燃煤发电厂烟气脱硫技术及应用研究

发表时间:2021/7/9   来源:《中国电业》2021年3月8期   作者:李新洲
[导读] 燃煤发电厂在发电过程中会产生大量烟气,烟气会对生态环境造成破坏,特别是烟气中含有大量硫化物,会对环境造成严重污染。
        李新洲
        国投生物能源鸡东有限公司  黑龙江省鸡西市158200
        摘要:燃煤发电厂在发电过程中会产生大量烟气,烟气会对生态环境造成破坏,特别是烟气中含有大量硫化物,会对环境造成严重污染。因此,针对燃煤发电厂产生的烟气,要采取合理技术进行烟气脱硫,减少烟气对环境的污染,改善生态环境,为人们提供一个健康舒适的环境。
        关键词:燃煤发电;烟气脱硫;环境污染;湿法工艺
        经济的快速发展使人们对电量的需求不断增多,这对大型燃煤发电厂的发展起到了一定促进作用。从实际情况来看,在大型燃煤发电厂运行过程中,烟气脱硫处理一直都是一项人们重点关注的内容。为了降低烟气对环境造成的污染,必须要加强对烟气脱硫技术的研究。
1 燃煤发电厂烟气脱硫技术类型
        燃煤发电厂烟气脱硫处理过程中,依据产生的副产品类型,可以将烟气脱硫技术分为以下几种类型:
        (1)湿法工艺
        湿法工艺在具体应用过程中就是采用浆液状态吸收剂对吸收塔进行洗涤,利用该项工艺完成对烟气脱硫,减少烟气对生态环境的破坏,采用湿法工艺进行处理,最终生产的副产品都为湿态,这也是处理工艺被称为湿法工艺的原因[1]。但是湿法脱硫存在废水处理问题,初期投资大,运行费用也较高。
        (2)半干法工艺
        该项工艺通过对浆液状态吸收剂进行应用,对燃煤发电厂在生产期间产生的烟气进行处理,在反应塔下部泵入脱硫浆液,通过固定喷头喷吹,浆液雾化成雾滴与含硫烟气充分接触混合,反应过后的浆液雾滴在塔内得到干燥,并在到达塔顶前将水分充分蒸发,形成固体颗粒,随烟气进入出口烟道。采用该工艺完成脱硫处理后,产生的都是半干状态副产品[2]。
        (3)干法工艺
        应用粉状或粒状吸收剂来脱除烟气中硫化物,具有投资低、设备紧凑的特点,但适用于装机容量小、烟气量小的燃煤发电厂。采用干法工艺处理后,产生的副产品都为干态。
2 燃煤发电厂烟气脱硫工艺原则
2.1 烟气中二氧化硫排放量要符合国家标准
        采用烟气脱硫技术对燃煤发电厂生产过程中产生的烟气进行处理后,烟气中的二氧化硫含量必须达到国家的排放标准,而且,还要满足环境评价要求,以免排放的烟气对生态环境造成破坏,危害人们的健康与生命。
2.2 烟气脱硫要具有良好的经济性
         在燃煤发电厂运行过程中对烟气进行脱硫已经成为了人们的一项共识,也是燃煤发电厂发展的必然趋势。但是,在烟气脱硫处理过程中,脱硫设施的建设需要投入大量资金,成本高[3]。从我国电力行业发展情况来看,不同类型的发电厂都在通过竞争的方式获取市场,可见,为了提高燃煤发电厂在市场中的竞争力,能够从激烈的市场竞争中脱颖而出,发电厂在运行时要将成本控制在一个合理范围内。因此,燃煤发电厂脱硫工艺的选择,以及脱硫设备建设时要控制好费用与初期建设成本,对比不同工艺的初期投资及后期运行成本,要择优选择,保证脱硫工艺在进行烟气脱硫上,实现经济利益最大化。只有这样才能最大程度降低燃煤发电厂在运行过程中的成本,将上网电价控制在合理范围内,使燃煤发电厂能够在激烈的市场竞争中脱颖而出,进而取得利润[4]。
2.3 烟气脱硫要保持稳定
        燃煤电厂中的脱硫设施在长期运行过程中不会对整个机组的运行效率造成不良影响。

但是,从实际情况来看,若采用的脱硫技术及设备在运行过程中不稳定,这将会导致燃煤电厂在运行期间排放的烟气中二氧化硫含量增多,这将会使排放的烟气对生态环境造成破坏。可见,燃煤电厂发电运行期间,在进行烟气脱硫时,运行人员要对所采用的工艺参数进行适当调整,保证经过脱硫处理后的烟气中二氧化硫的含量能够达到排放标准[5]。需要相关运行人员注意的是,由于燃煤电厂的烟气脱硫系统整体结构较为复杂,其中包含多个小子系统,为了确保整个系统在运行过程中的安全性与稳定性,运行人员必须要提高对每一个子系统的重视,降低系统维护量,确保整个系统能够稳定运行。
3 燃煤发电厂烟气脱硫技术分析
3.1 采用石膏法进行烟气脱硫
        从目前我国燃煤电厂整体运行情况来看,石膏法是现阶段一种十分成熟的烟气脱硫技术,这一脱硫技术在具体应用过程中就是对石灰石或石灰浊液进行应用,吸收烟气中的二氧化硫,从而生成半水亚硫酸钙和石膏,完成对烟气中二氧化硫的吸收,减少烟气危害。采用石膏法进行烟气脱硫整体脱硫效率高,对于脱硫作业采用的吸收剂,具体利用率能够超过90%,利用率高。需要注意的是,采用石膏法进行烟气脱硫也存在一定缺点,主要表现为石膏法成本高,经济效益相对较差,而且在进行烟气脱硫期间,产生的副产品可能对生态环境造成二次污染,危害性较大。从现阶段的情况来看,烟气中的二氧化硫与脱硫石膏之间的转化率较高,平均每1000kg二氧化硫能够转变为2700kg石膏。此外,脱硫石膏自身质地较为分散,这也就导致其在应用上与矿石膏相比,性能相对较差。因此,需要采取合理方法脱硫,避免生产的脱硫石膏对生态环境造成二次污染,危害人们身体健康与生命。目前,许多燃煤发电厂都采取了石膏法进行烟气脱硫处理,例如,我国太原第一电热厂在烟气脱硫处理上就采用了石膏法。
3.2 尾部增湿活化法烟气脱硫
        采用该方法进行烟气脱硫就是在炉内进行喷钙,从而完成相应处理工作,该项技术是一种联合脱硫技术,将该项技术应用在燃煤电厂中进行烟气脱硫,脱硫率在75%左右,该项技术具体应用的主要特点就是具有良好经济效益,也正是因为如此,该项技术在我国许多燃煤电厂中都得到了广泛应用。尾部增湿活化法烟气脱硫技术的应用,在不断发展期间得到了改进,加设了活化反应器,通过对活化反应器的应用,使燃煤电厂烟气脱硫过程中许多未发生反应的氧化钙得到了活化,提高了烟气脱硫效率。目前,尾部增湿活化法烟气脱硫技术在具体应用期间,脱硫效率能够超过80%。
3.3 烟气循环流化床烟气脱硫
        该项技术是现阶段燃煤发电烟气脱硫作业开展时的一项常用技术,该项技术需要用到大量的设备,因此,要通过不同方式,将各种设备合理组合到一起,形成一个性能良好,能够满足应用烟气脱硫的系统。该系统中主要包括的设备有吸收塔、吸收剂、除尘器、物料运输设备、喷水设备等,每一项设备的性能都会对烟气脱硫效果造成影响,因此,在系统设置时,要对每一项设备的性能情况进行检查,只有经过检查,确保设备性能良好,才能对其进行应用。如果发现设备质量存在问题,必须及时更换。采用该方式对燃煤电厂在发电过程中产生的烟气进行脱硫处理,最大优势是脱硫效率高,这主要是因为该项技术能够让固体吸收剂与烟气中的二氧化硫充分反应,充分吸收二氧化硫。从具体应用情况来看,烟气循环流化床技术对于含硫量超过3%的燃煤进行脱硫,脱硫效率可以超过90%。此外,采用该项技术能够循环利用床料,大大提高吸收剂的利用率,大幅度减少吸收剂的使用量。同时,该方法操作起来相对简单,结构紧凑,占地面积小,该方法主要适合应用在中小型燃煤发电厂。
4 结语:
        烟气脱硫技术在燃煤发电厂中的具体应用与我国节能环保发展有着紧密联系,燃煤电厂烟气脱硫的总体情况会对我国生态环境保护造成直接影响。因此,燃煤电厂在具体运行过程中,要依据自身情况,选择一种与自身实际情况相符的烟气脱硫处理技术,科学脱硫,减少燃煤发电厂对生态环境造成的破坏,确保我国电力行业稳定、持续发展。
参考文献:
[1]胥帅.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施[J].化学工程与装备,2021(04):239-240+246.
[2]王磊.发电厂脱硫除尘系统控制及电气设计探究[J].电工技术,2021(06):10-11+17.
[3]安皓鹏.火力发电厂脱硫废水处理方式的改进与探讨[J].环境与发展,2020,32(12):97-98.
[4]武作民.火电厂烟气脱硫脱硝技术的节能环保问题研究[J].电力设备管理,2020(12):113-115.
[5]牛拥军,宦宣州,李兴华.燃煤电厂烟气脱硫系统运行优化与经济性分析[J].热力发电,2018,47(12):22-28.
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