王西龙
国家电投新疆能源化工五彩湾发电有限责任公司 新疆 830000
摘要：火电厂是我国燃煤发电生产中的重要组成部分，为推动我国经济发展做出了重要贡献。火力发电是我国重要的发电形式，占所有发电量的80％以上，新时期火电厂生产期间采用环保措施，成为企业关注的重点。为了大幅度减少火电厂二氧化硫的排放，脱硫技术在多数火电厂中得到了广泛的应用。
关键词：火电厂；脱硫；节能；环保
引言
新形势下，国家提出节能环保的发展理念，火电厂必须进行脱硫处理，改善空气环境质量。以下结合实践，探讨了火电厂的脱硫技术与环保措施。
1.新时期火电厂脱离技术分析
1.1 燃烧前的脱硫技术
火电厂原煤燃烧前的脱硫技术主要有三种。一是物理脱硫。该技术利用原煤中不同物质的密度、磁性等物理性质存在的明显差异，去除煤中的有机硫。此项技术是原煤燃烧前广泛使用的脱硫技术，对设备无过高要求，并且脱硫操作程序简单，只涉及重介质分选、浮选、电选等操作工艺。二是化学法脱硫技术。该技术通过使用强酸、强碱、强氧化剂等化学制剂，使其与原煤中的物质产生化学反应，以达到脱硫的目的。此项脱硫技术比物理法脱硫技术的效率高。三是生物法脱硫技术。该技术利用菌种对硫化合物发生的生物化学反应实现脱硫。常用的生物菌种包括假单胞菌属、硫杆菌属等，在使用菌种的过程中，一般采用表面处理法和生物浸出法，对脱硫条件进行严格控制，可在减小煤质破坏、降低环境污染的前提下，达到脱硫目的。这种脱硫技术的成本偏低，是一种较为环保的脱硫工艺。
1.2 燃烧中的脱硫技术
燃煤在锅炉内燃烧的过程中会产生一定的二氧化硫，对这部分二氧化硫进行脱除是火电厂生产的重要环节。燃烧中的脱硫技术又被称为炉内脱硫技术，具体是指利用脱硫剂对燃煤燃烧时生成的二氧化硫进行脱除。相关研究结果表明，脱硫剂能够与煤炭中的硫组分产生化学反应，进而生成硫酸盐，由于硫酸盐本身的比重较大，所以不会随烟气排出炉外，而是会沉积到炉渣中。在生产中，火电厂使用比较普遍的脱硫剂有石灰石、熟石灰以白云石等，为了最大限度地发挥脱硫剂的作用，炉内燃烧时的脱硫温度应当控制在 800℃～ 1 200℃。在锅炉燃烧中，常用的脱硫技术有循环流化床和喷钙脱硫等。
（1）循环流化床
这是国内各大火电厂在燃烧中普遍采用的一种脱硫技术，其基本技术原理为：在循环蒸腾的流化床上加入适量的脱硫剂，如石灰石等，使脱硫剂与煤粉一起悬浮燃烧，在这一过程中，煤粉燃烧时产生的二氧化硫会被石灰石等硫化剂直接吸收，这样便可达到燃烧中脱硫的目的。研究表明，循环流化床的脱硫效率主要受以下因素的影响：钙硫比、流化床的温度、脱硫剂粒径等。在循环流化床锅炉中，脱硫剂的加入可以使燃煤燃烧时产生的二氧化硫被充分吸收，达到高效脱硫的目的。同时，与锅炉相比，循环流化床属于低温燃烧，其燃烧时的温度一般在900℃～ 950℃，使得燃烧时产生的灰渣具有良好的抗腐蚀性，人们对此可进行综合利用。
（2）喷钙脱硫
所谓的喷钙脱硫，实质上就是石灰石粉末以喷射的方式注入正在燃烧的锅炉中，为达到最佳的脱硫效果，应确保石灰石粉末射入区域的燃烧温度在850℃～ 1 250℃，因为这个温度可以让石灰石粉末快速分解，并生成氧化钙，而氧化钙可以对煤炭燃烧时产生的二氧化硫进行有效吸收。从经济性角度讲，这种技术的成本非常低，适用性较强，不仅可以在新建的锅炉中应用，还能在现役的锅炉中使用。唯一的不足之处是，氧化钙会对锅炉的受热面产生腐蚀，如果这一问题得到解决，该技术将会成为燃烧中脱硫的主要措施。
2.火电厂脱硫节能途径及环保措施
2.1 节能途径
（1）电气节能
首先，在制度层面上，要健全电气运行相关制度，将节能降耗纳入其中，不仅可以使电气节能降耗技术的开展有据可依，还可以帮助职工转变观念，培养其节能降耗意识。规范、健全的制度是保障电气节能降耗可操性及实践性的基础。其不仅要对火电厂电气运行进行指导，还要在电气设计中发挥关键作用，保障火电厂电气节能降耗目标的实现；其次，降低火电厂变电中变压器的损耗，其损耗一般包括空载与负载损耗两类。影响空载损耗的主要因素是变压器的内部构造，影响负载损耗的主要因素则是线圈材质及导体的截面。为实现企业电气的节能降耗，可以选用结构获得改进优化的变压器，即节能型变压器，火电厂在选用变压器时可以采用以节能为亮点，既经济又适用的9 型变压器。同时还可以对变压器的运行方式进行调整，降低空载损耗。同时，在照明灯具的选用上，还可以应用节能型及电容补偿型灯具，有效降低电耗。
（2）改进脱硫工艺
传统的脱硫工艺，虽然可以保证脱硫效率，但是设备较多、过程繁杂，使得能耗较高。为降低能耗，人们应当对脱硫工艺进行优化改进，可以采用石灰石 - 石膏进行脱硫。这是一种新型的脱硫工艺，归属于湿法脱硫的范畴，其主要包括以下几个系统：
吸收氧化、石膏脱水、烟气排放等。该工艺的具体流程如下：除尘器会先对锅炉中的烟气进行除尘，经增压风机和换热器后，低温的烟气会进入吸收塔，并向上流动，此时塔内会有循环浆液向下流动，在逆流接触的条件下，烟气会被洗涤，使得二氧化硫被有效脱除。烟气在吸收塔出口处会被冷却成冷凝水，其温度为 46℃～ 55℃，并被水蒸气饱和，再经过换热器之后，其温度会升到 80℃，此时烟气的扩散能力会有所提高。改进后的脱硫工艺的节能效果体现为：高速的气流设计使炉内物质的传递能力显著增强，降低了系统生产所需的能耗；使压降与二氧化硫去除得到了很好的平衡，大幅度提升了系统的反应效率；吸收塔液体再分配装置的使用，防止了烟气爬壁的情况发生，工艺能耗得到进一步降低；脱硫过程得到的副产物可进行回收利用，不会对环境造成二次污染，在实现节能目标的基础上，还达到了环保要求。
2.2 环保措施
（1）大气污染物控制
我国在已经出台的相关法规政策中，对火电厂的排放标准进行详细规定，明确了二氧化硫、氮氧化物、颗粒物质等污染物的排放标准。其中，为了控制二氧化硫的排放量，国家制定了严格的排放标准，规定了火电厂的机组容量上限。火电厂必须严格执行排放标准，从二氧化硫的日排放量控制入手，将其控制在允许值范围内。对于氮氧化物的排放量控制，火电厂要采用先进的脱硝技术，如催化还原法，以减少氮氧化物的产生，将其排放量控制在一定范围内。对于固体颗粒物的排放，火电厂要执行相关标准，通过提高脱硫设备中的烟气含湿量或提高空气中的烟尘效率等途径，降低固体颗粒物的排放量。
（2）废水污染控制
火电厂废水排放位置不同，其执行的废水排放标准也有所不同。根据相关规定，火电厂要根据厂址位置、废水排放位置对废水排放量进行分级分类控制，主要分为一级、二级执行标准。为此，火电厂要安装废水处理设备，对废水进行净化处理，减少废水中的有害物质含量，确保废水排放达标，从而减少废水对水环境带来的污染。
（3）噪音污染控制
火电厂在生产运行过程中会产生噪音污染，严重影响周边居民的生活。为此，火电厂要加大噪音污染控制力度，严格执行环境噪声污染政策规定，采取以下措施最大程度地减少噪音污染：一是在生产设备中安装消音装置；二是在厂房外设置噪音隔离墙；三是在厂区周边种植高大树木，设置噪音隔离带。
结语
在火电厂生产中，烟气脱硫是较为重要的工序之一，若是排放到大气中的烟气二氧化硫的脱除率不达标，则会对环境造成严重的污染和破坏。鉴于此，采取行之有效的脱硫技术显得尤为重要。同时，为降低脱硫过程的能耗，可引入变频器，并对湿法脱硫技术进行改进，这样可以在达到脱除率要求的前提下，降低火电厂的生产能耗。
参考文献
[1]李 玥 . 我国火电厂大气污染防治现状研究 [J].工程技术研究，2017，（11）：114-116.