燃煤電廠脫硫的現(xiàn)狀分析和防治對(duì)策

段海明

內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司

燃煤電廠脫硫的現(xiàn)狀分析和防治對(duì)策

段海明

內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司

在我國(guó)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中，盡管燃煤電廠在其中發(fā)揮出了重要作用，為社會(huì)提供了充足的電力能源。目前燃煤電廠脫硫工藝是必要的，但是脫硫工藝的選擇受到諸多因素的影響，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)加大技術(shù)和設(shè)備方面的研究投入，攻克技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展，為燃煤火電廠生產(chǎn)提供先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備支持。基于此本文分析了燃煤電廠脫硫的現(xiàn)狀分析和防治對(duì)策。

燃煤電廠；脫硫；現(xiàn)狀；防治對(duì)策

1、燃煤電廠脫硫的必要性

燃煤電廠的生產(chǎn)過(guò)程是以原煤為原料實(shí)現(xiàn)能源的二次轉(zhuǎn)換，這一過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響主要是煙塵和二氧化硫污染。燃煤電廠是二氧化硫的排放大戶，大量的二氧化硫和其他有害氣體進(jìn)入空氣中經(jīng)過(guò)一系列作用形成酸雨。酸雨嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，腐蝕各種設(shè)備，損害人類健康。據(jù)試驗(yàn)，當(dāng)大氣中二氧化硫質(zhì)量濃度超過(guò)500ug/m3時(shí)，該地區(qū)的松樹(shù)生長(zhǎng)速度平均降低48%。醫(yī)學(xué)上也證明，人體長(zhǎng)期接觸硫酸鹽會(huì)患呼吸系統(tǒng)疾病，如支氣管炎、肺氣腫和哮喘等。我國(guó)是世界上二氧化硫排放量最多的國(guó)家，由此造成的酸雨區(qū)面積占國(guó)土面積的1/3。在酸雨區(qū)域內(nèi)，湖泊酸化、漁業(yè)減產(chǎn)、森林衰退、土壤貧脊、糧菜減產(chǎn)及建筑物受到腐蝕等，對(duì)生態(tài)平衡及經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成嚴(yán)重影響，因此采取有效措施控制二氧化硫的排放量及酸雨的形成迫在眉睫。

2、燃煤電廠脫硫現(xiàn)狀

2.1 燃煤電廠脫硫的條件

在機(jī)組方面，燃煤電廠脫硫?qū)ζ錂C(jī)組有一定的要求，其機(jī)組要保證其容量、使用壽命、漏風(fēng)率與含塵量等數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，一旦其數(shù)據(jù)存在誤差，將使其機(jī)組產(chǎn)生一系列問(wèn)題，如：漏風(fēng)、含塵量高等，從而增加其投資，甚至將不能實(shí)現(xiàn)全面的煙氣脫硫。在資源方面，燃煤電廠脫硫要保證其資源，主要是由于其脫硫工藝需要一定數(shù)量的吸附劑及充足、優(yōu)質(zhì)的水源，因此，要保證其吸附劑的數(shù)量與質(zhì)量，還要保證其用水的充足與優(yōu)質(zhì)。

2.2 燃煤電廠脫硫技術(shù)

1)石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)。技術(shù)原理：利用石灰石漿液吸收煙氣中的二氧化硫物質(zhì)。由于操作簡(jiǎn)單，石灰石材料普遍，所以成本較低、工藝不難，且技術(shù)成熟、脫硫效率高，火電廠廣泛使用。這種技術(shù)產(chǎn)生的副產(chǎn)物是石膏，可作為建筑材料，利用率較高，能為火電廠創(chuàng)造收入。在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，燃煤火電廠總是習(xí)慣在二氧化硫吸收系統(tǒng)入口與出口間安裝一套旁路系統(tǒng)，但是2012年國(guó)家規(guī)定取消這種設(shè)計(jì)，將旁路、脫銷系統(tǒng)與引風(fēng)機(jī)、增風(fēng)機(jī)合并，進(jìn)一步增加了燃煤生產(chǎn)環(huán)保效果。近期，江蘇某燃煤火電廠設(shè)計(jì)發(fā)明了臥式平流吸收塔，工程造價(jià)、運(yùn)行效益都得很好，基本已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。2)煙氣循環(huán)硫化床脫硫技術(shù)。技術(shù)原理：向脫硫塔內(nèi)加入消石灰、循環(huán)灰等，使之與煙氣發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而去除煙氣中的二氧化硫、三氧化硫等物質(zhì)。此外，這種技術(shù)中使用了脫硫劑，進(jìn)一步促進(jìn)反應(yīng)，提高了脫硫效率。在整個(gè)脫硫過(guò)程中，煙氣循環(huán)硫化床不需要加熱，也不用采用防腐措施，安全性較高。此外，塔內(nèi)設(shè)置潔凈煙氣再循環(huán)系統(tǒng)，保證了脫硫塔在低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下的脫硫穩(wěn)定性。當(dāng)前，河南焦作燃煤火電廠在煙氣循環(huán)硫化床脫硫技術(shù)基礎(chǔ)上，研發(fā)了一套用鍋爐煙道作為反應(yīng)器的設(shè)備，其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。第一，工藝簡(jiǎn)單。第二，占地面積小。第三，煙氣凈化效果好。3)煙氣氨法脫硫技術(shù)。技術(shù)原理：將一定濃度的氨水作為吸收劑，利用氨水吸收劑來(lái)吸收塔內(nèi)洗滌煙氣中的二氧化硫，達(dá)到凈化煙氣目的。采用這種脫硫脫硝技術(shù)，也不會(huì)產(chǎn)生廢棄物，且脫硫效果好。

2.3 燃煤電廠脫硫技術(shù)的發(fā)展前景

2.3.1 爐內(nèi)噴鈣與噴霧干燥脫硫合并

工藝噴霧干燥脫硫工藝和爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝的實(shí)踐能夠加以結(jié)合，從而產(chǎn)生了爐內(nèi)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(nèi)將部分硫化物進(jìn)行脫硫處理，而剩余的石灰石則在爐內(nèi)被氧化為氧化鈣，這些氧化鈣被用來(lái)當(dāng)作尾部噴霧干燥脫硫的脫硫劑。爐內(nèi)噴鈣工藝的優(yōu)點(diǎn)是投資低，這種技術(shù)把爐內(nèi)噴鈣工藝的優(yōu)點(diǎn)與整個(gè)系統(tǒng)脫硫的高效率和吸收劑的高利用率相結(jié)合，比原來(lái)兩個(gè)工藝分開(kāi)脫硫的效率高出了一倍。

2.3.2 硫化物與氮氧化物的綜合清除技術(shù)

硫化物與氮氧化物的綜合清除技術(shù)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(jié)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(chǎn)生反應(yīng)之后再通入一個(gè)高溫和含催化劑的除塵器中經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)生成一些亞硫酸鹽，與此同時(shí)氮氧化物會(huì)被催化分解為無(wú)害的氮?dú)夂退魵獠⑶裔尫诺娇諝庵小?/p>

3、燃煤電廠脫防治對(duì)策

3.1 改善用煤技術(shù)煤

在我國(guó)的能源使用中一直都是第一位的，所以改善用煤、凈煤技術(shù)是未來(lái)優(yōu)化用煤的重中之重，其主要方式是對(duì)煤炭的清洗加工，具體可分為煤炭的氣化和液化；減少高純度煤的挖掘與使用；循環(huán)流化床的使用；增壓流化床(PFBC)的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的使用，劣質(zhì)煤優(yōu)化后的使用等等。

3.2 借鑒和開(kāi)發(fā)屬于自身的脫硫設(shè)備

當(dāng)前，我國(guó)在部分燃煤電廠中使用的脫硫設(shè)備，其生產(chǎn)地大都位于國(guó)外的歐美國(guó)家，不光價(jià)格昂貴，受制于國(guó)外的行情，不能有效做到在每個(gè)地區(qū)、每個(gè)燃煤電廠機(jī)組量化地安裝脫硫設(shè)備，而且設(shè)備的運(yùn)行成本也十分昂貴，這使一般的燃煤電廠的開(kāi)支更加入不敷出，哪有剩余的資金買進(jìn)這種昂貴不堪的設(shè)備。

3.3 加強(qiáng)燃煤電廠脫硫評(píng)價(jià)

在經(jīng)濟(jì)方面，燃煤電廠脫硫工藝的選擇要考慮其經(jīng)濟(jì)性，主要包括脫硫裝置的投入，及其經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益等。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)就是對(duì)其投入的費(fèi)用、運(yùn)行的費(fèi)用、維護(hù)的費(fèi)用與其經(jīng)濟(jì)收益等方面進(jìn)行全方位的分析，在保證其技術(shù)需求的基礎(chǔ)上，脫硫工藝選擇最為重要的因素便是其經(jīng)濟(jì)性。

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[3]李朝旭，劉峰.燃煤電廠脫硫裝置中無(wú)煙氣換熱器的優(yōu)越性分析[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2010，30(07)：58-59+72.