(大唐山西电力工程有限公司 山西太原 030041)
摘要：根据有关部门的数据统计显示，2017年我国煤炭消费占总能源消费44.9亿吨标准煤的60.4%，全国仅有99个城市环境空气质量达标，200多个城市环境空气质量超标，由于现阶段我国是以煤炭为主要的能源，随着锅炉烟气污染的不断加剧，给我国的大气环境造成了非常严重的影响，为了实现节能环保的工作目标，需要采取烟气脱硫除尘技术，有效控制烟气的污染物质，更好地保护我国的大气环境。本文对锅炉烟气脱硫除尘技术进行探讨。
关键词：电厂；锅炉燃煤；脱硫除尘；技术
引言：目前国内能源结构仍以煤炭为主，大气污染非常的严重，尤其是酸雨和粉尘危害相对较大。在生态文明建设的时代背景下，我们应当加强锅炉脱硫以及除尘技术创新与改造，对燃煤烟尘以及二氧化硫等污染物的排放进行严格控制。本文先对锅炉烟气脱硫除尘现状进行了分析，并在此基础上就电厂锅炉如何进行烟气脱硫与除尘提出了一些观点与认识，以供参考。
1锅炉烟气脱硫除尘现状
近年来国内电厂锅炉生产行业发展的非常迅速，对脱硫除尘技术也给予了高度的重视和应用。通过对比分析传统与现代脱硫除尘技术工艺，可以确定现代技术工艺的优势，比如，脱硫除尘操作更加方便，而且投入的人力成本相对较低，实现了自动化控制。电厂锅炉烟气脱硫除尘过程中，应当仔细观察酸碱值以及温度等指标。由于现代技术的应用大大节约了劳动力和生产成本，因此可以减少劳动力和降低费用。当前形势下，人们逐渐开始关注生态环保，国家也强调生态保护的重要性。实践中通过不完全统计，目前国内有大约百分之十左右的电厂锅炉企业在研发时便使用脱硫除尘技术。然而，目前国内的锅炉烟气脱硫除尘技术还处于研发的初级阶段，具体实践中可以借鉴外国先进技术和经验，然后再结合我国现状进行改革创新。
2锅炉烟气脱硫除尘过程中的先进技术应用实践
从现阶段国内锅炉烟气的除尘与脱硫情况来看，可采用的技术手段主要有两大类，一是湿法脱硫除尘技术，二是干法脱硫除尘技术。具体分析如下：
2.1烟气湿法脱硫除尘
锅炉烟气脱硫除尘时可以采用湿法技术，其又包括多种形式，具体分析如下：
2.1.1石膏湿法脱硫除尘技术
对于燃煤锅炉而言，其烟气脱硫除尘操作工艺相对比较复杂，利用石灰石粉作为脱硫吸附剂，并且在浆液中加入适量水，将其制成石灰浆液。石灰石粉仓顶位置布设料位计，而且当仓内的料位达到了一定的预设高度时，接触式料位计就会自动发出警报。同时，还要将压力真空释放阀布设在石灰石粉仓顶部位置，舱压达到预设值以后，系统中的阀盖又恢复正常状态。从吸收区来看，二氧化硫等硫化物溶于浆液之中，并且吸收其中的烟气，其化学式为SO2＋H2O→H2SO3；同时将SO2等有毒有害气体有效地溶解到液体之中，使其产生亚硫酸溶液，并且分解成氢离子以及亚硫酸氢根，其化学公式为H2SO3→H＋＋HSO3－；H
2SO3→H＋＋SO32－。当浆液流入到吸收区以后，因其中存储了大量的硫化氢以及二氧化硫等毒害物质，酸性溶液内的氢离子数量增多，溶液吸收二氧化硫的能力就会不断减弱。
CaCO3在吸收区可以与上述离子发生化学反应，如下：
CaCO3(S)→CaCO3
CaCO3(aq)+CO2+H2O→Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2+2H＋→Ca2＋+2CO2＋2H2O
Ca2＋+2Cl－→CaCl2
Ca2＋+2F－→CaF2
Ca2＋+2HSO3－→Ca(HSO3)2
Ca2＋+SO32－→CaSO3
Ca(HSO3)2+O2→Ca2＋＋2SO42－+2H＋
随着洗涤浆液逐渐达到顶部位置，基于中和反应可有效降低或者减少吸收塔中HSO3－，同时析出石膏结晶体，化学公式为CaSO4＋2H2O®CaSO4•2H2O。对于循环洗涤浆液而言，其主要构成为CaCO3，而且吸收区、氧化区反应后部分H＋会随之消失掉。中和区内适当加入一些石灰石浆液，可以使循环浆液内的CaCO3逐渐减少，酸碱值得以恢复，同时这也是锅炉烟气脱硫的有效方法。
2.1.2钠法脱硫法与氨法脱硫技术
该种技术应用过程中，主要是以氢氧化钠以及亚硝酸钠和碳酸钠水溶液为吸收剂，用于吸收锅炉烟道内排出的烟气，尤其是二氧化硫气体。对于钠法脱硫法而言，其应用效果非常的显著，不仅吸收速度非常快，而且也不容易堵塞管道以及相关设备。钠法用于二氧化硫处理以后，吸收液通过无害化处理，可以达到直接排放的标准。对于氨法脱硫技术而言，其主要是利用氨水为吸收剂，对锅炉烟气内的二氧化硫进行处理，统计数据显示，该种方法脱硫时二氧化硫的吸收率可达90%。在利用氨法脱硫工艺时，会形成亚硫酸氨、硫酸铵等，多用于锅炉烟道气综合治理。
2.1.3双碱法脱硫技术
该种脱硫技术工艺，主要是以氢氧化钠为烟气除尘脱硫吸收剂，其中氢氧化钙是再生剂。统计显示，该种法脱硫技术的应用效果非常显著，脱硫率可达80%，烟气脱硫是会形成石膏等，可以进行二次利用。在此过程中，为了能够有效回收脱硫产物，先除尘处理，再进行脱硫处理。实践中如果不考虑中间环节的脱硫产物二次利用，可以进行脱硫、除尘一体化。值得一提的是，氢氧化钠脱硫剂可以循环利用，大大节约了锅炉脱硫除尘的投入。
2.2干法脱硫除尘
采用干法脱硫除尘技术，主要是对锅炉排放烟气中二氧化硫进行处理，选用固体吸附剂。现阶段常用的干法脱硫工艺主要有活性炭法脱硫以及催化氧化法脱硫等技术方法。
2.2.1活性炭法
该种方法主要是利用活性炭的活性，将二氧化硫吸附在活性炭的表面，使其与氧气、水蒸气等反应，形成硫酸被吸附。活性炭脱硫法应用过程中，根据活性炭状态差异，可将其分成移动床、流动床以及固定床三种类型的活性炭脱硫方法。对于固定床活性炭法而言，用于每月失活、失活相对较慢的催化剂，或者温度控制限制反应器尺寸的固定场所。基于固定床活性炭法的应用进行脱硫除尘时，因气体可以直接经床层不需要反混，其转化率可达99%。对于流化床活性炭法而言，其脱硫时主要适用于那些颗粒相对较小，而且不容易碎裂、失活较快的催化剂，在一些大设备中可以大规模应用。
2.2.2催化氧化法
对于催化氧化法而言，其主要以氧化铝为载体，采用氧化铀以及硫酸钾或者五氧化二钒等催化剂。该种方法应用时需在高温条件下完成脱硫工序，所以后期处理时投入的费用可能相对较大。然而，该技术工艺具有较强的稳定性，应用已经比较成熟，尤其在处理高浓度烟气时效果非常显著，比如，日本推出的一种催化氧化法锅炉烟气脱硫技术方法，可以将锅炉烟气内的二氧化硫明显减少，可达90%。对于新的催化氧化法而言，其脱硫技术工艺应用范围非常广泛，而且燃煤锅炉脱硫除尘技术也适用于硫磺回收时的尾气脱硫处理。从建设费用来看，该技术工艺投入相对较低，而且能够省去大型循环泵，具有简单的吸收塔结构。对于该种脱硫方法而言，因无需吸收剂，所以不会产生废弃物或者废水等。对于后期操作以及运维管理而言，非常方便，而且工艺器件用量相对较少。此种方法应用时，催化剂的市场价格相对比较便宜，而且稀硫酸副产品不仅可以用于中和剂，而且还能够对其浓缩制成其他诸如浓硫酸、建材石膏等，以便于二次使用。
结束语
综上所述，随着工业行业发展进程的不断深入，经济发展与生态环境保护之间的关系越来越紧张，尤其是大量锅炉的应用导致空气中的二氧化硫以及烟尘等大量排入空气之中，致使生态环境遭到严重的破坏。在当前生态文明建设过程中，我们应当合理选择有效的技术工艺和手段，加强锅炉烟气处理，既要对其中的硫化物气体进行处理，又要解决锅炉燃煤产生的烟尘问题。
参考文献：
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