火力發(fā)電廠鍋爐脫硫除塵及節(jié)能技術(shù)

黨春輝

（國網(wǎng)能源新疆準東煤電有限公司，新疆 昌吉 831100）

近十年來，霧霾城市的數(shù)量迅速增加，而最主要的原因是SO2、SO3嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境。當前，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境不斷惡化，人們越來越重視環(huán)境保護，并出臺了相應的法律法規(guī)和措施。但是，仍然存在來自火力發(fā)電廠的煙氣和氧化硫。由于實際排放量較高，而且生態(tài)系統(tǒng)也受到污染，因此在煙灰脫硝和脫硫一體化技術(shù)的開發(fā)和應用中，其自身的運行效率更高，成本更低，性能也更好，得到了關(guān)注和認可。所以作者站在可持續(xù)發(fā)展的角度上，針對火力發(fā)電廠鍋爐脫硫除塵及節(jié)能技術(shù)展開研究，其目的也是為了降低二氧化硫等氣體對生態(tài)環(huán)境的破壞，同時也能夠充分發(fā)揮節(jié)能技術(shù)的作用和價值，進而促進我國火力發(fā)電廠健康可持續(xù)發(fā)展。

1 常用的脫硫技術(shù)

1.1 煙氣脫硫技術(shù)

當前，火力發(fā)電廠鍋爐脫硫除塵工作獲得了令人稱贊的成績和效果，因為節(jié)能技術(shù)的應用能夠提高節(jié)能效果，進一步降低不良氣體對生態(tài)環(huán)境的影響，以及確保人們身體健康。常用的脫硫技術(shù)有很多種，其中煙氣脫硫技術(shù)是常用的技術(shù)之一，它主要是指從煙道氣或者是其他工業(yè)廢氣中，除去二氧化硫以及三氧化硫等物質(zhì)，我們也可以將其簡稱為FGD?，F(xiàn)如今，該技術(shù)被大量應用在火力發(fā)電廠鍋爐脫硫除塵中，而該技術(shù)又可以劃分為多種形式，而不同種類也發(fā)揮著不同作用，但是由于生產(chǎn)經(jīng)營過程中會造成二氧化硫等氣體的產(chǎn)生，所以，為了控制二氧化硫的生成，工作人員應采取有效的措施來進行脫硫處理。例如，可以運用煙氣脫硫技術(shù)來控制二氧化硫氣體的產(chǎn)生，同時也能夠降低灰渣處理工作量，進而提高整個工作質(zhì)量和效率，最重要的是能夠有助于緩解鍋爐的磨損[1]。

脫硫超集成技術(shù)：這是一種結(jié)合了新硫氧化物和一氧化氮去除的脫硫超集成技術(shù)。它的實際應用是整個系統(tǒng)，但該技術(shù)仍處于探索和開發(fā)階段。該中心的許多技術(shù)尚未成熟，還沒有廣泛用于熱電廠的煙灰脫硫和反硝化中。同時，將脫硫整合到土壤中的技術(shù)還包括煤煙燃燒和實際煤炭燃燒過程中煤炭燃燒的脫硫。煙灰在工業(yè)中被廣泛使用，但是具體的工藝過程分為干法和濕法。干法同時脫硫和超集成化技術(shù)：在火電廠煙氣脫硫方面，高能輻射法是干法同時脫硫和反硝化技術(shù)的重點，具體的施工方法主要包括電子束成像和脈沖核等離子體法。具體的使用原理是由電子促進劑產(chǎn)生的高能等離子體，該電子促進劑將煙霧中的氮氧化物氧化以產(chǎn)生液態(tài)乳酸和硝酸，然后將其引入銨溶液中并中和以生成油酸銨和硝酸銨。其余的煙氣則通過煙囪排放到大氣中，然而，Impulscorona 的等離子方法與上述方法具有一定的相似性，但唯一的區(qū)別是使用高壓脈沖電源代替了電子通量。在此過程中，可以獲得良好的效果，在實際使用過程中不產(chǎn)生廢水或廢物，具有恒定節(jié)能環(huán)保的特點，副產(chǎn)品可以回收利用，在一定程度上提高了經(jīng)濟效益。

萊爾化學在干式同時脫硫和反硝化技術(shù)中也很常見，它是源于國外的，其主要原理是使用石灰石粉煤灰作為硫氧化物的吸收劑，它非?；顫姡虼丝梢酝瑫r進行脫硫和脫硝。實踐中使用的設備不僅簡單，而且不排放廢水，脫硫和脫硝的效率較低，因此通過使用脫硫裝置可以提高脫氣率。過量的吸附劑，導致實際運行成本的增加。

尿素凈化煙霧法：該處理方法的主要步驟是向設備中添加pH 值在5-9 之間的吸收劑液體，二氧化碳和氮氧化物的去除率不受煙灰中二氧化硫和氮氧化物濃度的影響。因此，在處理結(jié)束后，將廢氣直接排出，將煙灰從硫和基石上除去后，吸收液也可以回收硫酸銨，但是這種方法由于性能不好，因此很難達到工業(yè)應用標準。

濕法同時脫硫和解集成化技術(shù)：氯酸氧化法在使用過程中以氯酸為強氧化劑，氧化二氧化硫和氮氧化物，并使用與二氧化硫相同的設備與煙氣同時進行脫硫和反硝化，但基本實現(xiàn)了吸收。WSA Snow x 的技術(shù)原理是在SCR 反應器中使用強大的催化劑。氮的作用是將氮氧化物還原為氮，然后將煙氣置于轉(zhuǎn)化器中，通過催化劑的作用獲得二氧化硫的氧化并形成三氧化硫。在冷凝器中冷凝后，加水并混合形成酸。使用該方法進行脫硫和反硝化會消耗氨，因此非常安全，不會產(chǎn)生二次污染或廢水，從而導致脫硫和反硝化的效率較高。

1.2 生物脫硫技術(shù)

除了煙氣脫硫技術(shù)被火力發(fā)電廠常常使用之外，生物脫硫技術(shù)也是常使用的一個技術(shù)手段，該技術(shù)我們也可以將其稱為生物催化脫硫技術(shù)，它主要是指一種在常溫常壓下，利用需養(yǎng)或是厭氧菌將物質(zhì)中的有毒氣體清除掉。生物脫硫技術(shù)包括生物過濾，生物吸附和生物滴濾，并且這三個系統(tǒng)都是開放式系統(tǒng)，根據(jù)不同環(huán)境，其微生物種群會有所不同。近幾年來，隨著火力發(fā)電廠經(jīng)營規(guī)模的不斷擴大，內(nèi)部經(jīng)營項目種類也在逐漸增多，氧化態(tài)的含硫污染物必須先經(jīng)生物還原作用生成硫化物或H2S，然后再經(jīng)生物氧化過程生成單質(zhì)硫，因此，在實際生產(chǎn)過程中往往會產(chǎn)生很多二氧化硫，或者是三氧化硫氣體，在大多數(shù)生物反應器中，微生物種類以細菌為主，真菌為次，極少有酵母菌。常用的細菌是硫桿菌屬的氧化亞鐵硫桿菌，脫氮硫桿菌及排硫桿菌。最成功的代表是氧化亞鐵硫桿菌，其生長的最佳pH 值為2.0～2.2，所以，為了進一步提高鍋爐脫硫除塵工作質(zhì)量，我們必須要運用生物脫硫技術(shù)來展開作業(yè)，這樣能夠借助生物技術(shù)提高節(jié)能效果，且為行業(yè)發(fā)展帶來更大的利潤空間。最重要的是能夠為火力發(fā)電事業(yè)未來發(fā)展奠定夯實的基礎，讓其在實際鍋爐除塵過程中的各項工作能夠有序開展，如此一來，真正意義上實現(xiàn)節(jié)約能源的目的，并有效降低二氧化硫等氣體對環(huán)境的污染，促進我國社會經(jīng)濟得以健康可持續(xù)發(fā)展。

1.3 新型脫硫技術(shù)

新型脫硫技術(shù)也被火力發(fā)電廠鍋爐脫硫除塵作業(yè)所使用，而此技術(shù)包含很多，比如，氧化脫硫技術(shù)、超聲波氧化脫硫技術(shù)、光等離子脫硫技術(shù)，不同的技術(shù)也發(fā)揮著不同的作用。其中氧化脫硫技術(shù)，它主要是指利用氧化劑將硫化物質(zhì)氧化成亞砜和砜，再使用溶劑提取的方法將亞砜從油品中脫出，進一步降低二氧化硫?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境的污染。本身火力發(fā)電廠生產(chǎn)運作過程中就會產(chǎn)生不良氣體，所以更應該運用新型脫硫技術(shù)來去除硫化物質(zhì)。再者，超聲波氧化脫硫技術(shù)，它在銀原料與含有氧化劑和催化劑的水之間的反應中混合，在超聲波的作用下，小氣泡迅速與破壞產(chǎn)物相關(guān)聯(lián)，并且油性水彼此劇烈混合。參與硫化物的反應也是現(xiàn)代社會所孕育出來的新型脫硫技術(shù)，它的脫硫效果更加顯著，能夠給工作人員帶來便利，最重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源、提高經(jīng)濟利潤的目的。

2 鍋爐脫硫除塵技術(shù)

鍋爐脫硫除塵技術(shù)能夠促進火力發(fā)電廠行業(yè)發(fā)展，它包含很多除塵裝置，比如：旋流板塔、煙氣脫硫除塵裝置，這些裝置都是火力發(fā)電廠鍋爐脫硫除塵工作中的重要組成設備，我們要對每一個裝置進行全面管理。煙氣會接觸到一些除塵水，所以，工作人員更應該借助鍋爐脫硫除塵一體化技術(shù)來提高除塵的效率和質(zhì)量。同時，此技術(shù)的脫硫效率也是十分高的，能夠有效降低燃料或者電能資源浪費問題的出現(xiàn)，在最大限度上提高資源利用率，為行業(yè)經(jīng)濟活動的順利進行提供堅實的數(shù)據(jù)支持[2]。通過對影響該技術(shù)的效果的實驗分析，我們可以從外部的溫度、裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)等多方面進行改進，以提升除塵的效果。例如噴霧器在除塵系統(tǒng)中的作用十分重要，在選用時，應該選取碗型的噴嘴，因為這種噴嘴的噴射角與一般的噴嘴相比更大一些，因此噴射的范圍就更廣，同時采用這一碗型噴嘴，還不容易受到摩擦的影響，將壓力調(diào)整到0.3MPa，通過測量計算得出霧滴的噴射范圍能夠達到0.2mm，具有明顯的效果。此外，文氏管、除霧器等裝置的應用也具有重要的影響，在選取時應該重視起來。除此之外，我們也可以借助相應的變頻器控制系統(tǒng)，來推動鍋爐脫硫除塵作業(yè)有序展開，這類系統(tǒng)能夠彌補傳統(tǒng)人工作業(yè)的不足，進而減少燃料量且提高節(jié)能效果。當然，這也能夠為促進人類可持續(xù)發(fā)展與社會經(jīng)濟穩(wěn)固發(fā)展注入生機與活力。

3 節(jié)能效果及經(jīng)濟性分析

除塵脫硫一體化有著較高的除塵率，除塵指標基本與現(xiàn)行電除塵器相同，對電除塵器無法脫除的10μm 級粉塵顆粒具有很好的除塵效果。該技術(shù)與投資大、系統(tǒng)復雜的濕法煙氣脫硫相比，效率稍低，但燃用中低硫煤種的鍋爐或爐窯完全能夠滿足環(huán)保的要求，具有非常好的技術(shù)經(jīng)濟性。煙氣系統(tǒng)的總壓力損失較小，低于1200Pa，而濕法煙氣脫硫系統(tǒng)阻力1800Pa 左右，不必像濕法煙氣脫硫增設增壓風機，可直接對現(xiàn)有引風機進行局部改造。單位投資少，具有非常好的投資效益。除塵脫硫一體化技術(shù)具有高效除塵、兼顧脫硫的特點，特別適合老機組的濕式除塵器改造。

4 火力發(fā)電廠鍋爐脫硫除塵裝置問題所在

4.1 改造鍋爐設計

火力發(fā)電廠要想提高鍋爐脫硫除塵效果，還需要加強鍋爐設計上的改造，本身鍋爐設計質(zhì)量的高低關(guān)乎行業(yè)各項經(jīng)濟活動的發(fā)展進度，所以，優(yōu)秀設計人員更應該結(jié)合實際狀況積極改造鍋爐設計，其目的也是為了實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，在最大限度上減少燃料的使用量，為火力發(fā)電廠帶來更大的利潤空間。首先，可以在設計過程中將原風機配電柜系統(tǒng)作為重要依據(jù)，加強對各個環(huán)節(jié)的設計，只有這樣才能夠控制好風量，避免燃料或者是電能等資源浪費問題的出現(xiàn)，因為以往的變頻器控制系統(tǒng)，在實際運作過程中往往會因諸多因素而發(fā)生故障，不能夠進行自動切換，這樣就會造成不必要的能源浪費，也難以實現(xiàn)提高節(jié)能效果的目的，所以，改造鍋爐設計具有現(xiàn)實的意義，需要高度重視。其次，為了進一步防止鍋爐系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，設計人員也要對現(xiàn)有的設計方案進行優(yōu)化和調(diào)整，應將相應變頻控制系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)進行手動切換操作，目的是在設備發(fā)生故障時，能夠在第一時間進行系統(tǒng)切換，以此來降低能源的消耗量，且提高鍋爐脫硫除塵工作時效性。

4.2 控制燃煤燃料

火力發(fā)電廠工作人員也要控制好燃煤燃料，本身隨著自身經(jīng)營范圍的不斷擴大，鍋爐在實際運作過程中就會產(chǎn)生大量的成本支出，所以，為了更好地提高能源利用率，需要控制好燃煤燃料的使用量，這也是降低運作成本、提高節(jié)能效率的重要內(nèi)容，需要予以重視。首先，工作人員應科學控制煤的消耗量，比如：可以運用風煤比進行配合，這都是降低原煤消耗量的一個有效舉措，當然，也可以運用以往工作經(jīng)驗，積極開展鍋爐管理工作并加大各級人員培訓，不斷提高其工作能力和效率。而領(lǐng)導人員也要發(fā)揮自身職能作用，積極端正自身工作態(tài)度，進而推動整個鍋爐脫硫除塵工作得以順利有序展開。其次，操作人員也要積極努力學習，進一步提高實際操作能力，確保鍋爐正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，這也有助于控制二氧化硫或者是三氧化硫等氣體的排放量。最后，真正意義上達到節(jié)能減排的目標，以及促進我國火力發(fā)電廠在變幻莫測的市場行業(yè)競爭中能夠健康、可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)束語

在工業(yè)化進程不斷深化的背景下，由工業(yè)化引起的環(huán)境污染問題逐漸凸顯，人們開始重視環(huán)境保護。此外，火力發(fā)電廠的脫硫集成技術(shù)也得到了擴展。為了進一步促進該技術(shù)的發(fā)展，目前正在研究的主要方向是通過低成本投入和低運營成本實現(xiàn)相對較高的能源利用率，從而使能源可持續(xù)發(fā)展。綜上所述，目前，火力發(fā)電廠在鍋爐脫硫除塵過程中面臨著很多問題，致使脫硫效果不高，所以，優(yōu)秀管理人員應運用先進的脫硫技術(shù)以及節(jié)能技術(shù)實施脫硫操作，這樣才能夠降低不良氣體對生態(tài)環(huán)境的影響，且確保人們生命財產(chǎn)安全。當然，也要積極改造鍋爐設計以及控制燃煤燃料，只有做好這些方面的工作，才能夠促進我國社會經(jīng)濟穩(wěn)固發(fā)展。