300MW火電機組脫硫工藝優(yōu)化方案研究

袁君峰青海華電大通發(fā)電有限公司

300MW火電機組脫硫工藝優(yōu)化方案研究

袁君峰
青海華電大通發(fā)電有限公司

摘要：火力發(fā)電過程中由于大量使用煤炭進行發(fā)電，會排放大量的含硫物質(zhì)，對環(huán)境污染破壞比較大。本文針對現(xiàn)階段我國在300MW火電機組中使用的脫硫工藝進行簡單介紹，分析傳統(tǒng)脫硫工藝存在的問題，在此基礎上結(jié)合發(fā)電廠的實際情況，研究制定更加合理的脫硫工藝優(yōu)化方案。

關鍵詞：火電機組；優(yōu)化；石灰石；石膏濕法煙氣脫硫

1　引言

長期以來我國對于火力發(fā)電模式的依賴比較嚴重，隨著近年來人們環(huán)保意識的增強?；鹆Πl(fā)電中存在的諸多問題也引起人們越來越多的關注，其中最主要的就是二氧化硫等有毒物質(zhì)的排放。利用脫硫技術(shù)能夠有效降低火力發(fā)電中硫的排放，但是由于之前我國環(huán)保意識不強，脫硫技術(shù)不成熟，許多脫硫方案也不夠完善導致在現(xiàn)在的脫硫過程中，不能達到理想效果。因此現(xiàn)階段加強對脫硫技術(shù)的研究，優(yōu)化脫硫方案，對于提高我國火力發(fā)電的脫硫水平，實現(xiàn)生態(tài)和諧具有重要的現(xiàn)實意義。

2　脫硫工藝概述

火力發(fā)電的歷史比較悠久，關于對火電機組進行脫硫的工藝種類也是多種多樣。目前在國際上使用比較多的脫硫工藝主要有以下幾種：

2.1爐前脫硫

簡單理解，所謂爐前脫硫指的就是在火力發(fā)電的過程中，在燃料未投放到鍋爐內(nèi)使用之前對燃料實行脫硫處理。這樣可以徹底實現(xiàn)火力發(fā)電中的脫硫，在發(fā)電過程中不會再產(chǎn)生任何含硫物質(zhì)污染環(huán)境。雖然爐前脫硫的確能夠徹底實現(xiàn)脫硫，但是由于成本太高，爐前脫硫的方式不容易實現(xiàn)。

2.2爐內(nèi)脫硫

火力發(fā)電，燃料燃燒過程中會產(chǎn)生大量的二氧化硫，這種氣質(zhì)屬于強酸性的氣體?？梢栽谌剂先紵倪^程中向鍋爐內(nèi)投放強堿性物質(zhì)，與二氧化硫中和，將氣態(tài)二氧化硫轉(zhuǎn)化為固態(tài)的含硫物質(zhì)，與爐灰一起排出。避免排放到空氣中造成大氣污染。這種脫硫技術(shù)工藝簡單，不需要太多附加設備，但是在脫硫過程中會導致鍋爐內(nèi)爐灰大量增加，熱量散失比較嚴重。

2.3煙氣脫硫

煙氣脫硫技術(shù)主要是在發(fā)電完成二氧化硫產(chǎn)生后進行脫硫，該工藝的裝置一般是安裝在電廠的排煙處。通過各種方式減少二氧化硫向大氣中的排放從而實現(xiàn)脫硫。根據(jù)不同火電廠情況可以選擇不同的煙氣脫硫工藝，目前比較常用的主要有四種：濕式煙氣脫硫工藝、噴霧干燥煙氣脫硫工藝、半干法煙氣脫硫工藝和海水煙氣脫硫工藝。

3　脫硫工藝存在的問題

雖然脫硫工藝有多種多樣，但是由于相關技術(shù)不夠完善，目前在實際進行脫硫工作中，脫硫工藝仍然存在許多問題，這里以目前使用最廣泛的煙氣脫硫工藝為例來進行分析。

3.1裝機量與投運量差距較大

根據(jù)有關部門的統(tǒng)計資料顯示，截止到前年年底我國火力發(fā)電機組中已經(jīng)安裝有煙氣脫硫裝置的占據(jù)全國所有火電廠的一半以上。根據(jù)這個數(shù)據(jù)，應該能夠?qū)崿F(xiàn)近1500萬噸的脫硫。但是分析2015年底的統(tǒng)計結(jié)果，發(fā)現(xiàn)實際煙氣脫硫量只有不足930萬噸。由此可知，在實際運行中，裝機量與投運量差距很大。

3.2煙氣脫硫方式單一，大量使用石灰石造成另一種形式的生態(tài)破壞

現(xiàn)階段我國在進行火電煙氣脫硫的時候幾乎全部利用石灰石進行濕法脫硫。導致我國近年來對于石灰石的開采使用量持續(xù)增加，雖然有效控制了硫的排放，但是由于石灰石的大量開采，造成許多地方植被被破壞，出現(xiàn)了另一種形式的生態(tài)破壞。

3.3對于脫硫副產(chǎn)物石膏的處理不當，造成二次污染

利用石灰石的濕法脫硫能夠有效實現(xiàn)煙氣脫硫，但是在使用過程中會將石灰石轉(zhuǎn)變?yōu)楹虻氖唷，F(xiàn)階段我國沒有關于這類副產(chǎn)物的科學合理的處理方案，許多石膏都是被隨處堆放，長時間存放之后，其中所含的有毒物質(zhì)就會滲入到地下造成水污染。有些石膏是完全暴露的狀態(tài)，風吹日曬雨淋的自然作用下，又會再次發(fā)生化學反應，將硫再次釋放到空氣中，造成二次污染。

4　脫硫工藝優(yōu)化方案

針對現(xiàn)階段在實現(xiàn)火力發(fā)電脫硫處理中存在的重要問題，結(jié)合自身情況對火力發(fā)電廠進行了相應的增容改造，實現(xiàn)更好的除灰脫硫。具體優(yōu)化方案主要包括以下幾部分。

4.1對煙氣脫硫中的吸收排放系統(tǒng)進行優(yōu)化。吸收塔建設時間比較早，長時間的時候?qū)ξ账斐闪艘欢ǖ膿p害，因此在現(xiàn)階段要對吸收塔進行強度校核，對于出現(xiàn)問題或者性能較差的吸收塔塔體重新進行改造設計，優(yōu)化脫硫性能。一方面要增加吸收塔的高度，提高煙氣脫硫的效果。另一方面針對每一個吸收塔都增設一定的噴淋層，對煙氣進行多次脫硫，從而提高煙氣脫硫的效果。

4.2對氧化空氣系統(tǒng)進行優(yōu)化。為了更好的實現(xiàn)煙氣脫硫要對煙氣脫硫系統(tǒng)中的氧化空氣系統(tǒng)進行優(yōu)化。將之前使用的小風量氧化風機進行升級，提高其風量。同時改進進風方式，重新設計曝氣管道、氧化空氣管道和承重設備。

4.3優(yōu)化脫硫廢水的處理工藝，改用高效廢水旋流器，同時更換噴嘴，提高旋流水平和速度，從而降低廢水的濃度。同時合理提高攪拌器的轉(zhuǎn)速，增強攪拌的力度，避免在箱體出現(xiàn)積泥，提高處理效果。

4.4對其煙氣脫硫系統(tǒng)的其他輔助設備進行優(yōu)化，主要是針對電氣控制系統(tǒng)和供水系統(tǒng)，比如對水系統(tǒng)的泵進行更換，使用性能更好的水泵；對電氣控制系統(tǒng)進行簡化設計，提高反應反饋速度。同時根據(jù)其他的優(yōu)化措施，對整個火電廠的土建設施進行相應的改造。

5　結(jié)論

當時建設的火電廠的相關脫硫技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段的發(fā)電需要和環(huán)保要求。通過對脫硫過程中各種流程工藝的優(yōu)化能夠有效提高火電機組脫硫的效果，降低處理過程中產(chǎn)生的污染。在新的發(fā)展階段電廠工作人員要研究利用新的技術(shù)，結(jié)合電廠實際情況，對火力發(fā)電中的脫硫工藝進行合理優(yōu)化，提高脫硫效果，實現(xiàn)火力發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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[3]李紅利,李祥苓,何新江等.國產(chǎn)300MW火電機組煙氣脫硫改造[J].電力設備,2004,5(4):59-62.

DOI:[1]聶華.2×300MW火電機組脫硫工藝研究及設計[D].重慶大學,2004.10.7666/d.y829706.