關(guān)于火電廠脫硫節(jié)能降耗技術(shù)的改進(jìn)策略

李晶

大唐太原第二熱電廠 山西太原 030041

中國的主要能源是煤炭，大部分煤炭資源主要用于發(fā)電。煤在燃燒發(fā)電過程中會產(chǎn)生大量的二氧化硫，二氧化硫是一種環(huán)境污染物。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2011年中國二氧化硫排放2.4681×107t?？紤]到環(huán)境污染問題，許多火電廠將采用一定的脫硫技術(shù)來處理發(fā)電過程中產(chǎn)生的含硫二惡英物質(zhì)。然而，脫硫過程消耗的能量非常大。因此,為了防止污染環(huán)境造成的熱電廠發(fā)電,并實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的節(jié)能和環(huán)境保護(hù),走可持續(xù)發(fā)展的道路,它的現(xiàn)實(shí)意義研究節(jié)能降耗的問題在熱電廠脫硫,即提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。促進(jìn)企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要途徑。此外，在火電廠脫硫過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗也是實(shí)現(xiàn)低成本、高效率脫硫的重要手段。符合國家有關(guān)節(jié)能減排政策，能有效促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

1 中國火力發(fā)電廠的脫硫現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國火電廠脫硫技術(shù)取得了很大的進(jìn)步。半干法、煙氣循環(huán)流化床法、海水脫硫法、脫硫除塵法的節(jié)能效果比較明顯。也有一些提高脫硫效率的方法。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，目前我國已建成和在建火電廠中，已經(jīng)有超過93%的延期脫硫都使用了石灰石—石膏濕法脫硫方法，在一些火電廠，為了達(dá)到脫硫的目的，提高了脫硫效率，甚至同時采用了兩種脫硫技術(shù)。然而，在這個過程中，由于脫硫可以產(chǎn)生一定的能源消耗，火電廠必須考慮這種情況。下面主要是一系列關(guān)于在脫硫過程中引入變頻器問題的研究。

2 我國火電廠脫硫存在的問題

我國自20世紀(jì)70年代開始引進(jìn)煙氣脫硫設(shè)備，但到目前為止，裝機(jī)容量不足1%，還有一些中小型燃煤電廠鍋爐煙氣脫硫。(1)脫硫成本及產(chǎn)品出口問題。介紹了煙氣脫硫裝置目前存在的主要問題，即裝置建設(shè)和運(yùn)行成本高。另一方面，應(yīng)用目前國內(nèi)外主要的煙氣脫硫技術(shù)，無論是進(jìn)口的“石灰石-石膏法”、“旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法”，還是簡單的國內(nèi)脫硫除塵一體化技術(shù)，都是因?yàn)楫a(chǎn)品沒有出路。(2)煙氣脫硫技術(shù)在國外的本土化是促進(jìn)煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展的重要途徑，但并不是唯一的途徑。我國煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展取得了長足的進(jìn)步。提出了濕法石灰石-石膏煙氣脫硫技術(shù)。通過引進(jìn)國外制造業(yè)國產(chǎn)化煙氣脫硫裝置，減少了煙氣脫硫裝置的建設(shè)投資，降低了脫硫成本。

3 火電廠脫硫節(jié)能降耗的主要技術(shù)與改進(jìn)

3.1 采用石灰石—石膏濕法脫硫技術(shù)

石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)比較成熟，屬于燃燒后脫硫技術(shù)。該工藝運(yùn)行成本低，運(yùn)行穩(wěn)定，脫硫效率高。目前許多大型火電廠都采用這種脫硫技術(shù)。石灰石-石膏濕法脫硫工藝主要包括吸附氧化系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、漿料制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。脫硫過程的具體過程如下：鍋爐煙氣先由電除塵器除塵，再分別通過升壓風(fēng)機(jī)和GGH換熱器，降溫后進(jìn)入吸收塔。煙氣進(jìn)入吸收塔后向上流動，塔內(nèi)循環(huán)漿體向下流動。兩塔在反流接觸時，煙氣在反流接觸過程中洗滌，向上流動的漿液從噴涂涂層中噴射出來。噴嘴進(jìn)入吸收塔，去除二氧化硫、三氧化二硫、氟化氫、氯化氫等物質(zhì)。同時，通過“強(qiáng)制氧化過程”得到的反應(yīng)副產(chǎn)物半亞硫酸鹽鈣，被進(jìn)入的空氣氧化成石膏，用作吸附劑中的石灰石。循環(huán)漿體通過循環(huán)泵輸送到噴霧層，通過噴嘴霧化，使氣液兩相接觸更加充分。在吸收塔中，二氧化硫與石灰石反應(yīng)生成石膏，反應(yīng)生成的石膏通過漿液泵進(jìn)入石膏脫水系統(tǒng)，凈化后的煙氣進(jìn)入除霧器除霧。同時，為了保證除霧器的效果，除霧器應(yīng)按一定程序用工藝水沖洗。煙氣冷卻到46是55°C冷凝在吸收塔出口和飽和水蒸氣。然后,煙氣經(jīng)過熱交換器的熱交換器和溫度加熱到80°C。溫度升高后，煙氣的擴(kuò)散能力和高程都將得到改善。完成上述工藝后，煙氣達(dá)到清潔標(biāo)準(zhǔn)，可通過煙氣直接排放到大氣中。

該生產(chǎn)工藝的節(jié)能降耗體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）石灰石-石膏濕法脫硫工藝中的高速氣流設(shè)計(jì)，有效地提高了物料之間的傳遞能力，符合系統(tǒng)生產(chǎn)所需的成本和能耗。（2）平衡了壓降與二氧化硫去除的關(guān)系，系統(tǒng)反應(yīng)效率較高；（3）過程中使用的吸收塔內(nèi)安裝有吸液裝置，可有效避免煙壁上升現(xiàn)象。外觀上，脫硫效率可達(dá)95%以上，且工藝能耗也大大降低；（4）該工藝獲得的脫硫副產(chǎn)物可回收利用，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能。

3.2 旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法

本工藝采用石灰作為煙氣脫硫劑。在第一步，石灰被消化并轉(zhuǎn)化為石灰漿；第二步，用快速離心噴霧機(jī)將熟石灰漿轉(zhuǎn)化為非常細(xì)的噴霧，并與熱煙氣中的二氧化硫充分反應(yīng)，形成待除塵的固體材料。收集處理。該脫硫工藝也相對成熟，脫硫效率高，且操作過程也很簡單，所需面積相對較小，不形成其他污染物。目前，我國四川白馬電廠和山東黃島電廠均采用該脫硫工藝。

3.3 爐內(nèi)噴鈣與尾部增濕活化

該方法是將粉末狀灰?guī)r噴入煤礦鍋爐，同時保持適當(dāng)?shù)臏囟?。同時，需要在鍋爐后的煙道中設(shè)置相應(yīng)的活化反應(yīng)器，然后在反應(yīng)器的進(jìn)口進(jìn)行噴霧。水的運(yùn)行使反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生水蒸氣，使水與煙氣中的氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，形成氫氧化鈣物質(zhì)，氫氧化鈣物質(zhì)可用于脫硫，形成亞硫酸鈣，最終形成硫酸鈣。爐尾加濕活化法和爐內(nèi)注鈣脫硫率雖不如上述兩種方法，但受工藝系統(tǒng)簡單的影響，更適合在老機(jī)組改造中應(yīng)用。

3.4 回流式循環(huán)流化床煙氣脫硫

該工藝一般采用石灰粉或石灰漿作為吸收劑。具體過程如下：首先，未處理的煙氣從底部流入吸收塔，在流動過程中加速，與熟石灰粉混合。形成流化床；然后降低煙氣溫度，吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，形成大量的固體顆粒從吸收塔流出，進(jìn)入再循環(huán)除塵器分離煙氣中的固體顆粒；干凈的煙被排放到大氣中。除塵器吸收的固體顆粒物質(zhì)可以回收利用，在吸收塔中參與反應(yīng)，大大提高了脫硫劑的利用率。該工藝脫硫率高，占地面積小，工藝簡單。如果回流循環(huán)流化床煙氣脫硫方法能夠提供優(yōu)質(zhì)石灰，并能正確處理脫硫灰工藝，則是一種較好的選擇。

3.5 電子束照射法

該方法主要采用較高的電子流照射煙氣。因此，煙氣中的氧、氮等化學(xué)物質(zhì)被有效地激發(fā)。這些物質(zhì)在進(jìn)入空氣的過程中與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生硫酸等物質(zhì)。這種酸與乘務(wù)員發(fā)生反應(yīng)，形成固體顆粒物質(zhì)，如亞硝酸鈉，從而形成混合肥料。該方法可達(dá)到脫硫效果，操作方法相對簡單，可在農(nóng)產(chǎn)品中生產(chǎn)副產(chǎn)品。在生產(chǎn)過程中得到了有效的利用。

3.6 海水煙氣脫硫技術(shù)

在煙氣二氧化硫的處理中，采用海水煙氣脫硫技術(shù)通常是在海邊修建一座電廠。原理是用海水作為吸附劑，因?yàn)楹Ｋ膲A度會吸收二氧化硫，而海水的堿度越高，可以吸收的二氧化硫就越多?？諝馕斩趸蚝?，水經(jīng)過曝氣過程，吸收液體酸。其中部分經(jīng)pH8海水中和后可線性減少，海洋生態(tài)環(huán)境不產(chǎn)生二次污染。該工藝脫硫率高，操作簡單，脫硫成本低，實(shí)用性強(qiáng)。

4 結(jié)束語

綜上所述，在世界各國人民對環(huán)境保護(hù)意識日益增強(qiáng)的情況下，工業(yè)生產(chǎn)過程中對環(huán)境保護(hù)和節(jié)能的要求也越來越高。面對這樣的挑戰(zhàn),只有不斷提高節(jié)能和鋼球磨煤機(jī)技術(shù)在熱電廠脫硫過程,可以熱發(fā)電企業(yè)獲得穩(wěn)定發(fā)展的前提下,符合國家節(jié)能減排政策,與此同時,使用節(jié)能降耗升級企業(yè)。經(jīng)濟(jì)效益。本文主要介紹了如何通過將變頻器引入脫硫系統(tǒng)，選擇脫硫工藝來實(shí)現(xiàn)火電廠脫硫過程的節(jié)能降耗。其中，在火電廠脫硫系統(tǒng)中，升壓風(fēng)機(jī)耗電量占總耗電量的50%-60%。因此，為了實(shí)現(xiàn)火電廠脫硫的節(jié)能，增壓器風(fēng)機(jī)的節(jié)能降耗是非常關(guān)鍵的。將變頻器應(yīng)用于火電廠脫硫系統(tǒng)中，可以調(diào)節(jié)升壓風(fēng)機(jī)的變頻，通過控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到節(jié)能降耗的目的。此外，火電廠采用的脫硫工藝不同，所獲得的節(jié)能降耗效果也不同。石灰石-石膏濕法脫硫工藝運(yùn)行成本低，運(yùn)行過程穩(wěn)定，脫硫效率較高，達(dá)到95%以上。吸收塔內(nèi)安裝了液體再分配裝置，有效避免了煙壁上升現(xiàn)象，降低了系統(tǒng)生產(chǎn)所需的成本和能耗。所得的脫硫副產(chǎn)物也可回收再利用。去環(huán)保節(jié)能。