王磊
大唐韩城第二发点有限责任公司 陕西省韩城市 715400
摘要:湿法脱硫作为火电厂应用最为广泛的一种工艺,能够在一定程度上减少火电厂运行所产生的废气,减少大气污染,但其也存在一些缺点,对火电厂的稳定运行带来的一定的影响。本文拟从火电厂烟气湿法脱硫技术着手,对其优缺点进行探析,并针对性的提出改善措施,为火电厂的稳定运行提供参考。
关键词:火电厂;脱硫技术;影响因素;改善措施
一、火电厂烟气湿法脱硫技术概述
(一)火电厂脱硫技术概述
火电厂作为我国主要的发电方式,不断满足这人们日益增加的用电需求。有研究显示,我国二氧化硫气体的总排放量中,约有90%来自于煤炭燃烧,而火电厂以煤炭为能源,通过燃烧煤炭来满足大众的用电需求。从整体来看,火电厂脱硫技术可分为三类:其一,燃烧前脱硫。这种脱硫技术是在燃烧煤炭前对其进行脱硫工艺,以降低煤炭的含硫量,从而达到二氧化硫气体排放的减少。但这种脱硫技术虽能在一定程度上减少二氧化硫的排放量,但效果差强人意,据相关研究表明,这种脱硫技术的效率在40%-80%之间,较不稳定,容易受到多种因素的影响,因此并未得到较为广泛的应用;其二,炉内脱硫。这种脱硫技术是火电厂运行过程中,对处于燃烧过程中的煤炭进行脱硫工艺,通过固硫剂的作用,使燃烧过程中的煤炭的硫元素发生固化作用,进而形成硫化物,降低其对大气的影响。但这种脱硫技术的效率远远低于燃烧前脱硫技术,且具有一定的限制性,也并未得到广泛的应用;其三,烟气脱硫,是当前我国火电厂中使用最为广泛的脱硫技术。其主要通过对燃烧后的煤炭所产生的烟气进行脱硫,以达到相关标准,并降低对环境及人体的危害。这种脱硫技术还可细分为烟气湿法脱硫、烟气干法脱硫、烟气半干法脱硫三种。这里研究与分析的便是烟气脱硫技术中的第一种——烟气湿法脱硫技术。
(二)烟气湿法脱硫技术概述
从脱硫技术的操作方法来看,烟气湿法脱硫技术主要包括三种操作方法:其一,工作人员利用石灰石使烟气中的二氧化硫气体与其发生固化作用,形成亚硫酸钙物质,进而达到脱硫目的。而形成后的亚硫酸钙物质可以利用石膏回收的方式对其进行妥善处理,能较为有效的降低二氧化硫的排放量,减少环境污染;其二,工作人员在对燃烧后的煤炭所产生的烟气进行脱硫时,利用柠檬酸溶液这种脱硫剂,使其与二氧化硫气体相互作用,降低二氧化硫排放量,减少大气污染;其三,在工业生产中,电石是一种重要的原料,常用于乙炔等产品的生产。电石在应用于乙炔等产品的生产后,会形成电石渣,而这种物质虽属废料,但能够较为对二氧化硫气体产生有效的消除作用。因此,这种操作方式也逐渐的被广泛应用于火电厂脱硫工作中。
(三)烟气湿法脱硫技术的优缺点
从整体来看,烟气湿法脱硫技术既有优点也有缺点。优点在于,其和燃烧前脱硫、炉内脱硫这两种技术相比,具有较为高效的脱硫效果与效率,能够有效的降低烟气中的二氧化硫含量,减少大气污染。但其所存在的缺点在一定程度上对火电厂的稳定运行等产生着较大的影响。首先,石灰石虽能与二氧化硫产生固化作用,以降低烟气中二氧化硫的含量,但其固化作用后所产生的亚硫酸钙物质却具有较小的溶解度,在回收该物质的过程中容易产生堵塞情况,进而对火电厂的稳定运行带来一定的影响。其次,在利用柠檬酸溶液这种脱硫剂的过程中,其适用范围具有一定的限制,无法对二氧化硫浓度较高的烟气进行有效的脱硫处理,这在一定程度上无法达到高效的脱硫目标,从而对生态环境造成较大影响。最后,烟气湿法脱硫技术所产生的废渣需要进行二次处理,且废渣对火电厂设备会产生一定的腐蚀作用,再加上技术应用成本较大,无论是对火电厂的经济性运营,还是安全稳定性运营,都会带来一定的影响。
二、火电厂烟气湿法脱硫效率的影响因素探析
(一)煤炭的含硫量
火电厂通过燃烧煤炭来满足大众对电能的需求,在燃烧煤炭的过程中,煤炭品质的高低、含硫量的多少,会对二氧化硫的排放产生较大的影响。从某种角度来看,若煤炭含硫量较大,其所产生的二氧化硫含量相对较高,若火电厂选择的脱硫技术或设备无法满足高含量二氧化硫的脱硫需求的话,则无法有效的实现脱硫目的,不仅会增加火电厂的运营成本,还会对火电厂的稳定运行及大气环境带来较大的影响。
(二)环保标准及要求
从整体来看,我国不同地区对大气环境的标准及要求不同,火电厂在选择脱硫技术及装置设备时也存在一定差异。一些人口密度大且集中的地区对大气环境要求较高,当地火电厂在选择脱硫技术及相关装置设备的过程中,会根据地区的环保要求及标准进行选择,所达到的脱硫效率也有所不同,一些人口稀少且偏远的地区对大气环境的要求相对较低,火电厂则会降低成本,选择一些脱硫效率相对较低的技术及设备。
(三)脱硫过程中副产品的处理方式
上文中对烟气湿法脱硫技术的缺点进行了简要的概述,在利用石灰石进行脱硫处理时,会产生一些固态的物质,这些物质溶解度较低,若处理不当,很有可能会造成二次污染,并增加火电厂的运营成本。同时,若未根据火电厂实际的运行状况选择恰当合理的脱硫技术,反而会造成脱硫效率低、脱硫效果差的问题。
三、烟气湿法脱硫在火电厂中应用的优化策略
(一)根据火电厂实际运行状况,科学合理的选择恰当的脱硫技术及装备
首先,火电厂管理者需要重视脱硫技术对生态环境的保护作用,并结合相关的技术人员,对火电厂现行的脱硫技术进行全面调查与了解。并在火电厂实际运行状况的基础上,深入分析现行脱硫技术的可行性及脱硫效果。其次,根据现行脱硫技术实行现状,深入分析烟气湿法脱硫技术不同操作方式的优缺点,并根据火电厂实际情况,科学合理的选择恰当的脱硫技术与设备。同时,应通过培训等方式强化相关技术人员的专业技能及综合素质,规范其操作行为,避免因人为错误而造成的脱硫效果低下的问题。最后,要制定相应的监督与管理体制,加强技术人员对脱硫设备的检修与监督。
(二)科学选择防腐材料,妥善处理脱硫副产品
首先,因烟气湿法脱硫技术在应用过程中所产生的废渣对火电厂设备具有一定的腐蚀性,相关工作人员需要重视火电厂设备防腐材料的选择。如,在烟气湿法脱硫技术的应用过程中,橡胶所具有的较强稳定性、弹性及良好的耐磨性,不仅能够较好的实现防腐作用,还能够避免变形,对于火电厂的稳定运行具有重要的作用。除此之外,双相不锈钢、钛合金、钛钢复合板等都是对抗废渣腐蚀性的良好防腐材料。,要根据火电厂的实际运行状况及脱硫技术的应用来选择合适的防腐材料。其次,针对脱硫过程中所形成的副产品,如亚硫酸钙等物质,可根据当地的产业结构,分析副产品的应用范围,并在综合考虑运输成本等因素的基础上,提高销路,为副产品的妥善处理提供新的发展方向,进而避免二次污染。
结语:火电厂在运行过程中会产生大量的二氧化硫气体,这些气体被排放到人们生存所依赖的生态环境中,不仅对生态环境会产生污染,还会对人体健康带来较大的影响,并对金属等物体产生一定的腐蚀作用。为了有效的减少二氧化硫气体的排放,避免其排放到空气中,对生态环境及人体产生较大的危害,脱硫技术被广泛应用于火电厂中。而烟气湿法脱硫技术作为使用最为广泛的一种脱硫工艺,相对比而言,能够达到较好的脱硫效率,避免环境污染。但其也存在一些缺点,因此,对该脱硫技术进行深入探析,望能为相关研究者提供一些参考与建议。
参考文献:
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