火電廠煙氣濕法脫硫除塵系統(tǒng)工藝研究

管雁芳

摘要：現(xiàn)階段，我國大部分電廠多以火力發(fā)電為主，也就是其主要通過消耗煤炭等原料資源來實(shí)現(xiàn)熱能和電能之間的轉(zhuǎn)換?；痣姀S發(fā)電過程中，難免會(huì)生成大量的廢氣污染物。若對于這些廢氣污染物不經(jīng)處理便直接排放到大氣環(huán)境中，必然會(huì)造成極為嚴(yán)重的污染現(xiàn)象。發(fā)電負(fù)荷的增加將導(dǎo)致電廠所排放的煙氣量急劇增加，燃燒煤炭排放SO2所導(dǎo)致的環(huán)境污染日益加劇。因此對于火電廠SO2排放量的控制顯得尤為重要，如何使電廠脫硫除塵系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行已成為能源及環(huán)保領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：火電廠;煙氣濕法;脫硫除塵系統(tǒng);工藝

1我國大氣環(huán)境狀況

我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國。大約78%的電力、60%的民用商品能源以及70%的化工原料均靠煤。煤直接燃燒是中國最重要的人為空氣污染源。而燃煤過程中會(huì)釋放大量的粉塵、硫化物等有害物質(zhì)，就導(dǎo)致我國大氣污染的最主要原因就是燃煤廢氣的大量排量。隨著國民環(huán)保意識(shí)的提高，在大氣污染治理方面做出了很多的防護(hù)措施，一些城市的大氣污染得到有效地控制與預(yù)防，但是總體來說，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化和工業(yè)化的進(jìn)程日益加快，城市大氣污染已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重，致使酸雨降水污染普遍加劇，SO2污染已經(jīng)成為一些城市的主要污染物。

2火電廠煙氣脫硫常用工藝

2.1濕法脫硫工藝

在火電廠煙氣脫硫過程中，采用濕法脫硫工藝，整個(gè)過程需要在溶液中進(jìn)行。脫硫劑和產(chǎn)品處于潮濕狀態(tài)。濕法脫硫的原理是氣液反應(yīng)。脫硫效率高，脫硫效率可達(dá)95%以上。濕法脫硫常用的方法有石膏脫硫法和海水煙氣脫硫法。石膏脫硫法又稱石灰石脫硫法，在火電廠煙氣脫硫中得到了廣泛的應(yīng)用。它具有成熟的技術(shù)優(yōu)勢。利用石灰漿液和石灰石漿液對煤粉鍋爐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硫處理。在應(yīng)用過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制石灰石漿液的ph值。石膏脫硫過程的脫硫成本較高，主要是石膏的運(yùn)輸和儲(chǔ)存，而石膏則會(huì)對設(shè)備造成腐蝕。

2.2半干法煙氣脫硫工藝

煙氣脫硫技術(shù)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用，半干法煙氣脫硫過程中，需要利用機(jī)械或空氣的力，將漿液液滴轉(zhuǎn)化為細(xì)小的液滴，并與SO2反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)脫硫處理。應(yīng)用的原理是液體可以提高鍋爐煙氣脫硫處理的表面積，提高過程中煙氣換熱的影響，將脫硫吸收，從而降低脫硫產(chǎn)品的水分含量，最終形成固體渣脫硫產(chǎn)品。

2.3干法脫硫

干法脫硫是用一些粉狀吸收劑處理煙氣中的二氧化硫。該工藝的應(yīng)用需要在完全干燥的條件下進(jìn)行，且處理后的產(chǎn)品為干粉。干法脫硫不會(huì)對設(shè)備造成腐蝕，不會(huì)出現(xiàn)冷凝問題。干法脫硫效率相對較低。采用的主要方法有：鍋爐內(nèi)鈣的注入方法和尾部加鈣的方法。在鍋爐噴鈣的方法是噴石灰粉在全干狀態(tài)噴入鍋爐進(jìn)行脫硫。鍋爐尾部加鈣與鍋爐注鈣的方法不同。鍋爐末端需加加濕段，以提高脫硫效果。

3濕法FGD技術(shù)

濕法FGD技術(shù)已有幾十年的發(fā)展歷史，技術(shù)上越來越成熟與完善，濕法FGD又根據(jù)吸收劑的不同分為幾種不同的工藝技術(shù)，主要有石灰石-石膏法、海水法、氨法等。其中石灰石-石膏法有其成本低廉，吸收劑資源豐富被廣泛應(yīng)用，成為世界上應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硫工藝。石灰石-石膏法采用廉價(jià)易得的石灰石粉作為吸收劑，煙氣中的SO2與漿液中的CaCO3和鼓入的氧化空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終得到的副產(chǎn)品石膏在洗滌液中沉淀下來，經(jīng)分離即可拋棄或回收。該工藝較為成熟，脫硫效率在95%以上，運(yùn)行穩(wěn)定，能耗低，成本較低，但運(yùn)行費(fèi)用高。海水法是由于自然界海水呈堿性，PH值為7.8-8.3，海水對酸性的酸性氣體具有很強(qiáng)的中和吸附能力，海水吸收SO2后，最終產(chǎn)物為可溶性硫酸鹽。海水脫硫法的工藝特點(diǎn)是用純凈的海水作為吸收劑，工藝系統(tǒng)簡單，節(jié)省了吸收劑制備系統(tǒng)。并且吸收劑系統(tǒng)不會(huì)結(jié)垢，堵塞等現(xiàn)象從而可使系統(tǒng)利用率高，脫硫后的海水經(jīng)過處理可直接排入海中，節(jié)省了后續(xù)處理設(shè)施費(fèi)用，脫硫效率高，運(yùn)行成本低。氨法工藝采用NH3做吸收劑吸收煙氣中的SO2，氨法反應(yīng)速率快，有較高的吸收劑利用率，反應(yīng)完全。但吸收劑成本較高，造成運(yùn)行成本高，并且對整個(gè)脫硫系統(tǒng)的密封性要求高，否則容易產(chǎn)生二次污染。

4火電廠除塵技術(shù)

火電廠在能源利用過程中帶來的污染是多方面的，在大氣污染中煙塵排放問題又是一個(gè)重要的因素。目前全球的除塵技術(shù)主要有機(jī)械除塵、過濾式除塵、濕式除塵以及靜電除塵。機(jī)械除塵是一種利用重力、慣性力、離心力等機(jī)械力分離捕集空氣中粉塵的裝置。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，裝置和運(yùn)行費(fèi)用較低，但是除塵效率不高。按除塵粒的不同可設(shè)計(jì)為重力塵降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器。適用于含塵濃度高和顆粒力度較大的氣流。廣泛用于除塵要求不高的場合或用作高效除塵裝置的前置預(yù)除塵器。過濾式除塵器是使含塵氣體通過多孔濾料，把氣體中塵粒截留下來，使氣體得到凈化的除塵裝置。按濾塵方式有內(nèi)部過濾與外部過濾之分。按過濾介質(zhì)的不同分為布袋除塵器、濾筒除塵器等。按清灰方式的不同分為在線/離線脈沖噴吹清灰袋式除塵器、反吹清灰袋式除塵器、振打/振動(dòng)清灰袋式除塵器。按過濾元件形狀的不同而有圓袋除塵器、扁袋除塵器、星形袋除塵器。具有除塵效率高、易清洗、耐溫、使用方便的特點(diǎn)。濕式除塵是利用洗滌液（一般為水）與含塵氣體充分接觸，將塵粒洗滌下來而使氣體凈化的方法。濕式除塵方式的效率高，除塵器結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，占地面積小，操作維修方便，特別適宜于處理高溫、高濕、易燃、易爆的含塵氣體。

結(jié)束語

濕法脫硫系統(tǒng)具有一定的洗塵效果，但由于同時(shí)存在洗塵作用和漿液夾帶現(xiàn)象，成為除塵改造工作中的“雙刃劍”，部分機(jī)組在除塵改造無法直接達(dá)標(biāo)前提下，可以通過濕法脫硫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)粉塵達(dá)標(biāo)排放，但也存在粉塵在經(jīng)過吸收塔后粉塵濃度不降反升甚至造成超標(biāo)的現(xiàn)象。因此，在同期開展的脫硫提效改造工作中，必須考慮其粉塵協(xié)同脫除作用的提效措施。

參考文獻(xiàn)

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