300MW火电机组脱硫工艺优化方案研究

袁君峰青海华电大通发电有限公司

300MW火电机组脱硫工艺优化方案研究

袁君峰
青海华电大通发电有限公司

摘要：火力发电过程中由于大量使用煤炭进行发电，会排放大量的含硫物质，对环境污染破坏比较大。本文针对现阶段我国在300MW火电机组中使用的脱硫工艺进行简单介绍，分析传统脱硫工艺存在的问题，在此基础上结合发电厂的实际情况，研究制定更加合理的脱硫工艺优化方案。

关键词：火电机组；优化；石灰石；石膏湿法烟气脱硫

1　引言

长期以来我国对于火力发电模式的依赖比较严重，随着近年来人们环保意识的增强。火力发电中存在的诸多问题也引起人们越来越多的关注，其中最主要的就是二氧化硫等有毒物质的排放。利用脱硫技术能够有效降低火力发电中硫的排放，但是由于之前我国环保意识不强，脱硫技术不成熟，许多脱硫方案也不够完善导致在现在的脱硫过程中，不能达到理想效果。因此现阶段加强对脱硫技术的研究，优化脱硫方案，对于提高我国火力发电的脱硫水平，实现生态和谐具有重要的现实意义。

2　脱硫工艺概述

火力发电的历史比较悠久，关于对火电机组进行脱硫的工艺种类也是多种多样。目前在国际上使用比较多的脱硫工艺主要有以下几种：

2.1炉前脱硫

简单理解，所谓炉前脱硫指的就是在火力发电的过程中，在燃料未投放到锅炉内使用之前对燃料实行脱硫处理。这样可以彻底实现火力发电中的脱硫，在发电过程中不会再产生任何含硫物质污染环境。虽然炉前脱硫的确能够彻底实现脱硫，但是由于成本太高，炉前脱硫的方式不容易实现。

2.2炉内脱硫

火力发电，燃料燃烧过程中会产生大量的二氧化硫，这种气质属于强酸性的气体。可以在燃料燃烧的过程中向锅炉内投放强碱性物质，与二氧化硫中和，将气态二氧化硫转化为固态的含硫物质，与炉灰一起排出。避免排放到空气中造成大气污染。这种脱硫技术工艺简单，不需要太多附加设备，但是在脱硫过程中会导致锅炉内炉灰大量增加，热量散失比较严重。

2.3烟气脱硫

烟气脱硫技术主要是在发电完成二氧化硫产生后进行脱硫，该工艺的装置一般是安装在电厂的排烟处。通过各种方式减少二氧化硫向大气中的排放从而实现脱硫。根据不同火电厂情况可以选择不同的烟气脱硫工艺，目前比较常用的主要有四种：湿式烟气脱硫工艺、喷雾干燥烟气脱硫工艺、半干法烟气脱硫工艺和海水烟气脱硫工艺。

3　脱硫工艺存在的问题

虽然脱硫工艺有多种多样，但是由于相关技术不够完善，目前在实际进行脱硫工作中，脱硫工艺仍然存在许多问题，这里以目前使用最广泛的烟气脱硫工艺为例来进行分析。

3.1装机量与投运量差距较大

根据有关部门的统计资料显示，截止到前年年底我国火力发电机组中已经安装有烟气脱硫装置的占据全国所有火电厂的一半以上。根据这个数据，应该能够实现近1500万吨的脱硫。但是分析2015年底的统计结果，发现实际烟气脱硫量只有不足930万吨。由此可知，在实际运行中，装机量与投运量差距很大。

3.2烟气脱硫方式单一，大量使用石灰石造成另一种形式的生态破坏

现阶段我国在进行火电烟气脱硫的时候几乎全部利用石灰石进行湿法脱硫。导致我国近年来对于石灰石的开采使用量持续增加，虽然有效控制了硫的排放，但是由于石灰石的大量开采，造成许多地方植被被破坏，出现了另一种形式的生态破坏。

3.3对于脱硫副产物石膏的处理不当，造成二次污染

利用石灰石的湿法脱硫能够有效实现烟气脱硫，但是在使用过程中会将石灰石转变为含硫的石膏。现阶段我国没有关于这类副产物的科学合理的处理方案，许多石膏都是被随处堆放，长时间存放之后，其中所含的有毒物质就会渗入到地下造成水污染。有些石膏是完全暴露的状态，风吹日晒雨淋的自然作用下，又会再次发生化学反应，将硫再次释放到空气中，造成二次污染。

4　脱硫工艺优化方案

针对现阶段在实现火力发电脱硫处理中存在的重要问题，结合自身情况对火力发电厂进行了相应的增容改造，实现更好的除灰脱硫。具体优化方案主要包括以下几部分。

4.1对烟气脱硫中的吸收排放系统进行优化。吸收塔建设时间比较早，长时间的时候对吸收塔造成了一定的损害，因此在现阶段要对吸收塔进行强度校核，对于出现问题或者性能较差的吸收塔塔体重新进行改造设计，优化脱硫性能。一方面要增加吸收塔的高度，提高烟气脱硫的效果。另一方面针对每一个吸收塔都增设一定的喷淋层，对烟气进行多次脱硫，从而提高烟气脱硫的效果。

4.2对氧化空气系统进行优化。为了更好的实现烟气脱硫要对烟气脱硫系统中的氧化空气系统进行优化。将之前使用的小风量氧化风机进行升级，提高其风量。同时改进进风方式，重新设计曝气管道、氧化空气管道和承重设备。

4.3优化脱硫废水的处理工艺，改用高效废水旋流器，同时更换喷嘴，提高旋流水平和速度，从而降低废水的浓度。同时合理提高搅拌器的转速，增强搅拌的力度，避免在箱体出现积泥，提高处理效果。

4.4对其烟气脱硫系统的其他辅助设备进行优化，主要是针对电气控制系统和供水系统，比如对水系统的泵进行更换，使用性能更好的水泵；对电气控制系统进行简化设计，提高反应反馈速度。同时根据其他的优化措施，对整个火电厂的土建设施进行相应的改造。

5　结论

当时建设的火电厂的相关脱硫技术已经不能满足现阶段的发电需要和环保要求。通过对脱硫过程中各种流程工艺的优化能够有效提高火电机组脱硫的效果，降低处理过程中产生的污染。在新的发展阶段电厂工作人员要研究利用新的技术，结合电厂实际情况，对火力发电中的脱硫工艺进行合理优化，提高脱硫效果，实现火力发电的可持续发展。

参考文献：

[2]安普亮.1000MW级超超临界火电机组烟气脱硫工艺选择研究[C].电力系统安全中国电机工程学会第八届青年学术会议论文集下册.2004:1118-1122.

[3]李红利,李祥苓,何新江等.国产300MW火电机组烟气脱硫改造[J].电力设备,2004,5(4):59-62.

DOI:[1]聂华.2×300MW火电机组脱硫工艺研究及设计[D].重庆大学,2004.10.7666/d.y829706.