燃煤電廠除灰—脫硫系統(tǒng)一體化工藝分析

摘 要：隨著當(dāng)前我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，帶動了我國工業(yè)化發(fā)展程度不斷上升，燃煤電廠作為我國電力供應(yīng)的重要方式之一，在社會經(jīng)濟發(fā)展背景下也取得了很大進步。本文重點研究的是燃煤電廠除灰-脫硫系統(tǒng)一體化生產(chǎn)工藝流程，通過這種系統(tǒng)處理方式，防止除灰系統(tǒng)結(jié)垢之后，降低了沖灰廢水中的pH值，并且分析了這種工藝在我國工業(yè)化發(fā)展中的運用前景。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；脫硫系統(tǒng)；一體化工藝

中圖分類號：TK284.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）24-0064-02

在燃煤電廠日常生產(chǎn)過程中，通過鍋爐反應(yīng)之后排出的爐渣與除塵器所收集的灰塵，基本上都含有大量活性比較強的氧化鈣物質(zhì)。這些灰渣大部分都需要通過水利運輸?shù)姆绞?，輸送到廠房當(dāng)中來進行保存。在灰渣的運輸途中，因為堿性氧化鈣物質(zhì)的融入，造成了沖灰水的水質(zhì)明顯惡化，進而造成了廢水當(dāng)中的pH值不斷提升，其中的鈣離子與TDS的濃度會慢慢提升，同時其中所含有的金屬物質(zhì)等相關(guān)污染物濃度也會慢慢上升，最終造成了排出的沖灰廢水的質(zhì)量，嚴重超過了我國相關(guān)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，其中最明顯的是pH值>9.0，這就造成了沖灰廢水成為了燃煤電廠中最主要的水污染源，不但對水體產(chǎn)生了嚴重污染，同時還使得燃煤電廠支付大量的超額排放污水的成本費用。因此，針對這一問題，在燃煤電廠當(dāng)中實施除灰-脫硫系統(tǒng)一體化工作流程，通過這種方式有效的解決了上述問題。

1 除灰-脫硫系統(tǒng)一體化工作原理

1.1 原理分析

在燃煤電廠的除灰系統(tǒng)當(dāng)中，在飛灰當(dāng)中產(chǎn)生的堿性物質(zhì)，主要是通過沖灰水所形成的環(huán)境污染以及形成結(jié)垢。要是向沖灰水當(dāng)中加入大量的酸性物質(zhì)之后，飛灰中會溶出含有堿性物質(zhì)，那么除灰系統(tǒng)當(dāng)中的沖灰廢水的水質(zhì)的超標(biāo)問題與系統(tǒng)中存下的結(jié)構(gòu)問題就得到了有效解決。通過對脫硫塔中吸收液的處理工作，其中含有大量的硫酸或者是次硫酸，對其使用脫硫塔來進行處理的時候，需要通過吸收液來作為沖灰水，當(dāng)吸收液當(dāng)中的硫酸含量和飛灰中的堿性物質(zhì)含量持平的時候，對除灰系統(tǒng)中的結(jié)垢問題就得到了有效解決。除此之外，經(jīng)過沖灰過程之后的吸收液，使用酸性物質(zhì)來對其進行中和，然后可以將其繼續(xù)送到脫硫塔當(dāng)中去吸收二氧化硫。通過這種方式就實現(xiàn)了對飛灰中堿性物質(zhì)在脫硫系統(tǒng)中的充分運用。通常情況下，在同一個燃煤電廠的飛灰當(dāng)中，可以運用堿性物質(zhì)的總量，遠遠小于煙氣當(dāng)中二氧化硫的總量。因此，除灰-脫硫一體化工藝需要保持相應(yīng)的脫硫速度，同時還必須要加入充足量的堿性物質(zhì)來進行綜合[1]，依照以上反應(yīng)原理擬定出了圖1所示的工藝流程圖。

1.2 流程介紹

通過對除灰-脫硫系統(tǒng)一體化工作的工作原理分析之后，對該反應(yīng)的具體流程考慮到以下幾個方面：①充分滿足除灰系統(tǒng)中，沖灰水的質(zhì)量要求脫硫吸收液的pH值的控制程度，實際的控制范圍通過除灰過程模擬實驗可以得到確定。②運用氧化鎂來作為脫硫劑，可以有效省去了制漿系統(tǒng)環(huán)節(jié)，同時還有效抑制的結(jié)垢問題的產(chǎn)生，由于吸收液的PH值過低，必須要運用的廢渣處理系統(tǒng)，同時廢水作為沖灰水的方式，可以在很大程度上簡化了反應(yīng)系統(tǒng)。③在脫硫塔內(nèi)部設(shè)置兩個噴淋設(shè)備，下層噴淋是對吸收液進行循環(huán)運用，可以充分降低吸收液的pH值，通過這種方式滿足了除灰系統(tǒng)當(dāng)中，對沖灰水水質(zhì)的實際需求。除此之外，還可以有效調(diào)節(jié)L/G值，通過反應(yīng)器中上層噴淋裝置，通過氧化鎂來進行吸收，以此來實現(xiàn)了對回收系統(tǒng)中水資源有效運用，同時保證pH范圍在5～6之間，可以提高脫硫的整體效率。④在反應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)中加入了催化劑之后，在脫硫塔的底部位置上，設(shè)置出曝氣裝置，同時在吸收液當(dāng)中的硫酸氫根可以在比較低的pH值條件下實現(xiàn)快速氧化，同時在很大程度上吸收了溶液當(dāng)中的二氧化硫，同時為了實現(xiàn)上述問題實施的可能性，在實驗過程當(dāng)中對燃煤電廠中的除灰-脫硫工藝實施模擬實驗，以此來證明方案實施的有效性[2]。

2 除灰-脫硫一體化工藝模擬實驗

2.1 除灰過程模擬

通過對該實驗?zāi)M分析，重點是將該實驗?zāi)窟^程中，對沖灰水的pH值或者是酸性程度進行了研究，同時對除灰水中的灰漿對廢水pH值產(chǎn)生了影響。通過實驗參數(shù)的模擬設(shè)置之后，通過對某燃煤電廠的200MW機組的運行狀況分析，在實驗用灰的80%來自同一個電廠當(dāng)中，其中還有將近20%的來自第二電廠，在混合灰當(dāng)中加入了氧化鈣之后，其中灰水比例達到了1：20，沖灰水中的灰泵比例作為pH值控制的重要標(biāo)準(zhǔn)。通過對實驗結(jié)果分析之后可以得出，在沖灰水的pH值>4的時候，盡管沖灰水中實際pH值相差很大，但是所形成的灰漿會在30min之后進行沉淀和反應(yīng)，進而沖灰水中的pH值大小相差也不是非常大，基本上都超過了9.5，除此之外，灰場中排水的pH值也基本上都超過了9，這種問題不能達到系統(tǒng)結(jié)垢中沖灰水的排放標(biāo)準(zhǔn)[3]。

2.2 除灰-脫硫一體化模擬實驗

在除灰系統(tǒng)的模擬實驗過程中，針對燃煤電廠中的除灰-脫硫一體化工藝實施了模擬分析實驗，通過這種方式來觀察系統(tǒng)當(dāng)中各個不同部分水質(zhì)的變化情況。通過實驗分析數(shù)據(jù)可以看出，通過了脫硫塔兩層格調(diào)濾網(wǎng)之后，進行了逆流噴淋操作，噴淋的實際高度達到了4000余2500系統(tǒng)，所設(shè)置出的參數(shù)L/G=71L/m3，煙氣SO2濃度3000mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），煙氣流速2.0m/s，進口煙溫120℃，出口煙溫50～70℃。通過該實驗設(shè)置方式，可以得到反映系統(tǒng)當(dāng)中的灰漿pH值小于8.5與灰場中排水系統(tǒng)pH值小于9.0的時候，需要充分滿足除灰系統(tǒng)防結(jié)垢與排水水質(zhì)達標(biāo)的相關(guān)要求，但是因為脫硫系統(tǒng)中的吸收液的pH值控制程度比較大，實際的脫硫程度僅僅為62～75%之間，相對來講效率還是比較低下的。

3 結(jié)束語

通過本文對燃煤電廠除灰-脫硫系統(tǒng)一體化工藝的分析，從中可以有效的總結(jié)出，燃煤電廠除灰和脫硫兩種系統(tǒng)聯(lián)合運行工藝當(dāng)中，使用氧化鎂脫硫劑以及低pH值吸收液的方式，可以在一定程度上省略了制漿系統(tǒng)、廢渣以及廢水處理系統(tǒng)等，使得處理系統(tǒng)更加的簡單化，降低了電廠的運行費用。

參考文獻

[1]羅家濱，張衛(wèi)東.2015年河南省5家燃煤電廠職業(yè)病危害現(xiàn)況分析[J].職業(yè)與健康，2016，32（21）：2893～2897.

[2]王 峰.基于PLC技術(shù)的燃煤電廠除灰監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（26）：30～31.

[3]王學(xué)峰.燃煤發(fā)電廠粉塵危害及防治對策[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2014，10（06）：188～192.

收稿日期：2018-7-24