重点为固硫剂及其助剂的研制开发以及对煤种的适应性。3固硫剂及其助剂的研制开发最新进展凡能与煤在燃烧过...