燃煤电厂烟气脱硫技术漫谈

薛晓文

[摘 要]：含硫气体作为燃煤电厂排放的尾气中的主要污染物，其对环境的影响及破坏是非常严重的，因此在将燃煤电厂的尾气排放到大气之前很有必要对其进行处理，从而消除或降低尾气中含硫气体的含量，让其达到某个安全值再进行排放。鉴于煤是我国最主要的燃料，烟气脱硫技术在我国已经有了长足的发展。本文将对烟气脱硫技术进行概述，然后进一步剖析海水脱硫过程。

[关键词]：燃煤电厂 烟气脱硫

一、烟气脱硫技术概述

近年来，我国二氧化硫气体的污染越来越严重，这在很多城市都能得以体现，很多地区都会出现严重的雾霾天气，室外能见度很低，这种严重的空气污染现象和二氧化硫的排放有着密切关系。二氧化硫如果未经处理直接排放到空气中很有可能形成酸雨，酸雨对于建筑、农作物还有人体的腐蚀和侵害是严重而直接的，因此，燃煤电厂做好二氧化硫的处理是很有必要的。在所有的排放源中，燃煤电厂的二氧化硫排放量无疑是最大的，在我国，燃煤电厂越来越多，有的企业有良好的道德标准及环境意识，会按照相关规定对于相应气体进行处理，然而，仍然存在着大量企业社会责任感及环境意识都很低下，将燃煤尾气未达标就肆意排放到空气中，这种行为是应当明令禁止的。

世界范围内针对电厂燃煤尾气的处理主要有三个途径，一种是燃烧前脱硫，一种是燃烧中脱硫，还有一种是燃烧后脱硫，也就是常说的烟气脱硫，这种方式也是应用最普遍的，并且在技术上很成熟，成本也最低。烟气脱硫的工艺技术也有很多种，最常用的则是湿法烟气脱硫中的海水烟气脱硫，这种方法技术成熟、工艺简单，并且系统运行可靠、脱硫效率也很高，同时，它还具备投资运行费用低的特点，因此十分受到亲睐。海水脱硫法是利用海水中天然含有的大量可溶性盐，尤其是其中的氯化物和硫酸盐，同时，海水中溶有大量的弱酸阴离子，例如：HCO3-、CO32-、H2BO3-及H2PO4-、SiO4-等，这些离子的存在使得海水呈现出一定的“碱度”，海水的PH值通常在8.0-8.2之间，这是一个很好的吸收酸性气体的环境，因此，海水天然就具备吸收二氧化硫的性质，是非常好的尾气处理试剂。海水吸收二氧化硫的化学反应可概括如下：

SO2 + H2O = 2H+ + SO32-

2 SO32- + O2 = 2SO42-

HCO3- + H+ = CO2 + H2O

二、海水脱硫过程剖析

1.吸收塔塔体

吸收塔多为填料塔，是整个吸收反应发生的装置，比较典型的湿法烟气脱硫吸收塔通常由喷淋空塔、填料塔、鼓泡塔、液柱塔各部分构成。吸收塔内部通常由隔板隔开，这让塔内气体和试剂能够有更充分的时间反应。首先，气体会从塔底的入口处进入塔体然后向上流，从塔顶的喷淋空塔中会有含有海水的雾状浆液由上向下喷出，烟气和浆液在塔体内逆流接触，这充分增大了气体和浆液的接触时间和接触面积，让反应更彻底。处理后的气体在到达塔顶后会继续向下流动，直至其流到塔底然后从与入口水平位置的烟气出口处排至除雾器中。在吸收塔中，气体上流的速度大概为4.0 m/s，但下流烟气速度可达到10 m/s，这是为了让上流过程中气体和浆液有更充分的反应，从而达到处理效果，下流过程中速度变快是为了尽快将处理后的气体排出以增加需要处理的气体的反应空间。

2.气体分布

烟气在进入吸收塔前会先经过引风机将其引入脱硫系统，在进行脱硫前会先进入预冷却器，在预冷却器中烟气会被冷却，使其温度不超过100摄氏度。冷却后的烟气会从下端开始依次进入脱硫吸收塔和除雾器，烟气在脱硫后温度大约为40摄氏度并且不会再被加热，处理后的烟气才能经过烟囱排放到大气中。二氧化硫主要是在吸收塔中被反应掉，吸收塔内的海水喷流通常会设置为双层喷淋，分别分布在吸收塔的上半部分和下半部分，这使得二氧化硫在吸收塔内能够有二次反应机会，从而让气体在塔内能够充分被消耗掉。反应后的气体在到达塔顶后会向下流动一直流到塔底，然后再从出口处排出。此外，在吸收塔的上部通常会安装除雾器，这是为了能够除去烟气中携带的水汽。

3.液体分布

脱硫海水会经过脱硫海水升压泵被压到吸收塔，鉴于吸收塔中设置了双层喷淋，因此海水会被升压泵分别送到两个喷淋入口，脱硫后的海水会通过地下暗沟排入准备好的氧化槽中。在氧化槽中会对吸收了二氧化硫的海水进行定向处理，处理装置和污水处理的装置很类似，一般分为混合池、曝气池和排水池。海水在吸收塔中和二氧化硫定向反应后产生的含硫海水会在这里进行处理，含硫海水在混合池中会和海水混合，然后进入曝气池。在曝气池中通过风机不断引入空气，使得污水中的氧气溶解量达到饱和，在氧气的作用下能够将污水中的亚硫酸盐氧化为硫酸盐，并且使海水中重碳酸根离子和氢离子中和并释放出二氧化碳。这个过程让污水中的有害物质得以去除，达到排放标准的海水会进入排水池再排入大海。

4.填料

通常吸收塔中的填料多为固态物质，尤其是在使用石灰石处理燃煤电厂的尾气时，然而，海水脱硫的过程中最主要的填料就是海水了，这是一种天然的成本低的处理试剂，并且整个装置运行稳定，处理成本也很低。在使用海水作为填料时通常对于燃煤电厂的地域有要求，海水处理法一般使用于地处沿海地区的电厂，这样的电厂在海水的获取和处理后的海水排除的过程都很方便，这样才能让整个方法行之有效。如果是内陆地区在获取海水时存在很大难度及成本，海水处理法也就显得不那么经济实用了。

结 语：海水脱硫是非常实用的燃煤电厂脱硫技术，它成本投入低，整个系统运行稳定，操作简单，被越来越多的燃煤电厂使用。电厂对于排放的尾气很有必要做脱硫处理，否则肆意排放到空气中不仅对于大气会造成污染，对于农作物及建筑也会带来侵蚀，也会给人体构成损伤。海水脱硫法是十分值得推崇的脱硫技术，尤其是在沿海地区的燃煤电厂，在原料试剂的获取和处理后海水的排放上都有很大优势，并且能够对含硫烟气进行较为彻底的处理。在处理过程中应当对反应过程有良好的设计，这样才能让整个反应更彻底，排放到空气中的尾气污染物质更少，从而保护自然环境。

参考文献：

[1].刘翠玲，汪林，我国燃煤电厂脱硫工艺的分析和探讨[A]；中国环境保护优秀论文集（2005）（下册）[C]；2005年.

[2].王海兵，田光和，李军，关于我国电力工业烟气脱硫的现状及脱硫工艺的探讨[A]；第十二届中国电除尘学术会议论文集[C]；2007年.