关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略吴炳坤

关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略吴炳坤

吴炳坤

(贵州华电大龙发电有限公司贵州玉屏554001)

摘要：随着人类社会的不断发展，生活水平的不断提高，大气的质量却每况愈下。尤其是大量的燃料的燃烧、工艺废气和汽车尾气的排放已使大气环境不堪重负，其中的污染物以二氧化硫和氮氧化物为主。酸雨是由于工业高度发展而出现的副产物，由于人类生存发展需要大量使用煤、石油、天然气等化石燃料，燃烧后产生的硫氧化物以及氮氧化物在大气中经过复杂的化学反应后，形成硫酸或硝酸气溶胶，在大气层被云或雨或雪或雾捕抓吸收，降落到地面时称为酸雨。我国的脱硫技术发展的比较缓慢，因此酸雨主要原因是大量燃烧含硫量高的煤而形成的。文章将就一些火电脱硫的关键技术进行探讨，并对我国的现状进行分析。

关键词：火电；电厂；脱硫；污染；防治

引言

我国煤炭资源丰富，而且绝大多数的煤炭都被用于火电厂发电。空气污染物之一的二氧化硫是煤炭在燃烧过程中的伴生物。而环境问题是近几年中国工业发展面临的大难题，为此，火电厂企业为了全社会的福祉着想，也为了响应国家的号召，必将在脱硫降耗的道路上有一番行动，尽量降低污染气体二氧化硫的排放。

1火电厂SO2污染概况

二氧化硫会加剧酸雨的破坏力，我国现阶段面临的严重问题。酸雨使植被破坏，水生生物种群变少，还会严重降低农用土地的土壤质量，使得农产品大幅度减产，对人类生存的环境造成了严重威胁。更重要的是，二氧化硫造成的酸雨对我们的身体也有不良的影响，比如脆弱的眼角膜和呼吸道黏膜，当空气中的二氧化硫浓度达到某一个值时，就会刺激到人的眼角膜和呼吸道，易诱发红眼病和呼吸道感染，严重还将导致支气管炎。由于火电厂排放的污染物二氧化硫是气体，它的传播几乎不受地域的限制，这样就导致我国几乎超过一半的地区都面临着严重的二氧化硫污染问题，而且很难治理。已经发生的问题我们可能无法挽救，但是我们要学会从根本上解决问题，让火电厂在以后的生产过程中尽可能少地排放二氧化硫。

1中国火力发电厂的脱硫现状

烟气循环流化床法、半干法、脱硫除尘一体化法、海水脱硫法、石灰石—石膏法、活性焦吸附法、炉内喷钙尾部烟气增湿活化法等都具有较好节能效果，脱硫效率较高的方法也不断被采用。据不完全统计，目前我国已建和在建的火力发电厂中，超过93%的延期脱硫都是采用石灰石—石膏湿法脱硫技术，有些火力发电场为了提高脱硫效率，甚至会同时使用两种脱硫技术进行脱硫。但是，脱硫过程中所产生的能耗却是火力发电厂必须要考虑的问题。以下主要围绕如何在脱硫系统中引入变频器，并通过脱硫工艺的选择来实现火电厂脱硫过程中的节能降耗。

2火电厂脱硫节能降耗的主要技术与改进

2.1湿式石灰石(石灰)-石膏法烟气脱硫工艺

石灰石—石膏湿法脱硫工艺具体流程如下：锅炉烟气首先经过电除尘器进行除尘，然后分别经过增压风机和GGH换热器，温度降下来之后进入吸收塔。烟气进入吸收塔之后会向上流动，同时塔内会有循环浆液向下流动，二者在塔内会逆流接触，烟气在逆流接触过程中被洗涤，而向上流动的浆液则从喷浆层的喷嘴进入吸收塔中，达到脱除其中的二氧化硫、三氧化硫、氟化氢和氯化氢等物质的目的。同时，经“强制氧化工艺”处理所得到的反应副产物半水亚硫酸钙被进入的空气氧化成石膏，并作为吸收剂中的石灰石使用。而循环浆液则通过循环泵被输送到喷淋层中，经喷嘴被雾化，气体和液体就可以更加充分地接触。在吸收塔中，二氧化硫和石灰石反应会生成石膏，该种反应形成的石膏通过浆液泵进入石膏脱水系统，完成净化的烟气则进入除雾器除雾。同时，为了确保除雾器的效果，还应该按照一定的程序使用工艺水来冲洗除雾器。烟气在吸收塔出口处会被冷却为46～55℃的冷凝水，并且被水蒸气饱和。然后烟气经过GGH换热器，温度又会被加热到80℃以上。温度升高后，烟气的扩散能力和抬升高度都会获得提高。完成以上工序之后，烟气已经达到洁净标准，可以通过烟道进入烟囱直接排向大气中。这种生产工艺的节能降耗具体体现在以下几方面：①石灰石—石膏湿法脱硫工艺中的高速气流设计有效加强了物质之间的传递能力，系统生产所需要的成本和能耗都随之降低；②该工艺在压降和二氧化硫去除之间的关系得到了平衡，系统反应的效率更高；③该工艺所用的吸收塔中安装有液体再分配装置，可以有效避免烟气爬壁现象的出现，脱硫效率可以达到95%以上，工艺的能耗也大幅降低；④该工艺所得到的脱硫副产品可以进行回收利用，实现了环保节能。

2.2旋转喷雾干燥法(SDA)

第一步需要将石灰进行消化，使其转换成消石灰浆；第二步将消石灰浆通过快速离心喷雾机变成非常细小的喷雾与热烟气中的二氧化硫进行充分反应，生成固体物质被除尘器收集处理。这种脱硫工艺同样比较成熟，脱硫效率较高，并且操作的工艺流程也很容易，需要的面积也比较小，且没有其余污染物的生成。当前我国四川白马电厂、山东黄岛电厂采用的正是这种脱硫工艺。2.3炉内喷钙与尾部增湿活化(LIFAC)这种方法是在燃煤锅炉保持适当温度的前提下进行粉状石灰石的区域喷洒，与此同时，还需要在锅炉后的烟道中设置对应的活化反应器，再在反应器的入口地方进行喷洒水的操作，使反应器中有水蒸气产生，从而使得水同烟气中的氧化钙发生反应，生成氢氧化钙物质，这种物质可以用作脱硫，从而生成亚硫酸钙，最终生成硫酸钙。尾部增湿活化法与炉内喷钙的脱硫率不如以上两种方法，但是受到简单的工艺系统的影响，在老机组投入改造中比较适合运用。

2.3回流式循环流化床烟气脱硫

回流式循环流化床烟气脱硫具体流程为：首先，未经处理的烟气由底部流入吸收塔，并在流经过程中被加速，与消石灰粉混合摩擦，形成流化床；然后降低烟气温度，吸收剂与烟气中的二氧化硫发生反应，形成大量固体颗粒流出吸收塔，进入再循环除尘器中分离出烟气中的固体颗粒物；最终将经过处理的洁净烟气排入大气。通过除尘器吸收的固体颗粒物可以被循环利用参与吸收塔中的反应，这样就在很大程度上提升了脱硫剂的利用率。这种工艺技术的脱硫率高，占地较少，工艺流程简单。如果具备提供高品质石灰的能力和妥善处理脱硫灰技术的情况下，回流式循环流化床烟气脱硫法是一种不错的选择。

2.4电子束烟气脱硫技术

电子束烟气脱硫技术是使用电子加速器产生的电子束辐照烟气，氨的存在条件下，烟气中二氧化硫和氧化氮可以转化为硫氨、氨、硝酸盐去除率超过90%和90%。工艺流程简单，运行可靠，操作方便，无堵塞、腐蚀和泄漏问题。它是一种新的脱硫技术不会产生二次污染。

3我国火电厂脱硫存在的问题

（1）烟气脱硫技术在国外本地化是一个重要的方式促进烟气脱硫技术的发展，但不是唯一的方式，烟气脱硫技术的发展在中国取得快速进步。提倡以湿式石灰石-石膏法为主的烟气脱硫技术，通过引进国外制造业本地化的烟气脱硫装置，减少了烟气脱硫装置建设投资，降低脱硫成本。(2)脱硫成本和产物出路问题。由烟气脱硫装置，介绍了目前主要的问题是工厂建设和运营成本高，另一方面，当前主要的烟气脱硫技术的应用，在国内和国外，无论是进口“石灰石-石膏法”，“旋转喷雾干燥法”，或简单的国内脱硫除尘一体化技术，因为产品没有出路的问题。

结语

综上所述，我们可以得知，火电厂要对自身企业的脱硫工作引起高度重视，做好脱硫工作的同时，要不断探究与改进脱硫效率的新工艺，进而切实提高电力行业节能减排的成效。

参考文献:

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[2]罗鹏.火电厂脱硫节能降耗技术的改进[J].科技与创新,2014（05）:10-11.

[3]武晓明.探析火电厂脱硫装置的安全运行和管理措施[J].经营管理者，2016（15）.