淺析火電廠煙氣脫硫一體化技術的研究現狀

徐莉

摘 要：文章根據我國國情，分析我國火電廠煙氣脫硫技術現狀，概述電廠的脫硫方式，重點分析了石灰石/石灰—石膏法濕法脫硫技術的應用，并就存在的問題提出相關建議。

關鍵詞：火電廠；脫硫；一體化；環保

中圖分類號：X773 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）29-0003-02

現階段，波浪發電技術正被逐漸研究和利用，但仍需很長一段時間，煤炭依然是火電廠發電的最主要燃料之一。環境保護越來越受到人們的重視，而發電技術還不完善，煤炭發電會帶來環境污染是必然的，在使用過程中排放出大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物等有害氣體對生態環境造成的嚴重影響是不可忽視的。所以為了電力工業和環境保護能夠協調發展，必須采取有效措施控制火電廠SO2的排放。

1 我國火電廠煙氣脫硫技術的現狀

脫硫工藝在生產中所處的部位可分為：燃燒前的燃料脫硫，燃燒中脫硫和燃燒后的煙氣脫硫（FGD）。煙氣脫硫即在鍋爐尾部電除塵后至煙囪之間的煙道處加裝脫硫裝備，是控制SO2和酸雨污染最有效最主要的技術手段，為國內外廣泛應用。煙氣脫硫方法按有無液相介入可分為：濕法、半干法、干法、電子束法和海水法。其中濕法脫硫技術占85%左右，而石灰石—石膏濕法約占36.7%。目前，大型機組煙氣脫硫核心關鍵技術和設備仍然依賴于國外，投資和運行費用仍然居高不下，不適合我國國情。本文對當前我國火電廠煙氣脫硫一體化技術加以分析，提出存在的主要問題，并給出幾點改進的建議。

2 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術

2.1 主要工藝

石灰石—石膏濕法煙氣脫硫技術以石灰石漿液作為脫硫劑，在吸收塔內對煙氣進行噴淋洗滌，使煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣。主要流程為：煙氣從煙道引出后經增壓風機增壓，進入GGH煙氣加熱器冷卻進入吸收塔。煙氣在吸收塔中與噴淋的石灰石漿液充分接觸，除掉SO2后生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，落入沉淀池。吸收塔排出的凈空氣，經GGH凈煙氣側加熱后進入煙囪，排向大氣。技術系統圖如圖1所示。

2.2 化學反應原理

石灰法：

SO2+CaO+1/2H2O——CaSO3·1/2H2O

石灰石法：

SO2+CaCO3+1/2H2O——CaSO3·1/2H2O+CO2

這種半水亞硫酸鈣含水率40%～50%，不易脫水，且難溶于水容易引起結垢。其中部分亞硫酸鈣與煙氣中的氧反應生成石膏CaSO4·2H2O無法利用。我們大多采用強制氧化，即向吸收塔下部循環氧化槽中鼓入空氣，使其充分氧化生成石膏，氧化率高達99%。脫硫副產品為石膏，可以回收利用。

石灰石—石膏濕法工藝成熟，最大單機容量超過1 000 MW；脫硫效率≥95%，Ca/S≤1.03；系統運行穩定，可用率≥95%；脫硫劑—石灰石，價廉易得；脫硫副產品—石膏，可綜合利用；且建設期間無需停機，經濟便捷。但該工藝系統復雜，一次性投資大；運行較多、運行費用高，占地面積大，耗水量大，造價高，副產品問題如處理不當，極易造成污染，在電廠沒有預留脫硫場地的情況下是有一定的難度，但它是目前應用最多，技術最為成熟的一種脫硫工藝，成熟度見表1。

3 我國火電廠煙氣脫硫技術存在的問題

3.1 煙氣脫硫技術自主創新能力很低

自主創新能力低下一直是我國發展各項先進技術的硬傷，在煙氣脫硫技術上也不例外。據統計，我國所有的脫硫公司中只有為數不多的幾家公司有30萬kW及以上機自主知識產權的煙氣脫硫技術，其他公司還在引進大量外國的脫硫技術，技術引進費和技術使用費等各項開支加大了公司的生產成本，而且引進回來的脫硫技術很大程度上不能與我國公司的實際狀況相符合，使用結果很不理想，因此就更談不上吸收再創造了。

3.2 煙氣脫硫市場的法制監管力度不夠

在大力宣傳生態環保生產的國際大環境下，脫硫市場的規模和范圍也呈逐漸擴大趨勢。然而我國的各種脫硫環境、市場還不夠成熟，雖然各種與脫硫環保有關的企業順勢大批量的出現，但是在脫硫人才的選擇、脫硫技術的標準，脫硫公司的水平上還沒有明確的條文予以規定，相關制度的缺乏導致后期除了出現脫硫公司承包脫硫工程的效果不明顯，質量不合格的后果，還出現了部分工程招標存在走形式的現象。

3.3 部分脫硫設備難以實現高效穩定運行

一方面由于我國的脫硫自主創新技術能力低下，多數設備源自于國外，因此在引進、吸收、再創造上存在和大程度的不足，在后期的再設計上也出現了較大的缺陷，當機器出現故障時不能及時的修復，脫硫設備不僅停產運行還耽誤了工程進度。另一方面脫硫市場的法制等監管力度不夠強。為了獲得利益，火電廠存在不正當競爭也導致脫硫設備不能實現高效穩定運行。

4 對我國火電廠煙氣脫硫技術的幾點建議

4.1 加強我國脫硫技術的自主創新能力

加強自主創新能力必須要依靠國家的支持。一方面，國家要加大資金的投放比例，對自主創新脫硫技術并有較強的適用性的企業予以資金支持和獎勵，使脫硫主要裝置和設備實現國產化；另一方面，強調并落實自主創新的重點，降低工程造價和系統能源消耗并舉、提高設備可靠性和使用壽命并存。

4.2 加強對脫硫市場的法制監管力度

國家要制定相應的法律法規、政策制度，明確規定脫硫公司的市場準入標準，加強對從事煙氣脫硫的公司和相關產業領域的單位進行考核，根據考核結果進行清理和整頓，通過競爭實現脫硫公司的良性循環發展，并對各種招投標活動加強監測，降低形式主義的發生頻率，建立健全煙氣脫硫技術的全套規則，提高脫硫技術的整體水平。

4.3 在脫硫技術選擇上，應根據情況具體分析

應遵循經濟有效，可靠穩妥，資源節約，可綜合利用的總體原則，在滿足大氣排放標準的前提下，根據現有電廠可利用場地情況，工藝系統布置和煙氣系統設備等因素綜合考慮最優脫硫工藝。首先，SO2排放和脫硫率要滿足環保法規要求，不能盲目追求高效率。其次，選擇工藝技術成熟，運行穩定；有良好的應用業績，初投費用少，運行費用低；脫硫吸收劑有穩定可靠來源，且滿足脫硫需要；對煤種和機組容量適應性強，能適應燃煤含硫量一定范圍內的變化；脫硫副產品能夠回收再利用，不造成二次污染。最后，因地制宜，選擇系統簡單、占地面積小的易操工藝。

5 結 語

目前，脫硫脫硝技術的種類多樣，但是鑒于我國在人力、物力、財力等各方面的水平差距，在引進先進的技術設備、投資運行上還存在一定局限，所以我們必須在對各種有效的脫硫技術加以吸收的基礎上，再根據我國國情對其加以改進，爭取實現國產化，形成有效的脫硫技術，以改善生態環境。

參考文獻：

[1] 李恒慶，潘光，由希華，等.相對濕度對煙氣脫硫及煙氣監測的影響[A].2010中國環境科學學會學術年會論文集（第四卷）[C].2010.

[2] 尚慧.300 MW機組濕式石灰石/石膏煙氣脫硫實施仿真系統研究[D].保定：華北電力大學，2010.

摘 要：文章根據我國國情，分析我國火電廠煙氣脫硫技術現狀，概述電廠的脫硫方式，重點分析了石灰石/石灰—石膏法濕法脫硫技術的應用，并就存在的問題提出相關建議。

關鍵詞：火電廠；脫硫；一體化；環保

中圖分類號：X773 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）29-0003-02

現階段，波浪發電技術正被逐漸研究和利用，但仍需很長一段時間，煤炭依然是火電廠發電的最主要燃料之一。環境保護越來越受到人們的重視，而發電技術還不完善，煤炭發電會帶來環境污染是必然的，在使用過程中排放出大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物等有害氣體對生態環境造成的嚴重影響是不可忽視的。所以為了電力工業和環境保護能夠協調發展，必須采取有效措施控制火電廠SO2的排放。

1 我國火電廠煙氣脫硫技術的現狀

脫硫工藝在生產中所處的部位可分為：燃燒前的燃料脫硫，燃燒中脫硫和燃燒后的煙氣脫硫（FGD）。煙氣脫硫即在鍋爐尾部電除塵后至煙囪之間的煙道處加裝脫硫裝備，是控制SO2和酸雨污染最有效最主要的技術手段，為國內外廣泛應用。煙氣脫硫方法按有無液相介入可分為：濕法、半干法、干法、電子束法和海水法。其中濕法脫硫技術占85%左右，而石灰石—石膏濕法約占36.7%。目前，大型機組煙氣脫硫核心關鍵技術和設備仍然依賴于國外，投資和運行費用仍然居高不下，不適合我國國情。本文對當前我國火電廠煙氣脫硫一體化技術加以分析，提出存在的主要問題，并給出幾點改進的建議。

2 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術

2.1 主要工藝

石灰石—石膏濕法煙氣脫硫技術以石灰石漿液作為脫硫劑，在吸收塔內對煙氣進行噴淋洗滌，使煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣。主要流程為：煙氣從煙道引出后經增壓風機增壓，進入GGH煙氣加熱器冷卻進入吸收塔。煙氣在吸收塔中與噴淋的石灰石漿液充分接觸，除掉SO2后生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，落入沉淀池。吸收塔排出的凈空氣，經GGH凈煙氣側加熱后進入煙囪，排向大氣。技術系統圖如圖1所示。

2.2 化學反應原理

石灰法：

SO2+CaO+1/2H2O——CaSO3·1/2H2O

石灰石法：

SO2+CaCO3+1/2H2O——CaSO3·1/2H2O+CO2

這種半水亞硫酸鈣含水率40%～50%，不易脫水，且難溶于水容易引起結垢。其中部分亞硫酸鈣與煙氣中的氧反應生成石膏CaSO4·2H2O無法利用。我們大多采用強制氧化，即向吸收塔下部循環氧化槽中鼓入空氣，使其充分氧化生成石膏，氧化率高達99%。脫硫副產品為石膏，可以回收利用。

石灰石—石膏濕法工藝成熟，最大單機容量超過1 000 MW；脫硫效率≥95%，Ca/S≤1.03；系統運行穩定，可用率≥95%；脫硫劑—石灰石，價廉易得；脫硫副產品—石膏，可綜合利用；且建設期間無需停機，經濟便捷。但該工藝系統復雜，一次性投資大；運行較多、運行費用高，占地面積大，耗水量大，造價高，副產品問題如處理不當，極易造成污染，在電廠沒有預留脫硫場地的情況下是有一定的難度，但它是目前應用最多，技術最為成熟的一種脫硫工藝，成熟度見表1。

3 我國火電廠煙氣脫硫技術存在的問題

3.1 煙氣脫硫技術自主創新能力很低

自主創新能力低下一直是我國發展各項先進技術的硬傷，在煙氣脫硫技術上也不例外。據統計，我國所有的脫硫公司中只有為數不多的幾家公司有30萬kW及以上機自主知識產權的煙氣脫硫技術，其他公司還在引進大量外國的脫硫技術，技術引進費和技術使用費等各項開支加大了公司的生產成本，而且引進回來的脫硫技術很大程度上不能與我國公司的實際狀況相符合，使用結果很不理想，因此就更談不上吸收再創造了。

3.2 煙氣脫硫市場的法制監管力度不夠

在大力宣傳生態環保生產的國際大環境下，脫硫市場的規模和范圍也呈逐漸擴大趨勢。然而我國的各種脫硫環境、市場還不夠成熟，雖然各種與脫硫環保有關的企業順勢大批量的出現，但是在脫硫人才的選擇、脫硫技術的標準，脫硫公司的水平上還沒有明確的條文予以規定，相關制度的缺乏導致后期除了出現脫硫公司承包脫硫工程的效果不明顯，質量不合格的后果，還出現了部分工程招標存在走形式的現象。

3.3 部分脫硫設備難以實現高效穩定運行

一方面由于我國的脫硫自主創新技術能力低下，多數設備源自于國外，因此在引進、吸收、再創造上存在和大程度的不足，在后期的再設計上也出現了較大的缺陷，當機器出現故障時不能及時的修復，脫硫設備不僅停產運行還耽誤了工程進度。另一方面脫硫市場的法制等監管力度不夠強。為了獲得利益，火電廠存在不正當競爭也導致脫硫設備不能實現高效穩定運行。

4 對我國火電廠煙氣脫硫技術的幾點建議

4.1 加強我國脫硫技術的自主創新能力

加強自主創新能力必須要依靠國家的支持。一方面，國家要加大資金的投放比例，對自主創新脫硫技術并有較強的適用性的企業予以資金支持和獎勵，使脫硫主要裝置和設備實現國產化；另一方面，強調并落實自主創新的重點，降低工程造價和系統能源消耗并舉、提高設備可靠性和使用壽命并存。

4.2 加強對脫硫市場的法制監管力度

國家要制定相應的法律法規、政策制度，明確規定脫硫公司的市場準入標準，加強對從事煙氣脫硫的公司和相關產業領域的單位進行考核，根據考核結果進行清理和整頓，通過競爭實現脫硫公司的良性循環發展，并對各種招投標活動加強監測，降低形式主義的發生頻率，建立健全煙氣脫硫技術的全套規則，提高脫硫技術的整體水平。

4.3 在脫硫技術選擇上，應根據情況具體分析

應遵循經濟有效，可靠穩妥，資源節約，可綜合利用的總體原則，在滿足大氣排放標準的前提下，根據現有電廠可利用場地情況，工藝系統布置和煙氣系統設備等因素綜合考慮最優脫硫工藝。首先，SO2排放和脫硫率要滿足環保法規要求，不能盲目追求高效率。其次，選擇工藝技術成熟，運行穩定；有良好的應用業績，初投費用少，運行費用低；脫硫吸收劑有穩定可靠來源，且滿足脫硫需要；對煤種和機組容量適應性強，能適應燃煤含硫量一定范圍內的變化；脫硫副產品能夠回收再利用，不造成二次污染。最后，因地制宜，選擇系統簡單、占地面積小的易操工藝。

5 結 語

目前，脫硫脫硝技術的種類多樣，但是鑒于我國在人力、物力、財力等各方面的水平差距，在引進先進的技術設備、投資運行上還存在一定局限，所以我們必須在對各種有效的脫硫技術加以吸收的基礎上，再根據我國國情對其加以改進，爭取實現國產化，形成有效的脫硫技術，以改善生態環境。

參考文獻：

[1] 李恒慶，潘光，由希華，等.相對濕度對煙氣脫硫及煙氣監測的影響[A].2010中國環境科學學會學術年會論文集（第四卷）[C].2010.

[2] 尚慧.300 MW機組濕式石灰石/石膏煙氣脫硫實施仿真系統研究[D].保定：華北電力大學，2010.

摘 要：文章根據我國國情，分析我國火電廠煙氣脫硫技術現狀，概述電廠的脫硫方式，重點分析了石灰石/石灰—石膏法濕法脫硫技術的應用，并就存在的問題提出相關建議。

關鍵詞：火電廠；脫硫；一體化；環保

中圖分類號：X773 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）29-0003-02

現階段，波浪發電技術正被逐漸研究和利用，但仍需很長一段時間，煤炭依然是火電廠發電的最主要燃料之一。環境保護越來越受到人們的重視，而發電技術還不完善，煤炭發電會帶來環境污染是必然的，在使用過程中排放出大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物等有害氣體對生態環境造成的嚴重影響是不可忽視的。所以為了電力工業和環境保護能夠協調發展，必須采取有效措施控制火電廠SO2的排放。

1 我國火電廠煙氣脫硫技術的現狀

脫硫工藝在生產中所處的部位可分為：燃燒前的燃料脫硫，燃燒中脫硫和燃燒后的煙氣脫硫（FGD）。煙氣脫硫即在鍋爐尾部電除塵后至煙囪之間的煙道處加裝脫硫裝備，是控制SO2和酸雨污染最有效最主要的技術手段，為國內外廣泛應用。煙氣脫硫方法按有無液相介入可分為：濕法、半干法、干法、電子束法和海水法。其中濕法脫硫技術占85%左右，而石灰石—石膏濕法約占36.7%。目前，大型機組煙氣脫硫核心關鍵技術和設備仍然依賴于國外，投資和運行費用仍然居高不下，不適合我國國情。本文對當前我國火電廠煙氣脫硫一體化技術加以分析，提出存在的主要問題，并給出幾點改進的建議。

2 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術

2.1 主要工藝

石灰石—石膏濕法煙氣脫硫技術以石灰石漿液作為脫硫劑，在吸收塔內對煙氣進行噴淋洗滌，使煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣。主要流程為：煙氣從煙道引出后經增壓風機增壓，進入GGH煙氣加熱器冷卻進入吸收塔。煙氣在吸收塔中與噴淋的石灰石漿液充分接觸，除掉SO2后生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，落入沉淀池。吸收塔排出的凈空氣，經GGH凈煙氣側加熱后進入煙囪，排向大氣。技術系統圖如圖1所示。

2.2 化學反應原理

石灰法：

SO2+CaO+1/2H2O——CaSO3·1/2H2O

石灰石法：

SO2+CaCO3+1/2H2O——CaSO3·1/2H2O+CO2

這種半水亞硫酸鈣含水率40%～50%，不易脫水，且難溶于水容易引起結垢。其中部分亞硫酸鈣與煙氣中的氧反應生成石膏CaSO4·2H2O無法利用。我們大多采用強制氧化，即向吸收塔下部循環氧化槽中鼓入空氣，使其充分氧化生成石膏，氧化率高達99%。脫硫副產品為石膏，可以回收利用。

石灰石—石膏濕法工藝成熟，最大單機容量超過1 000 MW；脫硫效率≥95%，Ca/S≤1.03；系統運行穩定，可用率≥95%；脫硫劑—石灰石，價廉易得；脫硫副產品—石膏，可綜合利用；且建設期間無需停機，經濟便捷。但該工藝系統復雜，一次性投資大；運行較多、運行費用高，占地面積大，耗水量大，造價高，副產品問題如處理不當，極易造成污染，在電廠沒有預留脫硫場地的情況下是有一定的難度，但它是目前應用最多，技術最為成熟的一種脫硫工藝，成熟度見表1。

3 我國火電廠煙氣脫硫技術存在的問題

3.1 煙氣脫硫技術自主創新能力很低

自主創新能力低下一直是我國發展各項先進技術的硬傷，在煙氣脫硫技術上也不例外。據統計，我國所有的脫硫公司中只有為數不多的幾家公司有30萬kW及以上機自主知識產權的煙氣脫硫技術，其他公司還在引進大量外國的脫硫技術，技術引進費和技術使用費等各項開支加大了公司的生產成本，而且引進回來的脫硫技術很大程度上不能與我國公司的實際狀況相符合，使用結果很不理想，因此就更談不上吸收再創造了。

3.2 煙氣脫硫市場的法制監管力度不夠

在大力宣傳生態環保生產的國際大環境下，脫硫市場的規模和范圍也呈逐漸擴大趨勢。然而我國的各種脫硫環境、市場還不夠成熟，雖然各種與脫硫環保有關的企業順勢大批量的出現，但是在脫硫人才的選擇、脫硫技術的標準，脫硫公司的水平上還沒有明確的條文予以規定，相關制度的缺乏導致后期除了出現脫硫公司承包脫硫工程的效果不明顯，質量不合格的后果，還出現了部分工程招標存在走形式的現象。

3.3 部分脫硫設備難以實現高效穩定運行

一方面由于我國的脫硫自主創新技術能力低下，多數設備源自于國外，因此在引進、吸收、再創造上存在和大程度的不足，在后期的再設計上也出現了較大的缺陷，當機器出現故障時不能及時的修復，脫硫設備不僅停產運行還耽誤了工程進度。另一方面脫硫市場的法制等監管力度不夠強。為了獲得利益，火電廠存在不正當競爭也導致脫硫設備不能實現高效穩定運行。

4 對我國火電廠煙氣脫硫技術的幾點建議

4.1 加強我國脫硫技術的自主創新能力

加強自主創新能力必須要依靠國家的支持。一方面，國家要加大資金的投放比例，對自主創新脫硫技術并有較強的適用性的企業予以資金支持和獎勵，使脫硫主要裝置和設備實現國產化；另一方面，強調并落實自主創新的重點，降低工程造價和系統能源消耗并舉、提高設備可靠性和使用壽命并存。

4.2 加強對脫硫市場的法制監管力度

國家要制定相應的法律法規、政策制度，明確規定脫硫公司的市場準入標準，加強對從事煙氣脫硫的公司和相關產業領域的單位進行考核，根據考核結果進行清理和整頓，通過競爭實現脫硫公司的良性循環發展，并對各種招投標活動加強監測，降低形式主義的發生頻率，建立健全煙氣脫硫技術的全套規則，提高脫硫技術的整體水平。

4.3 在脫硫技術選擇上，應根據情況具體分析

應遵循經濟有效，可靠穩妥，資源節約，可綜合利用的總體原則，在滿足大氣排放標準的前提下，根據現有電廠可利用場地情況，工藝系統布置和煙氣系統設備等因素綜合考慮最優脫硫工藝。首先，SO2排放和脫硫率要滿足環保法規要求，不能盲目追求高效率。其次，選擇工藝技術成熟，運行穩定；有良好的應用業績，初投費用少，運行費用低；脫硫吸收劑有穩定可靠來源，且滿足脫硫需要；對煤種和機組容量適應性強，能適應燃煤含硫量一定范圍內的變化；脫硫副產品能夠回收再利用，不造成二次污染。最后，因地制宜，選擇系統簡單、占地面積小的易操工藝。

5 結 語

目前，脫硫脫硝技術的種類多樣，但是鑒于我國在人力、物力、財力等各方面的水平差距，在引進先進的技術設備、投資運行上還存在一定局限，所以我們必須在對各種有效的脫硫技術加以吸收的基礎上，再根據我國國情對其加以改進，爭取實現國產化，形成有效的脫硫技術，以改善生態環境。

參考文獻：

[1] 李恒慶，潘光，由希華，等.相對濕度對煙氣脫硫及煙氣監測的影響[A].2010中國環境科學學會學術年會論文集（第四卷）[C].2010.

[2] 尚慧.300 MW機組濕式石灰石/石膏煙氣脫硫實施仿真系統研究[D].保定：華北電力大學，2010.