淺析電廠煙氣脫硫技術(shù)的應用與發(fā)展

羅綿維

摘 要：火電廠通過燃煤生產(chǎn)的電能在我國電能總量中所占的比例最大，但同時造成的環(huán)境污染也十分嚴重，其中主要是二氧化硫等有害氣體造成空氣污染，形成酸雨等，因此加強煙氣脫硫技術(shù)的研究及應用具有十分重要的意義。本文簡單分析了電廠煙氣脫硫技術(shù)的應用及發(fā)展。

關鍵詞：電廠；燃煤；二氧化硫；煙氣脫硫

中圖分類號： TM6 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）24-255-2

0 引言

電能是社會發(fā)展的必要能源，而煤炭是生產(chǎn)電能的重要原料。電廠通過燃燒煤炭來生產(chǎn)電能，往往產(chǎn)生二氧化硫、二氧化碳等有毒氣體，產(chǎn)生嚴重的空氣污染，同時形成酸雨，對土壤和河流等造成污染，從而給人們的生產(chǎn)、生活帶來危害。對此，相關研究者經(jīng)過不斷的鉆研和探討，研制出濕法、半干法、干法等三種煙氣脫硫技術(shù)，在電廠中得到了廣泛應用。

無論任何脫硫工藝，其環(huán)境脫硫效益是明顯的，但在經(jīng)濟效益是虧損的，許多脫硫方法都能獲得較高的脫硫效益，但脫硫效益的高低并不是評價脫硫方法優(yōu)劣的唯一標準，初了看脫硫效益外，還要看改方法的綜合技術(shù)經(jīng)濟情況，總的來說，要從以下幾個方面考慮，脫硫首先要考慮環(huán)保要小，選擇技術(shù)成熟運行可靠的工藝，選擇投資省，運行費用低的工藝，要考慮廢料的處置和二次污染的問題，吸收劑要有穩(wěn)定的來源，并且質(zhì)優(yōu)價廉，這是一個非常重要的影響因素。以下分析了幾種脫硫工藝的技術(shù)與方法。

1 濕法煙氣脫硫技術(shù)

濕法煙氣脫離技術(shù)目前應用最為廣泛，其優(yōu)點是技術(shù)成熟、脫硫迅速，缺點是投資大、成本高，因此還不適合大規(guī)模應用。

1.1 石灰/石灰石—石膏法

石灰/石灰石—石膏法煙氣脫硫法技術(shù)十分成熟，通過石灰漿液在吸收塔與煙氣中的二氧化硫發(fā)生反應，生成硫化鈣，具有極強的脫硫效果。但是該煙氣脫硫技術(shù)需要投入大量的資金用于運行和維護設備，同時在反應中還會產(chǎn)生二氧化碳等副產(chǎn)物，因此使其應用面臨一定阻礙。隨著科技的進步，國內(nèi)一些專家學者對該技術(shù)進行了改善，研究出成本較低的技術(shù)方法，例如通過飛灰與氫氧化鈣反應，大大提高了鈣基脫硫劑的活性。

1.2 氣動脫硫技術(shù)

氣動脫硫技術(shù)的主要是將需要進行脫硫處理的煙氣進行加速，從下部進入過濾器，從而利于旋轉(zhuǎn)氣流的生成，與上部流下的液體相融，高速旋轉(zhuǎn)的煙氣能夠?qū)⒁后w分割成無數(shù)細碎的液粒，煙氣與液體按照一定比例在混合到一定程度后形成穩(wěn)定的動態(tài)液滴懸浮層，也稱之為乳化層，如果煙氣的承托力與液滴自身的重力達到一定平衡，新形成的乳化層將會取代之前形成的乳化成，并將其排除，同時煙氣中的雜質(zhì)被隨之帶出，進而使得煙氣得到凈化。該技術(shù)壓力損失小，具有極高的脫硫與除塵效果，逐漸得到廣泛應用。并通過引進俄羅斯等國家的先進技術(shù)，使得脫銷效率提高到93.3%，將用于更大規(guī)模的燃煤鍋爐。

2 半干法煙氣脫硫技術(shù)

半干法煙氣脫硫技術(shù)包括兩種模式：干燥狀態(tài)下脫硫劑反應脫硫，濕狀態(tài)下脫硫劑進行再生；在濕狀態(tài)下脫硫劑脫硫，干燥后對脫硫產(chǎn)物進行處理。該工藝技術(shù)涉及氣、液、固三種狀態(tài)，干粉狀物質(zhì)為最終產(chǎn)物，只需要除塵設備進行吸收，脫硫效率較一般提高10%，且投資較少，適合應用于一些舊電廠改造。

2.1 旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法

該方法主要借助高速旋轉(zhuǎn)霧化器，將堿性吸收劑溶液霧化成微小的液體顆粒，被噴進吸收塔，利用氣流分布器處理熱煙氣生成水蒸氣與二氧化硫，將其導入吸收塔與堿性吸收液發(fā)生反應，濕性條件下反應，干燥條件下利用除塵設備吸收生成的硫化產(chǎn)物。旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法可以達到80%—90%的脫硫效果，不需要較大的資金投入，運行成本低，非常適合追求經(jīng)濟性能的電廠。

2.2 爐內(nèi)噴鈣增濕活化法

爐內(nèi)噴鈣增濕活化法的基礎原理是爐內(nèi)噴鈣，通過不斷發(fā)展，取得一定進步。該方法主要是在燃煤爐適當?shù)臏囟葏^(qū)域內(nèi)，向爐內(nèi)噴射石灰石粉末，同時在安裝活化反應器于除塵器與爐內(nèi)空氣預熱器之間，從而通過噴水增加反應濕度，促進石灰石吸收二氧化硫的反應進行，增強脫硫效果。該煙氣脫硫技術(shù)不需要太大的反應空間，操作簡單，利用經(jīng)濟實惠的石灰石參加反應，且活化反應器的安裝并不影響鍋爐正常運行，因此具有很高的應用價值，適合在國內(nèi)大力推廣。

3 干法煙氣脫硫技術(shù)

干法煙氣脫硫技術(shù)的脫硫反應是在完全干燥的環(huán)境中進行的，生產(chǎn)干燥狀態(tài)的產(chǎn)物，不需要過高的投資以及運行費用，并且沒有污水和廢酸等有害產(chǎn)物，但是其脫硫效率不高，且反應過程較慢，需要進一步研究及發(fā)展。

3.1 靜電干式噴射脫硫法

靜電干式噴射脫硫法的基本原理是吸收劑以最快的速度通過高壓靜電電暈區(qū)，之后被噴射入燃煤產(chǎn)生的煙氣流中，擴散成細小的懸濁液態(tài)顆粒，大大增加了與二氧化硫的反應面積，同時因為該液態(tài)顆粒帶有一定電暈特性，使其活性增強，將少了反應中的滯留時間，從而實現(xiàn)了脫硫效率的有效提高。該方法投資大約為濕法的10%，脫硫效率達到60%—70%，因此很適合于老電廠的改造。

3.2 等離子體法

等離子體法是70年代就獲得發(fā)展和應用的煙氣脫硫技術(shù)，其核心是利用高能電子激活裂解煙氣中含有的二氧化硫以及二氧化氮等有害分子，同時產(chǎn)生許多活性粒子與二氧化硫、二氧化氮發(fā)生氧化反應，在注入氨氣的反應條件下，生成硫銨以及硝銨化肥。產(chǎn)生等離子體的方法有很多種，包括電子束照射法、脈沖電暈放點法、高頻放電法、微波放電法等，其中電子束照射法與脈沖電暈放電法發(fā)展較為成熟，得到了廣泛應用。這種方法使得高硫煤可以被電廠所用，積極推動了我國煤炭綜合節(jié)約利用的進程，同時產(chǎn)生農(nóng)用化肥等副產(chǎn)物，提高了煤炭資源的利用效率。但是該方法需要較高的技術(shù)標準，因此適合技術(shù)條件和設備較充足的電廠。

4 煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展趨勢

目前，國內(nèi)火電廠煙氣脫硫工程絕大多數(shù)是從國外進口設備，國內(nèi)負責土建和安裝。為推動我國電力事業(yè)的發(fā)展，必須加快實現(xiàn)火電廠煙氣脫硫技術(shù)和設備的國產(chǎn)化，以適應二氧化硫治理的需要。通過對以上煙氣脫硫技術(shù)的分析可以發(fā)現(xiàn)，煙氣脫硫技術(shù)的研究方向與發(fā)展趨勢主要有兩個：一是對已有技術(shù)進行改進，以降低脫硫設備的建設、運行及維護成本，提高脫硫效率；二是研究開發(fā)新的脫硫方法，如生物法煙氣脫硫技術(shù)等。

5 結(jié)束語

總而言之，電廠對于我國的電力事業(yè)發(fā)揮著不可估量的作用，而燃煤煙氣污染是電廠發(fā)展中的重點和難點，對此相關專家和技術(shù)人員應該不斷對濕法、半干法、干法等煙氣脫硫技術(shù)進行深入研究和發(fā)展，使其在電廠煙氣處理中發(fā)揮更大的應用價值，減少空氣污染等環(huán)境危害，促進電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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