陳一銘(南京龍源環(huán)保有限公司,南京市 210012)
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燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)探討
陳一銘(南京龍源環(huán)保有限公司,南京市 210012)
本文主要介紹了現(xiàn)階段我國脫硫技術(shù)存在的主要問題和相應(yīng)的解決辦法。
煙氣脫硫;燃煤電廠;技術(shù)研究
中國作為世界上的煤炭生產(chǎn)和消費的第一大國,同時也是少數(shù)幾個將燃煤作為最主要的能源消耗的國家之一。燃煤電廠所排放的SO2占了全國排放量的1/2左右。對以燃煤電廠為主的SO2的排放進行脫硫改造或脫硫建設(shè),日益受到重視,同時這也是燃煤電廠持續(xù)發(fā)展的重要目標(biāo)和必然要求。
燃煤電廠的煙氣脫硫技術(shù)主要有煙氣脫硫技術(shù)、半干法的煙氣脫硫技術(shù)以及干法的煙氣脫硫技術(shù)。對這些技術(shù)進行選擇的原則是符合技術(shù)、環(huán)保和經(jīng)濟這三方面的要求。本文主要針對石灰石-石膏的脫硫脫硝技術(shù),分析其在應(yīng)用過程中所出現(xiàn)的問題,這項技術(shù)是目前燃煤電廠最常采用的技術(shù),因此對它的研究不僅具有廣泛性,還有一定的代表性。
1.1 吸收塔的噴嘴及除霧器受堵問題
運用脫硫技術(shù),首先要注意其中的關(guān)鍵設(shè)備,就是吸收塔的噴嘴以及除霧器。噴嘴通過把石灰漿吸收并噴到吸收塔中,達到對塔中的石灰漿的濃度和活性進行控制的效果。除霧器則主要清除煙氣中的漿液和霧狀顆粒。在當(dāng)前的脫硫技術(shù)中,這兩項設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)阻塞的情況。所以針對這一問題,必須對這兩項設(shè)備進行定期的清理和檢查,并以此為依據(jù),提出改進脫硫技術(shù)的一些見解。
1.2 脫水系統(tǒng)的問題
鍋爐中的燃煤在經(jīng)過燃燒之后,會產(chǎn)生許多煤渣,這些煤渣如果再通過特殊的處理之后,就會被輸送進入到渣漿泵前的池子中,然后再通過處理之后運送到脫水倉,對其開始脫水處理。經(jīng)過如此循環(huán)的脫水系統(tǒng)往往是封閉的,所以在一次次的循環(huán)使用的過程中,會使脫水倉中的水的pH值逐漸升高,并在它經(jīng)過的那些設(shè)備的內(nèi)壁上留下堿性的污垢,會腐蝕這些設(shè)備的內(nèi)壁,加速它們的老化,減少它們的使用壽命,也會影響整個脫水過程的效率。所以,在煙氣脫硫技術(shù)上要注意的是,脫硫脫硝之后,把經(jīng)過設(shè)備的廢水一同吸收走,讓它沒有機會去腐蝕設(shè)備,時常關(guān)注倉內(nèi)水的pH值,不斷對其進行沖洗。
1.3 漿液循環(huán)泵的入口處濾網(wǎng)掉落問題
目前,循環(huán)泵在其入口處的濾網(wǎng)會經(jīng)常脫落,這便影響了循環(huán)泵的主要作用。在脫硫技術(shù)中,一旦入口處的濾網(wǎng)發(fā)生脫落,就會使煙氣中的漿液狀、霧狀的顆粒還有另外一些大顆粒的污染物進入到泵中,對它的正常使用造成影響。所以,要時常對濾網(wǎng)的牢固性進行檢驗。
SO2排放量受到限制的法律法規(guī)越來越多,對其要求也越來越明確和嚴(yán)格。燃煤電廠是SO2的重點排放場所,所以也是重點的改進措施實施的場所。另外,要注意,脫硫技術(shù)的實施不是短時間能夠完成的,它作為燃煤電廠的一次性以及持續(xù)性的投資,對它的控制也是尤為重要的。所以要采取科學(xué)合理的措施,既不能操之過急,又要行之有效。
(1)從目前的階段看來,石灰-石膏法是主要的脫硫技術(shù),而且它的主導(dǎo)地位還會持續(xù)一定的時間,綜合考慮技術(shù)的選擇既要滿足廠商的需要,又要符合法律法規(guī)的要求以及降低投資成本的要求,在含硫量超過2%的較大容量的機組依舊要首先考慮石灰-石膏法進行脫硫,同時要結(jié)合SCR的脫硝技術(shù);對那些含硫量不足2%的中小型的燃煤電廠通常是選擇一些占地面積較小、投資及其運行的費用比較低、流程較為簡單的氨法和噴霧干燥法,同時結(jié)合建設(shè)脫硝技術(shù)。這個時候的組合技術(shù)投資就會相對較高,考慮到脫硝技術(shù)受國外的限制的因素,我們可以思考引進一些新穎的處理工藝,新型催化法或活性焦法等方法也能很好的達到脫硫的效果。對于一些舊的廠房改造最好是選擇投資少、容易改造以及占地面積少的活化法或者新型催化法。
(2)為了使我國燃煤電廠的脫硫技術(shù)跟上產(chǎn)業(yè)進步的步伐,不但要積極地引進國外的先進的技術(shù),還要加強相關(guān)知識以及技術(shù)的開發(fā)和研究,創(chuàng)造出自己的新技術(shù)。同時要把這項技術(shù)和其他設(shè)備的使用結(jié)合起來,研制出具有多項功能的設(shè)備,充分發(fā)揮設(shè)備的使用價值,實現(xiàn)多種功能,節(jié)約能源,提高脫硫脫硝的效率。新型的催化法脫硫效率高、工藝流程段、符合循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的特點、適應(yīng)范圍廣,在給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益的同時具備良好的社會效益,值得受到燃煤電廠的大力推廣。
煙氣脫硫技術(shù)在我國的開發(fā)及使用是在20世紀(jì)70年代初期,計劃和國外的研究一樣早,但是發(fā)展的比較緩慢,很多技術(shù)都只是停留在初步的或者進一步的試驗中,下面介紹一些集中代表性的脫硫技術(shù)的應(yīng)用。
(1)石灰-石膏法。本文的介紹主要是圍繞這種脫硫技術(shù)進行的,這種方法目前在我國算是比較成熟的方法。這種方法的脫硫效率比較高,運行過程穩(wěn)定,能夠適用于多種類型的機組和煤種。燃煤電廠所使用的煤是含硫量較高的無煙煤,它的含硫量在3.5~5.0%左右,平均水平大約是4.02%。單臺機組所能夠處理的煙氣量是1087200m3/h,溫度在142℃。這項脫硫技術(shù)的指標(biāo)是:出口的煙氣溫度大于90℃,石灰石的消耗量小于19.7t/h(單臺),脫硫效率高于95%等。當(dāng)前我國使用這項技術(shù)的燃煤電廠主要包括:杭州半山電廠2×125MW機組、濟南黃臺電廠的2×300MW機組、重慶電廠的2×200MW機組等。
(2)電子束法。這項技術(shù)通過電子束的加速器去照射煙氣,從而加大煙氣的活性,向吸收塔補充氨氣,讓它和SO2進行反應(yīng),形成硫酸氨,在經(jīng)過吸收塔的后部的時候被吸收。這種技術(shù)在使用時不會對環(huán)境產(chǎn)生第二次污染、適應(yīng)范圍廣、一次性的投資低。使用這項技術(shù)建立的世界第一套的示范工程是由日本的工資和政府合作,在四川成都建立的。這同時也是容量最大的一套電子束的脫硫設(shè)備。它所處理的煙氣量是300000m3/h,SO2在入口處的濃度是0.18%,產(chǎn)生的副產(chǎn)品是氨肥。
(3)海水濕法脫硫技術(shù)。大海中的水呈的是堿性在吸收了SO2之后,再與空氣接觸,便會形成硫酸鹽,然后它會完全的溶解到海水中。這項工藝不會形成脫硫灰渣;整個設(shè)備不會產(chǎn)生污垢,也不會出現(xiàn)阻塞的狀況;把天然的海水當(dāng)作吸收劑,節(jié)約了資源又簡化了工藝;運行和投資成本通常低于石灰-石膏法的1/3。由于是天然的海水做的吸收劑,考慮到這個特效,這項工藝通常在沿海的燃煤電廠中得到廣泛的應(yīng)用。煤的含硫量不超過2%。1988年開始運行的深圳瑪灣電廠的2號機組的煙氣處理量是1100000m3/h,煙氣在入口處的溫度是123℃。
環(huán)境的污染破壞問題已經(jīng)發(fā)展成為當(dāng)前的全球性問題,許多技術(shù)人員致力于研究新工藝、新方法去降低大氣中的污染物。在這些導(dǎo)致空氣狀況變差的因素中,廢氣排放不達標(biāo)的現(xiàn)象尤為重要,對于其主要來源的燃煤電廠,更要致力于研究脫硫技術(shù)的改進,從而減少污染,為人們所生存的環(huán)境做出一份努力。同時,要針對各種脫硫技術(shù)的優(yōu)點,結(jié)合因地制宜的方法,在恰當(dāng)?shù)牡攸c和環(huán)境選擇合適的方法。
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陳一銘(1986-),男,漢族,山東東平人,助理工程師,本科,研究方向為燃煤電廠煙氣治理。
X701.3
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2095-2066(2016)07-0004-02
2016-2-21