孔德星
(貴州黔桂發電有限責任公司 貴州盤縣 553531)
淺談火電廠煙氣脫硫技術
孔德星
(貴州黔桂發電有限責任公司 貴州盤縣 553531)
本文首先對脫硫技術進行簡要的介紹,然后分析火電廠煙氣脫硫工藝選擇的原則,隨后對我國火電廠煙氣脫硫技術現狀進行分析,最后提出我國火電廠煙氣脫硫技術發展中存在的問題及對策,希望能夠給相關人員提供參考。
火電廠;煙氣脫硫技術;運用
在火電廠行業快速發展過程中,火電廠排放的含硫煙氣也明顯增多,為了減少二氧化硫等污染物的排放,降低其對大氣的污染,必須采取有效的脫硫技術。煙氣脫硫是最重要的方式,現階段主要的方式有兩種:①在脫硫過程中生成物進行回收或拋棄;②根據脫硫劑形態分為濕法和干法。現階段,我國電力事業發展迅速,火電廠作為主要的發電場所,加強對火電廠煙氣脫硫技術的研究具有十分現實的意義。
根據脫硫的形式,我們可以將脫硫技術分為燃燒前脫硫、燃燒過程中脫硫以及燃燒后脫硫。
其中,燃燒前控制主要是對原煤的凈化,即在燃燒物在沒有進入燃燒器前,對其進行處理、加工等,包括燃料的替換、洗選加工以及形態轉換等幾個方面的工作;燃燒過程中,就是利用各種技術手段,將燃燒物中的硫有效的轉移到固體廢物中,減少燃燒產生氣體中煙氣中含硫量;燃燒后脫硫就是在燃燒裝置排出煙氣進行處理,將煙氣中的二氧化硫有效的脫除掉。一半來說,主要是利用FGD方法,根據脫硫劑的形態,也分為干法與濕法。
為了保證脫硫的效果,火電廠煙氣脫硫過程中,還需要根據實際的情況,選擇合理的脫硫工藝。具體來說,脫硫工藝的選擇原則如下所示:
(1)如果火電廠燃用煤中含硫量≥1%,同時燃燒設備機組的容量≥200MW,在建立火電廠煙氣脫硫設施過程中,一般選擇石灰石——石膏濕法脫硫工藝。
(2)如果火電廠燃用煤中的含硫量小于1%,同時采用的燃燒機組設備的容量在200MW以下,或者是采用老式的機組,亦或者是受到建設場地的限制,在吸收劑來源、副產物處置都能夠保證的情況下,可以選擇干法脫硫工藝,也可以采用一次性投資較低的成熟技術。
(3)對于200MW以及以上的機組,一般采用干法脫硫,也可以采用一次性投資較低的成熟脫硫技術。
(4)如果火電廠地點與海邊距離較近,同時燃用煤中含硫量不足1%,在海水的堿度滿足工藝要求基礎上,在經過國家相關部門以及海域環境監測審查后,可以采用海水法進行脫硫。
(5)在吸收劑來源以及副產物銷售途徑充分落實的前提下,且經過國家有關部門技術鑒定并有明確適用規模的或者能證明在國內外已有相同或更大容量的脫硫設施成功投運的,可以考慮采用其他脫硫工藝技術。
脫硫技術經過幾十年的發展,工藝衍生速度很快,現在已經具有多種工藝技術,根據脫硫使用的脫硫劑以及最終產物的形態,可以將其分為三種,即干法、半干法以及濕法。
(1)干法脫硫技術。所謂的干法脫硫就是脫硫劑以及脫硫產生的物質都是干狀態。采用干法脫硫工藝,沒有廢酸以及污水排除,不用在機組中安裝再熱器以及除霧器等設備,保證了機械設備的干燥性,避免了設備的腐蝕,也不容易導致濕物凝固結垢,對設備造成堵塞等問題。煙氣經過凈化處理,溫度顯著提升,可以利用煙氣擴散的優點。但是干法脫硫技術也具有一定的缺點,就是干法脫硫吸收劑的使用率較低,在一定程度上造成了資源浪費,同時脫硫的速度較慢,在脫硫過程中產生的飛灰等脫硫產物都會對整體的效果造成影響,因此,必須對脫硫的過程進行嚴格的控制。
(2)濕法脫硫技術。在濕法煙氣脫硫技術中,液體或漿狀吸收劑在濕狀態下脫硫和處理脫硫產物。該法具有脫硫反應速度快、脫硫效率高等優點,但存在投資和運行維護費用都很高、脫硫后產物處理較難、易造成二次污染、系統復雜等問題,同時工藝的啟動與停止難度相對較高,不便于實施。
(3)半干法脫硫技術兼具濕法與干法脫硫的特點,主要是脫硫劑在干狀態下脫硫,在濕狀態下再生,同時對火電廠煙氣進行脫硫處理的方式。根據脫硫與再生狀態的不同,可以分為兩種:干狀態脫硫、濕狀態再生;濕狀態脫硫、干狀態再生。無論是哪種形式的半干法脫硫,都能夠具備干濕兩種工藝的優點,同時也能夠具有較快的反應速度,現在已經逐漸進入人們的視線中,成為一種重要的火電廠脫硫工藝。
4.1 火電廠煙氣脫硫技術發展中存在的問題
(1)近幾年,在國家推行節能環保偉大國策過程中,加強了對火電廠廢棄的脫硫重視,對脫硫技術投入了大量的資金,但是尚沒有開發出自主知識產權的攻擊技術,雖然有很多脫硫工藝幾乎是都完成了相應的示范工作,但是缺少必要的推廣,技術研發也沒有迅速的轉換為生產力。另外,我國還沒有形成規范的技術推廣體系,導致技術轉換為生產力方面相對薄弱,沒有起到良性循環的作用。
(2)國內還沒有脫硫工藝專用的設備機組,很多相關的設備工藝都是依靠進口,導致火電廠脫硫工作成本太高,降低了火電廠投資的積極性。甚至導致一些小型的火電廠,由于資金問題,忽視了脫硫工作,大量含硫氣體直接排放到空氣中,給環境造成嚴重的污染。
4.2 火電廠煙氣脫硫技術發展對策
針對現階段我國火電廠煙氣脫硫技術發展中遇到的困境,筆者基于多年相關工作的經驗,現提出以下幾點建議:
(1)增大科研投入,增強科研技術推廣力度。脫硫技術的研究費用很大,必須對脫硫新技術加大投入,以開發出自主知識產權的技術工藝,實現脫硫技術的國產化。增強科研技術的推廣力度,使脫硫技術迅速投入應用并產生效益,形成產研緊密結合良性循環體系。
(2)在國內范圍內,必須要不斷的推行國產化工藝與設備,將其作為一項系統性的工程,建立示范基地等,逐漸形成脫硫工藝技術與配套設備機組的火電廠生產體系,實現完全依靠我國自主研發的工藝的煙氣脫硫。
(3)我國東部與西部經濟差距較大,需要根據不同地區經濟發展的實際情況,選擇合適的脫硫工藝。根據我國現階段的國情來說,大容量的火電機組依然是未來火電廠發展的趨勢所在,因此,也需要將大機組脫硫技術當做為今后火電廠脫硫的重點。充分的借鑒國外先進的煙氣脫硫工藝,不斷的提升脫硫效率,降低成本,注重技術的推廣,將技術及時的轉化為生產力。
(4)由于脫硫設備投資巨大,應當改善二氧化硫治理資金的渠道。治理二氧化硫排放是一項公益事業,治理費用可由消費者共同承擔,治理費用合理地進入電價,可以減輕火電廠的負擔,增強火電廠治理二氧化硫的積極性。
通過上述分析可知,火電廠煙氣脫硫技術經過近幾年的發展,已經不斷的完善,也形成了較為成熟的工藝體系。在選擇煙氣脫硫工藝過程中,還需要根據實際的情況,包括燃用煤含硫量、地理位置、區域經濟水平等。另外,國家相關部門還需要加大對脫硫技術研發的支持,為我國生態環境保護以及火電廠投資發展提供動力,為構件和諧社會主義做出巨大的貢獻。
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X701.3
A
1004-7344(2016)03-0052-02
2016-1-12
孔德星(1986-),女,彝族,貴州盤縣人,助理工程師,大專,主要從事工作和研究方向是火力發電廠脫硫與物資庫管。