電廠排煙和灰渣處理現(xiàn)狀及前景分析

摘要：從環(huán)境保護(hù)角度分析，火力發(fā)電廠的排煙脫硫、灰、渣的綜合控制利用等工作受到人們越來越多的重視，其技術(shù)已逐步成熟。文中介紹了我廠在粉煤灰、爐渣等方面的綜合利用及在排煙脫硫方面的前期調(diào)查工作。

關(guān)鍵詞：我廠粉煤灰；爐渣；綜合利用；排煙除硫；調(diào)查準(zhǔn)備

前言

我廠是以煤做主要燃料的火力發(fā)電廠，年燃煤消耗量在240萬噸左右，排放的煙氣中SO2的排放量746mg/m3，雖未超過860mg/m3的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，但我廠年SO2排放量多達(dá)16400噸，煙氣排污費(fèi)達(dá)980多萬元。因此煙氣脫硫是我廠必須解決的問題。同時(shí)燃燒產(chǎn)物灰、渣長年堆積造成了貯灰場排灰不暢、飛灰污染空氣等缺陷，也同樣破壞了環(huán)境，所以解決排煙除硫及灰塵、爐渣的綜合利用等問題是確保我廠可持續(xù)發(fā)展過程中必須解決的也是確保電廠排放物達(dá)到環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的必由之路。

1排煙除硫

1.1除硫方法介紹

除硫的方法可以分為三大類，即燃燒前除硫，燃燒中除硫、燃燒后煙氣除硫。

燃燒前除硫是指從原煤中除硫，即采用物理或化學(xué)的方法對原煤進(jìn)行清洗亦即洗煤，其中物理洗煤技術(shù)目前在世界上應(yīng)用十分廣泛。

燃燒中除硫是指把除硫劑（如石灰石）和煤混合在煤燃燒過程中除硫。

燃燒后除硫就是煙氣除硫，煙氣除硫是現(xiàn)在燃煤電廠應(yīng)用最廣泛的除硫技術(shù)，現(xiàn)在煙氣除硫的方法有很多，按處理過程和物料狀態(tài)分為多種。

1.2 排煙除硫方法介紹

1.2.1濕法除硫法

濕法除硫的吸收與再生，副產(chǎn)物的處理等是在濕狀態(tài)下進(jìn)行的，濕法除硫反應(yīng)速度快，設(shè)備較小，除硫效率為在90%以上。

濕式石灰、石灰石除硫工藝是應(yīng)用較廣泛的一種方法，這種技術(shù)成熟，運(yùn)行也十分可靠，吸收劑利用效率高，一般燒高硫煤的電廠多數(shù)用這種方法，存在問題是投資大，占地面積大，除硫產(chǎn)物難以處置等。

1.2.2干法除硫法

干法除硫技術(shù)主要是向煙氣噴進(jìn)吸收劑或噴催化吸收劑（如活性碳、活性氧化錳、活性氧化鋁、氧化銅）以便除硫，有時(shí)還采用煙氣調(diào)質(zhì)改善控制效果，這種工藝在煤的含硫率小于3.5%時(shí)，除硫率超過90%，而它的費(fèi)用比傳統(tǒng)的濕法煙氣除硫低一半左右。

1.2.3半干半濕除硫法

半干半濕法除硫的代表是噴霧干燥工藝，目前已基本成熟，這種除硫工藝的除硫率一般為70%左右，應(yīng)用于燃用中、低硫煤的鍋爐。其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單、投資較小，缺點(diǎn)是它的生成物只能用于陸地填充，而所用的石灰要比石灰石貴3-4倍。

1.2.4其它除硫方法

這里介紹一種簡易除硫裝置，它的除硫效率可達(dá)70-90%，我國在對簡易煙氣除硫工藝進(jìn)行研究提出的方案是：在燃煤電廠原有的煙道系統(tǒng)，將濕式水膜除塵器改造為三相流化床，或者在電除塵器后安裝三相流化床除塵脫硫塔，用石灰漿料作吸收劑，進(jìn)行煙氣除硫，同時(shí)進(jìn)一步除塵。

在石灰漿料吸收液中，SO2吸收的限制因素之一是液體一側(cè)的氣液傳質(zhì)，而液體一側(cè)的傳質(zhì)是與緩沖離子對HCO3-/CO2及SO32-/ HCO3-的反應(yīng)有關(guān)的。在氣液界面上，HCO3-和SO32-按下式與溶解的SO2進(jìn)行反應(yīng)：

SO32-+ SO2+H2O=2HSO3-

HCO3-+ SO2 = CO2+ HSO3-

HCO3-和 SO32-則可以通過CaCO3和CaSO3溶解在液——固界面得到再生。因此SO2的氣-液相傳質(zhì)極大地依賴于液相主體中溶解的堿性物質(zhì)的量“溶解的堿性物質(zhì)的量”是指溶液中比HSO3-的堿性更強(qiáng)的各種離子（如CO32-、SO32-、HCO3-、OH-）之活度的總和。通過在石灰石吸收液中再加入有機(jī)羧酸添加劑促進(jìn)石灰石溶解，增加吸收液中溶解的堿性物質(zhì)的量及通過有機(jī)羧酸可以緩沖吸收液的PH值，抑制氣-液界面上由于SO2溶解而導(dǎo)致的PH值的降低，保持SO2的氣液傳質(zhì)，從而使煙氣脫硫效率得以保證及提高，脫硫后產(chǎn)生的脫硫渣同灰漿一起由原有的灰管系統(tǒng)輸送到灰場，除硫工藝中產(chǎn)生的亞硫酸鈣送到灰場后被大氣氧化為硫酸鈣，其除硫效率可達(dá)85%，較適合我廠燃用的低硫煤（應(yīng)用基含硫量0.27%）且工藝簡單，投資費(fèi)用運(yùn)行費(fèi)用均較低，占地少。

2爐渣的綜合利用

除灰系統(tǒng)是電廠生產(chǎn)系統(tǒng)中一個(gè)重要組成部分，除灰系統(tǒng)的安全運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)電廠的安全運(yùn)行。目前我國火力發(fā)電廠普遍采用水力除灰系統(tǒng)，少數(shù)電廠采用氣動(dòng)除灰系統(tǒng)。

我廠即采用灰渣泵水力除灰系統(tǒng)（如圖一），在灰渣泵水力除灰系統(tǒng)中，鍋爐排出的渣和除塵器排出的灰沿傾斜的灰溝用噴嘴噴出的高壓水流沖至灰渣泵房前池，再用灰渣泵經(jīng)灰管道打到灰場。

我廠三臺鍋爐在冬季大負(fù)荷發(fā)電、供熱期內(nèi)，鍋爐爐膛排渣量約占總灰量的10%，三臺爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，排渣總量約為9.7噸/小時(shí)，經(jīng)常發(fā)生沖渣水量不足，嚴(yán)重時(shí)還需大量人力撈渣，有時(shí)使機(jī)組的發(fā)電量無法達(dá)到滿負(fù)荷。

針對大負(fù)荷運(yùn)行排渣量較大，沖渣水量不足等問題，我廠研究決定在今年利用#1爐大修期間在#1-#3爐撈渣機(jī)后加裝了取渣裝置，此裝置在今年12月份投入后，利用爐渣開始生產(chǎn)新型建材，即為我廠多種經(jīng)營陶粒廠提供生產(chǎn)原料，同時(shí)，也大大減少了沖渣水損耗、電耗及提高了灰渣泵使用壽命和年限，緩解了貯灰場的工作壓力。另外，此撈渣裝置投入使用后，其最大撈渣量可達(dá)每天300m3，如年平均按150 m3計(jì)，每立方米約30元左右，則僅此項(xiàng)每年可創(chuàng)收164.25萬元，如生產(chǎn)加工成建材則經(jīng)濟(jì)效益更可成倍增長。

3粉煤灰綜合利用

我廠煤質(zhì)資料如下:

我廠三臺機(jī)組年平均發(fā)電量在30億千瓦時(shí)，年耗煤約240萬噸左右，相應(yīng)產(chǎn)生粉塵、灰渣約50萬噸左右，如此多的灰渣對貯灰場的容量要求很大，同時(shí)造成的空氣粉塵污染極大。

針對貯灰場大風(fēng)天揚(yáng)塵空氣污染較大的問題，建議在貯灰場灰平面上方安裝淋灰裝置，從而避免大風(fēng)天揚(yáng)塵現(xiàn)象，確保空氣中灰塵含量達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。另外，我廠已安裝使用了一套取干灰裝置，年取干灰20萬噸左右，用于生產(chǎn)水泥，砌 塊磚等建筑材料。同時(shí)在貯灰場還對外銷售濕灰，年約進(jìn)30萬噸，此兩項(xiàng)不僅緩解了貯灰場由于貯量不足造成的空氣飛灰污染，還解決了我廠持續(xù)發(fā)展中的一個(gè)貯灰難題，同時(shí)也提高了除渣設(shè)備管道的健康狀況、使用壽命；還可以創(chuàng)造進(jìn)1000萬元的直接經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)論

通過對粉煤灰、爐渣的綜合利用及煙氣除硫工程的安裝投入，不僅可以滿足了我廠發(fā)電排放物的環(huán)保要求，同時(shí)也解決了我廠沖渣水浪費(fèi)及貯灰場 貯量不足危及生產(chǎn)等問題，并且還創(chuàng)造了較大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為我廠今后的可持續(xù)發(fā)展提供了足夠的空間和保障。

參考文獻(xiàn)

[1]朱文心 火電廠除硫脫氮技術(shù)發(fā)展概況 中國電力 1997.11

[2]HG-670/13.7-HM12 鍋爐機(jī)組說明書

[3]黃梅、李紹箕 有機(jī)羧酸對低濃度CaCO3吸叫液煙氣脫硫系統(tǒng)影響的初步研究 熱力發(fā)電 1999.6

[4]電力生產(chǎn)過程 水利電力出版社1991.12