淺談煙氣脫硫技術(shù)在火電廠中的有效運(yùn)用

李亮

摘要：從我國(guó)環(huán)境現(xiàn)狀看，不少城市都要面對(duì)霧霾問題，此類污染出現(xiàn)的根源是大氣中含有的二氧化硫、氟化物等明顯增加。國(guó)內(nèi)火電廠耗費(fèi)煤炭數(shù)量非常大，而且發(fā)電過程中產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物較多，其對(duì)環(huán)境造成的破壞非常明顯，長(zhǎng)此以往，就會(huì)對(duì)社會(huì)前行產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，需給予重視。當(dāng)前，我國(guó)提高了對(duì)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注程度，相繼出臺(tái)了相關(guān)法律法規(guī)，重污染企業(yè)的關(guān)停成為大勢(shì)所趨。對(duì)于火電廠來說，發(fā)電產(chǎn)生的污染物較多，要想使自身的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力大幅提升，必須充分應(yīng)用煙氣脫硫脫硝技術(shù)，使能源的利用率大幅提高，這會(huì)對(duì)環(huán)境起到一定的保護(hù)作用，進(jìn)而使企業(yè)能保持良好的發(fā)展趨勢(shì)，并為經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

關(guān)鍵詞：煙氣脫硫;技術(shù);火電廠

1火電廠煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀

1.1石灰石∕石灰—石膏（濕法）脫硫工藝

石灰石∕石灰—石膏（濕法）脫硫工藝采用石灰石、生石灰或消石灰的乳濁液作為吸收劑吸收煙氣中的SO2，脫硫效率一般可達(dá)95%以上。石灰石/石灰-石膏法脫硫技術(shù)主要適用于大容量燃煤電廠鍋爐、高濃度SO2煙氣脫硫。該技術(shù)煙氣系統(tǒng)阻力大，設(shè)備功率高，且占地面積大，升級(jí)改造困難，其產(chǎn)生副產(chǎn)品脫硫石膏市場(chǎng)需求越來越小，大部分作為固體廢物堆存處理，容易造成二次污染問題。

1.2 氨法脫硫工藝

氨法脫硫主要適用于有可靠氨源且氨肥能得到有效利用的燃煤鍋爐。氨法脫硫技術(shù)的脫硫效率一般在95%以上，氨的逃逸濃度在3.0mg/m3以下。該技術(shù)運(yùn)行成本高，及運(yùn)行時(shí)電耗、水耗高，脫硫劑氨價(jià)格較高，氨市場(chǎng)價(jià)格一般在2500元/噸～3000元/噸;且運(yùn)行時(shí)結(jié)晶腐蝕及沖刷腐蝕較重，由于氨法脫硫漿液中會(huì)有硫酸銨，亞硫酸銨和亞硫酸銨，會(huì)滲入防腐層表面的毛細(xì)孔內(nèi)造成腐蝕。另其產(chǎn)生析出的硫酸銨飽和晶體隨脫硫漿液在設(shè)備內(nèi)部不間斷的連續(xù)循環(huán)，對(duì)設(shè)備會(huì)造成嚴(yán)重的沖刷腐蝕，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后會(huì)把系統(tǒng)防腐層沖刷掉，是脫硫系統(tǒng)最嚴(yán)重的腐蝕。

1.3 燃燒爐內(nèi)石灰石脫硫工藝

爐內(nèi)脫硫作為減少二氧化硫排放的有效途徑，特別適合于循環(huán)流化床燃燒。通過向爐內(nèi)添加石灰石，石灰石中的碳酸鈣遇熱先煅燒分解為可與二氧化硫作用的多孔狀氧化鈣，從而顯著降低煙氣中二氧化硫的排放。一般當(dāng)鈣硫比1.8～2.5，脫硫劑粒徑1mm時(shí)，爐內(nèi)脫硫率可達(dá)50%～90%。該工藝技術(shù)較為簡(jiǎn)單，但脫硫效率波動(dòng)較大，較難長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，且僅適用于中小機(jī)組燃用中、低硫煤的流化床燃燒煙氣脫硫。

1.4氧化鎂法

氧化鎂法還有另一個(gè)稱呼是技術(shù)氧化物法，其原理就是利用SO2與氧化鎂的化學(xué)特性，在其反應(yīng)后生成硫酸鎂和亞硫酸鎂，這兩種物質(zhì)在經(jīng)過充分煅燒之后以分解重構(gòu)的方式再次生成氧化鎂，在這一過程中還能回收純凈的SO2氣體，如此一來基本上沒有產(chǎn)生什么浪費(fèi)，且脫硫劑能夠再次重復(fù)利用，在實(shí)際操作中，相對(duì)于石灰水而言，氧化鎂有著更強(qiáng)的活性、液氣比較小，總的脫硫效率更高，但該方法并不是十全十美的，因?yàn)檠趸V多為固體狀，所以在反應(yīng)過程中會(huì)出現(xiàn)大量的固定沉降，會(huì)造成堵塞問題，且反應(yīng)過后所產(chǎn)生的硫酸鎂極難處理，若直接拋棄很容易造成二次污染，若想全部去除則需要消耗大量成本。

1.5循環(huán)流化床法

該方法就是利用氫氧化鈣與二氧化硫、三氧化硫所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的方式來達(dá)到既定的脫硫效果。在該技術(shù)的加持下，脫硫劑存在的條件便利，其能與塔內(nèi)的煙氣充分反映，大大提高了脫硫原料的使用效率，在實(shí)際運(yùn)行過程中，若脫硫塔中沒有易損壞或無轉(zhuǎn)動(dòng)部件，則可達(dá)到一種不需經(jīng)常維護(hù)或不維護(hù)的狀態(tài)。一般情況下，脫硫渣以干態(tài)的方式存在，在這種較為穩(wěn)定的狀態(tài)下其與系統(tǒng)設(shè)備間不會(huì)出現(xiàn)堵塞、黏結(jié)、腐蝕等問題，且脫硫效率高達(dá)90%以上，在脫硫完成后，煙氣的平均溫度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于露點(diǎn)溫度，所以很難形成濕潤(rùn)環(huán)境，也無須考慮煙道與相應(yīng)設(shè)備的防潮、防腐措施。在使用過程中我們不難發(fā)現(xiàn)，該脫硫系統(tǒng)有著操作簡(jiǎn)單、占地面積少、無廢水排放、耗能低、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)成本小等優(yōu)勢(shì)，也正是因此該技術(shù)受到許多企業(yè)的推崇。

1.6 旋轉(zhuǎn)噴霧法

該方法與循環(huán)流化床法同時(shí)被歸類于干法脫硫之中，其有著相似的性能與特點(diǎn)，在脫硫時(shí)我們不難發(fā)現(xiàn)，在塔內(nèi)的脫硫劑能與煙氣進(jìn)行充分反映，也有著使用效率高、停留時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，且脫硫效率高達(dá)90%。在脫硫完成后煙氣也低于露點(diǎn)，所以也沒必要考慮煙道或防潮，且與循環(huán)流化床法一樣，其也有著操作簡(jiǎn)單、占地面積小、無廢水排放、耗能低、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)成本小的特點(diǎn)，二者的不同之處在于，旋轉(zhuǎn)噴霧法容易出現(xiàn)粘壁現(xiàn)象，造成煙道堵塞，裝置的磨損問題也較為突出，除塵器容易被腐蝕，所以在實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)結(jié)合特殊情況進(jìn)行具體討論。

1.7海水脫硫技術(shù)

海水脫硫技術(shù)是在脫硫吸收塔內(nèi)將經(jīng)除塵后的煙氣與海水相向流動(dòng)充分接觸，煙氣中的二氧化硫被海水洗滌進(jìn)入到海水中，并與海水中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)從而被去除，凈煙氣經(jīng)加熱后排放。脫硫吸收塔排出的酸性海水進(jìn)入曝氣池與其他新鮮海水混合，經(jīng)過曝氣處理使其水質(zhì)恢復(fù)，從而達(dá)標(biāo)排放。有相關(guān)資料研究表明，該技術(shù)脫硫率可達(dá)95%以上。通過該項(xiàng)技術(shù)能夠有效降低火電廠投入成本，在進(jìn)行脫硫時(shí)不再需要使用其他藥劑，有效避免對(duì)環(huán)境造成二次污染。海水脫硫技術(shù)的脫硫效果相對(duì)較好，但在應(yīng)用過程中需要確?；痣姀S選址處附近有大量海水。目前海水脫硫技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入成熟階段，以國(guó)內(nèi)的某500MW的火電廠來舉例，該火電廠先通過吸收塔將海水吸收到塔頂，然后再將煙氣進(jìn)行冷卻，接著讓其進(jìn)入吸收塔底部，通過相應(yīng)設(shè)備使煙氣與海水相互接觸，去除煙氣中的二氧化硫，通過該項(xiàng)技術(shù)二氧化硫去除率可達(dá)98%。

2分析脫硫技術(shù)的發(fā)展

石灰石-石膏濕法通常用在脫硫技術(shù)當(dāng)中。但是，火力發(fā)電廠脫硫技術(shù)的關(guān)鍵在于吸收塔。不同類型的吸收塔將產(chǎn)生不同的效果。通常，吸收塔有四種類型：一種是填料塔。填料塔使用內(nèi)部固體填料，使?jié){液從填料層的表面流入其中，并與爐內(nèi)的煙氣融合以實(shí)現(xiàn)脫硫的目的。但是，應(yīng)用此方法時(shí)，可能會(huì)發(fā)生阻塞;第二個(gè)是液柱塔。通過煙氣，氣體和液體的熔融，完全傳質(zhì)和完全脫氮，盡管脫硫效率很高，但爐內(nèi)沒有阻塞，煙氣產(chǎn)生的阻力會(huì)引起更多的脫硫損失;第三個(gè)是噴霧吸收塔。噴霧吸收塔脫硫技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。通常，爐子中的煙氣從上到下移動(dòng)，并且形狀為喇叭狀，或者可以以特定角度向下噴灑以充分吸收煙氣。盡管煙道氣在結(jié)構(gòu)和成本上都優(yōu)于前兩者，但煙道氣分布不均;第四個(gè)是鼓泡塔。石灰石用于壓住煙氣，但煙氣和漿液熔融后會(huì)產(chǎn)生鼓泡，脫硫效果好，效率高，煙氣流量分布均勻，唯一的缺點(diǎn)是阻力大并且結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。

3結(jié)語

我們不難看出煙氣脫硫是一項(xiàng)有著較強(qiáng)專業(yè)性的系統(tǒng)性工作，相關(guān)工作者應(yīng)在實(shí)際操作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，用世界格局時(shí)刻留意該技術(shù)的發(fā)展，加緊學(xué)習(xí)先進(jìn)知識(shí)，著力解決實(shí)際問題，在崗位上謀求突破創(chuàng)新，在實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值的同時(shí)為企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供助力。

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