電廠脫硫技術的應用和發展研究

賈 寧

遼寧大唐國際錦州熱電有限責任公司

1 現階段火電廠的脫硫技術

1.1 煙氣脫硫技術

煙氣脫硫技術，也被稱為循環流化床煙氣脫硫技術，它是利用高速運轉的氣流與懸浮顆粒相接觸，相互反應，進而完成對尾氣的脫硫處理。雖然這項技術發展時間較短，但是具有十分廣闊的發展前景，受到業內人士的廣泛青睞。它的工作原理是與水泥和化工生產中常用的流化床技術相互結合。主要的組成部分有生產設備、吸收塔、再循環系統以及控制系統等。一般情況下，吸收劑都是選用干石灰石，將其作為主要的反應物。在整個脫硫系統中，需要許多子系統相互聯系、相互作用來共同完成，如脫硫反應系統、制備系統等。為了提高SO2的脫硫程度，一個完整的脫硫過程需要經過多次循環。這個過程要耗費大量的時間，要想提高循環脫硫效率，可以對各項因素進行嚴格控制。主要的影響因素有溫度、脫硫劑的粒度大小以及反應程度等等。其中，鈣硫比的控制要保持在一定范圍內，超出既定范圍容易影響脫硫程度。因此，往生產設備中補給消石灰粉時要根據煙氣中的二氧化硫氣體濃度來調整，同時要控制反應器進出口煙氣的凈流量。

煙氣脫硫工藝的優勢在于不產生廢水，投資成本低，占地面積小，適合老機組煙氣的脫硫工作。尾氣經過脫硫處理后產生許多副產品，這些副產品可以實現再次利用。它們可以用來制作混凝土，填補路基等。這種脫硫工藝已在國外盛行，單臺最大容量遠超出我國目前的脫硫裝置，而且脫硫效率高達85%。

1.2 海水脫硫技術

顧名思義，海水脫硫技術的主要原理是利用化學反應來使SO2轉變成亞硫酸根，海水擁有的堿性能與煙氣中的含硫氣體相互作用。亞硫酸根不穩定，容易被空氣氧化成硫酸根，進而除去SO2，形成硫酸。這項技術不僅操作簡單，而且耗費的成本低，脫硫成效高，實現廢物利用。形成的硫酸可以作為工業硫酸來使用，提高經濟效用。但是海水脫硫存在的局限性也大，僅僅適合于靠近海岸的火電廠，內地火電廠難以利用這種技術來完成脫硫工作。(見圖1)

1.3 濕法脫硫

這種脫硫技術在我國大多數火電廠得到應用，將吸附劑和生成物保持為濕態是它最主要的特點。在脫硫過程中，反應溫度要盡量低于露點。排放煙氣前要先加熱，然后讓它順著煙囪排出。濕法脫硫是氣體與液體相反應，反應過程短暫，脫硫率高。鈣硫比率幾乎達到1，表示脫硫效率高度90%。一般情況下，大型火電廠都會選擇這種脫硫工藝。濕法脫硫技術中又包含著多個環節，其中主要環節是利用石灰來進行洗滌。石灰石的漿液在吸收二氧化硫氣體之后會產生石膏。運用的原理是利用化學中的氧化反應和還原反應，吸收SO2生成亞硫酸鈣，再將亞硫酸鈣氧化成石膏。

2 脫硫技術的發展前景

2.1 煙道噴鈣脫硫工藝

煙道噴鈣脫硫工藝是指用熟石灰或石灰作為脫硫劑，以粉末或水漿的形式噴入煙道里面。但在此之前要先將煙氣作濕化處理，使的煙氣的溫度與其絕熱飽和的溫度相近，如此才能夠使脫硫的效果達到最佳。為了將煙氣中的水分全部蒸發干凈，要設置一段足夠長的煙道，或者使用其它方法來增加煙氣在系統中的滯留時間，從而有利于更好地進行脫水處理，以此來減少其對除塵器所產生的影響。當然，煙道的長度和寬度受到霧化效果的限制，因而除塵器要有充足的容量來解決由于噴鈣所導致的煙氣中灰塵量的增加。在除塵器吸收到的灰塵中包含著還未來得及反應的熟石灰和原來的飛灰以及還有經過脫硫處理而生成的硫酸鈣和亞硫酸鈣等等。

2.2 爐內噴鈣與噴霧干燥脫硫合并工藝

噴霧干燥脫硫工藝和爐內噴鈣脫硫工藝的實踐能夠加以結合，從而產生了爐內噴鈣與噴霧干燥這種脫硫工藝。在這種工藝中，首先將石灰石噴到爐里面，在爐內將部分硫化物進行脫硫處理，而剩余的石灰石則在爐內被氧化為氧化鈣，這些氧化鈣被用來當作尾部噴霧干燥脫硫的脫硫劑。爐內噴鈣工藝的優點是投資低，這種技術把爐內噴鈣工藝的優點與整個系統脫硫的高效率和吸收劑的高利用率相結合，比原來兩個工藝分開脫硫的效率高出了一倍。

2.3 硫化物與氮氧化物的綜合清除技術

硫化物與氮氧化物的綜合清除技術是將吸收劑噴射脫硫工藝、液氨選擇性裂解脫銷工藝與除塵工藝巧妙地結合在一起，其工藝工藝流程是先在尾部的煙道中噴入氫氧化鈣和液氨，待其和煙氣的混合部分產生反應之后再通入一個高溫和含催化劑的除塵器中經過一系列反應生成一些亞硫酸鹽，與此同時氮氧化物會被催化分解為無害的氮氣和水蒸氣并且釋放到空氣中。

總而言之，在進行脫硫方法的選擇時一定要根據電廠本身的情況進行選擇，不能只滿足達到國家排放標準，還要考慮成本問題，使保護環境與電廠的發展同時進行。脫硫方法不應太復雜，要保證脫硫效果的穩定性，在脫硫后要對反應產生的廢物妥善處理，防止反應廢物對環境產生破壞。

[1]姚勝威.脫硫超低排放技術在電廠中的應用探討[J].機電信息，2016(15)：84-85.

[2]韓長亮.濕式石灰石—石膏煙氣脫硫技術在電廠煙氣脫硫中的應用[J].科技傳播，2016，8(08)：141-142.