赵朝利,王 林(山西京玉发电有限责任公司,山西 朔州 037200)
浅议燃煤电厂中烟气脱硫技术的发展
赵朝利,王 林
(山西京玉发电有限责任公司,山西 朔州 037200)
摘 要:电厂生产排放的烟气中含有大量SO2,会对环境产生严重污染,因此一直以来烟气脱硫都是燃煤电厂重点研究内容。现在逐渐有更多新型技术与设备被应用到电厂烟气脱硫处理中,并且取得了一定的成果,但是对于不同实际情况对脱硫技术的实施也有不同的要求,这样在一定条件下就会产生限制,需要从技术角度进行更进一步的研究分析。本文对燃煤电厂烟气脱硫技术进行了简要分析。
关键词:燃煤电厂;烟气脱硫;脱硫率
虽然现在我国不断加大环境治理力度,但是空气污染问题依然存在,SO2作为主要污染成分,一直都是燃煤电厂烟气排放需要重点研究的内容。燃煤电厂现在依然是我国电力生产的主要结构,基于环保角度,必须要在现有基础上做好对烟气脱硫技术的分析,对现有技术不断进行优化,提高其实施效果。
1.1 降低成本
针对燃煤电厂烟气脱硫技术,目前已经取得了良好的研究与应用成果,但是针对SO2污染问题,往往会选择用高投入、高消耗处理方式,尤其是大部分技术设备均由国外进口,导致脱硫成本持高不下,增加了发电成本,加剧了企业发展负担,并限制了脱硫技术进一步研究的速度。针对此,在对烟气脱硫技术进行研究时,需要做好各项因素的分析,如做好电厂所处地理位置、海水储量等分析,计算脱硫原料外地运输所需成本以及周期等,选择最优处理方案与脱硫技术,降低烟气脱硫实施成本。
1.2 技术研究
发达国家烟气脱硫技术已经得到了更大程度的发展,并且在实际应用效果上也具有更大优势,但是我国目前脱硫技术在实施上还具有较多限制。因此,想要提高燃煤电厂烟气脱硫综合效果,根本上还是加快技术研究,减少核心设备在国外进口数量,缩小国内外技术实施差距,同时也可以降低生产成本。
1.3 脱硫副产物
很多脱硫技术在实施后,会产生很多脱硫副产物,为提高烟气脱硫综合效果,可以就处理后副产物进行分析,提高其再利用效率。我国天然石膏产量丰富,石膏价格很低,虽然现在市场上已经制定了一系列优惠措施,但是仍存在大量脱硫石膏未被有效利用,只能将其作为固体废物处理,导致大量硫资源被浪费,并且还会在一定程度上对环境产生一定影响[1]。因此,在对燃煤发电烟气脱硫技术进行研究时,除了要提高脱硫效果,还应保证提高副产物再利用效率。
2.1 湿法烟气脱硫技术
(1)石灰石-石膏法。此种脱硫技术是燃煤电厂烟气脱硫处理最为成熟,并且应用最为广泛的一种。石灰石-石膏脱硫系统包括烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统以及排放系统等,在进行脱硫处理时,将石灰石作为吸收剂,对其进行碾磨处理成为粉状物后,与水拌合均匀成为浆液备用。在吸收塔内,通入的生产烟气中含有的SO2会与浆液中的碳酸钙以及从塔下鼓入的空气产生氧化反应生成硫酸钙[2]。在硫酸钙达到一定饱和度后,最终会结晶形成二水石膏。经过上述处理后的烟气会依次通过除雾器将其中含有的雾滴去除干净,并利用加热器加热升温,最终由增压风机从烟囱内排出。另外,脱硫后副产物二水石膏经过浓缩、脱水处理后,可以得到脱硫渣石膏进行再利用。
(2)海水洗涤法。即海水碱度来对烟气进行脱硫处理,处理时将烟气通入到吸收塔内部,利用大量海水进行喷流洗涤,除去烟气中含有的SO2,最后对净化处理后的烟气进行除雾、升温由烟囱排出。其中,反应塔中吸收SO2的海水会与大量未脱硫海水混合,进入曝气池做曝气处理,将其中含有SO-23进行氧化反应形成稳定的SO2-
4,同时还会将海水PH值与COD调整到排放标准,最终将其排放入大海[3]。与其他脱硫技术相比,海水洗涤法在实际应用中具有一定地理限制,主要适用于靠近海边,并且扩散条件好以及燃用低硫煤的电厂。
2.2 炉内喷钙后增湿活化法
处理第一阶段,选择石灰石粉作为吸收剂,利用压缩空气将其喷入到炉膛850~1150℃温度区域,受热分解后生成CaO与CO2,并且CaO可以与CO2反应生成亚硫酸钙,最终被氧化成为CaSO4。此类反应需要在气固两相中完成,受传质过程限制,反应速度缓慢,实际上吸收剂能够利用效率十分有限。第二阶段,选择雾状方式将增湿水喷入尾部增湿活化反映其内,使其与将内部未发生反应的CaO发生反应,最终生成Ca(OH)2,并与烟气中硫发生二氧化硫反应。其中,加入增湿水后会使得烟气温度降低,需要将出口烟气温度控制在高于露点温度10~15℃即可。并且,增湿水会因为烟温加热会被迅速蒸发,未反应的吸收剂、反应产物则会以干燥状态随着烟气排出,并通过除尘器进行收集,降低对环境的影响。
2.3 烟气循环硫化床法
此种方法选择用肝泰消石灰粉为吸收剂,处理时将锅炉排出未处理的烟气通入到吸收塔内,在进入时需要通过吸收塔细部文丘里装置,会与吸收剂粉末相互混合,两者之间产生距离摩擦形成流化床。然后向其中喷入均匀水雾,来进行降温,同时吸收剂会与烟气内SO2反应生成CaSO3与CaSO4。脱硫处理后携带大量固体颗粒的烟气会从吸收塔定排出,然后进入到除尘器进行处理,最终可以将固体颗粒分离出来,返回到吸收塔内重新利用。
对于燃煤电厂烟气脱硫技术分析,对提高综合生产效率具有重要意义。目前市场上应用的脱硫技术种类繁多,但是面对不同的生产情况,需要选择应用的技术不同,因此还是需要从技术角度出发,对各类脱硫技术进行分析,掌握其脱硫过程与要点,确保其能够在根本上提高脱硫效率。
参考文献:
[1]邹洋,夏凌风,王运东,费维扬.燃煤电厂烟气脱硫技术最新进展[J].化工进展,2011(S1):702-708.
[2]陈宝玉.燃煤电厂烟气同时脱硫脱硝工艺的技术经济评价研究[D].重庆大学,2009.
[3]邹洋,夏凌风,王运东,费维扬.燃煤电厂烟气脱硫技术最新进展[A].中国化工学会.中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C].中国化工学会,2011:7.
作者简介:赵朝利(1982-),男,河北石家庄人,大专,研究方向:发电厂集控运行。
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.141