李文慧
江苏方天电力技术有限公司 江苏南京 210000
摘要：煤炭燃烧后产生的烟气中往往存在较多的粉尘颗粒物以及二氧化硫等可污染空气的成分。火力发电厂的锅炉系统在燃烧煤炭之后就会排出大量这种具有一定污染性的烟气。因而在火力发电过程中需要采用脱硫除尘一体化装置来将其锅炉烟气排放中的粉尘和二氧化硫，进而达到足够的环保效果，本文对这一技术进行分析。
关键词：脱硫除尘一体化技术；火电机组；超低排放改造
引言：
传统的火力发电厂在建造过程中不太重视脱硫除尘一体化方面的设计并导致其锅炉排放的烟气具有较大的污染性。现阶段大力提倡环保生产的情况下需要借助脱硫除尘一体化技术对火电厂的污染排放进行治理，使其符合国家的超低排放标准。
一、作用分析
火力发电机组依靠燃烧煤粉产生的热能来使锅炉循环水气化并推动蒸汽轮机进行发电，这是一种非常典型的火力发电模式。但是这些煤粉中含有的硫元素与氧气发生作用后产生一定数量可造成空气污染的二氧化硫气体，另外，火力发电机组的锅炉系统在燃烧供热的过程中还会产生较多的粉尘颗粒物并通过烟气直接排放到大气中。对火电机组进行烟气脱硫除尘改造并使其达到超低排放的标准具有非常重要的环保意义，在这种技术的支持下传统的火电机组可以大幅度减少烟气中粉尘颗粒物和二氧化硫气体的含量，进而实现超低排放的环保标准[1]。
二、原理分析
（一）脱硫
第一，物理吸附。火电锅炉系统燃烧后烟气中含有一定量的二氧化硫，而这种气体在通过水或者其他类型的液体时可以溶解在其中并有效地减少烟气中的二氧化硫的含量。不过需要指出的是物理吸收对二氧化硫气体的消耗量非常的有限且完全不足以达到工业排放的标准，因而这种方法通只能作为辅助性的处理措施。
第二，化学吸收法。在工程实践中主要是采将价格低廉且易于保存的石灰石粉末制备成可吸收二氧化硫气体的浆液，然后利用浆液中广泛存在的碳酸钙与二氧化硫气体发生化学反应并形成硫酸钙，当后者达到饱和程度之后就可以析出结晶体，进而实现脱硫的目标[2]。而且石灰石湿法脱硫在实际应用过程中可将脱硫率提升到超过90%的程度，其整体的效率非常高，表1中列举了这种脱硫技术的主要法学反应。
表1 湿法脱硫主要化学反应过程
（二）除尘
火力发电厂锅炉烟气中含有的大量粉尘颗粒物在排入到空气之后会加剧雾霾天气的形成并对人体产生一定程度的危害。在火电厂烟气除尘改造中一般可使用湿式除尘器或者电除尘器来达到良好的除尘效果。前者主要是通过喷淋、洗涤以及文氏管等技术措施来实现水分对粉尘颗粒物的吸附，湿式除尘器的除尘效果可以达到很高的水平且整体的成本却相对比较低，应用非常广泛。电除尘器则依靠电场的作用对烟气中的粉尘颗粒物进行电离并使其在正负极的作用下达到分离的目的。
三、脱硫除尘一体化改造
传统的工艺流程下一般将火电厂烟气的脱硫过程和除尘过程按照两个相互独立流程来进行设计，一体化改造就是通过一定的技术和设备将这两个流程融合为一个流程并确保除尘和脱硫的效果都可以满足生产要求。此处将石灰石/石膏湿法脱硫除尘一体化技术作为技术改造的整体方案来加以介绍。
第一，单塔双区。这种脱硫除尘技术中使用的吸收塔设置可烟气吸收区和二氧化硫氧化区这两个分区，火电机组锅炉系统燃烧产生的烟气进入吸收区后可以对二氧化硫实现有效地吸收，这一环节形成的产物主要包括和。而这一反应塔的氧化区则主要对以上两种产物进行氧化反应并使其最终形成石膏晶体。传统设计方案往往是将这以上反应关节内化在一个反应塔和一个储罐内，后者主要完成吸收过程，而前者负责氧化反应。经过改造之后可以将这两个步骤合并在同一个塔内来完成。在这一装置的改造中需要根据浆液池的直径以及液位高度等因素计算好相应的容积以及循环浆液的停留时间等因素，必要时通过设置调节装置来加强吸收分区和反应分区之间的隔离效果，表2反映了脱硫过程的主要监控指标。
第二，强化喷淋效果。吸收塔中的浆液雾化率以及浆液覆盖率对最终的化学反应效果以及脱硫效果等具有非常显著的影响。因而在脱硫除尘一体化改造中需要采取强化措施来增加以上两个参数的控制效果，也就是增加浆液的雾化率以及覆盖率。可以根据吸收塔中现有的喷嘴的数量、分布情况以及实际覆盖率和雾化率水平进行一定程度的改造和升级。例如，假如原先使用的喷嘴为单向控制时可将其更换为具有双向双头控制功能的喷嘴。并且更具想要达到的效果对喷嘴的数量和分布情况进行一定程度的增加和优化，这样做的好处是可以显著地增加烟气的脱硫效果并防止烟气短路的问题出现[3]。
第三，改进除尘装置。这一环节的重点是通过对除雾器进行合理的选型来降低吸收塔出口处的雾滴大小以及减少石膏雨的出现。在具体使用过程中可以根据不同位置的实际情况选择不同类型的除雾器，进而通过合理的搭配来提高整体的除尘效果[4]。
表2脱硫工艺主要监控指标
四、结束语
对老旧火力发电厂锅炉烟气脱硫和除尘环节进行一体化的技术改造可以更好地实现超低污染排放的环保目标，在具体实施过程中一般可采用石灰石/石膏湿法脱硫除尘一体化技术来实现这一目标。重点是对吸收和反应塔、喷淋系统以及除雾器等关键装置进行改造或者改进，使其符合一体化技术指标。
参考文献
[1]陈培林.浅谈脱硫除尘一体化技术在燃煤机组超低排放改造中的应用[J].华东科技:学术版,2016,000(003):364-364.
[2]白琴.浅谈火电厂脱硫超低排放改造技术[J].中小企业管理与科技, 2018(27):145-146.
[3]倪长春,金文成,郑帅,等.基于塔内构件优化的脱硫除尘一体化技术研究[J]. 机械工业标准化与质量,2017,000(009):39-42.
[4]郭世康.火电厂脱硫超低排放改造分析[J].电子乐园, 2019(13):0353-0353.