关于燃煤电厂脱硫技术及脱硫工艺选择探讨

李萍 李晓鹏

（山东智和信能源科技有限公司 山东济南 250000）

关于燃煤电厂脱硫技术及脱硫工艺选择探讨

李萍 李晓鹏

（山东智和信能源科技有限公司 山东济南 250000）

烟气脱硫技术具有成本低、处理能力高、效率高的优点，被广泛应用于燃煤电厂、燃煤电厂通过烟气脱硫技术的应用控制二氧化硫的排放量。烟气脱硫技术有多种类型，不同的烟气脱硫技术具有不同的特点，燃煤电厂应结合企业的实际生产和经营，选择合适的烟气脱硫技术，最大限度地控制二氧化硫的排放，提高燃煤电厂的经济效益、环境效益和社会效益。

燃煤电厂；脱硫技术；工艺选择

1 燃煤电厂烟气脱硫技术的一般情况

1.1 国外电厂烟气脱硫技术的发展概述

在21世纪初期阶段，燃煤电厂烟气脱硫技术产生。人们花费了将近20年的时间对这一技术进行研究。一些工业发达的国家内，燃煤电厂烟气脱硫技术装置的应用发展速度较快，例如，部分西欧国家以及美国等，均投入了大量的人力、物理和财力进行燃煤电厂烟气脱硫技术的研究和开发，并形成了自身独有的特点。

1.2 国内电厂烟气脱硫技术的发展现状

当下，我国对这项技术的投资还难以达到发达国家的水平，此外，我国对这项技术的研究始终处于摸索阶段，对二氧化硫的治理方面起步太晚，所以，部分国内的燃气电厂在实施烟气脱硫过程中，其装置只能对很小的烟气量进行处理，技术不够成熟，大多数电厂实施烟气脱硫时也是实验形式，或者将国外技术进行引进。

2 燃煤电厂烟气脱硫工作原理

据环保部门的资料显示，2014年我国燃煤电厂的二氧化硫排放量超过1500万t，煤炭消耗量约9.3亿t。当前，燃煤电厂排放二氧化硫主要分为三个阶段：燃烧前、燃烧中和燃烧后，而燃烧后阶段的脱硫是燃煤电厂控制二氧化硫排放量最有效的方式，这种脱硫技术在国外很多发达国家应用也比较广泛。燃煤电厂烟气脱硫工作原理主要是利用碱性物质和酸性物质发生中和反应，二氧化硫是酸性物质，和碱性物质发生化学反应后生成硫酸盐或者亚硫酸盐，以此从烟气中脱除二氧化硫。

3 燃煤电厂烟气脱硫技术分析

3.1 湿法烟气脱硫技术

（1）石灰石-石膏法。石灰石-石膏法工艺是世界上应用最广泛的一种脱离技术，在日本、美国等国家火力电厂烟气脱硫装置约90％采取该工艺。其原理是利用二氧化硫与碳酸钙及氧气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙饱和析出，浓缩、脱水后排放到指定地点，通过循环泵反复循环使吸收剂利用效很高，脱硫率可大于95％。主要特点，技术普及率高市场占有率95％，运行可靠技术成熟度高；脱硫效率好超过95％，钙硫比较低可到1.02～1.03；机组负荷变化适用范围广，可满足机组15～100％负荷变化范围内稳定运行，建议用于大中型新建或改造机组；副产品纯度高，可生产高纯度石膏，进一步降低脱硫成本；对煤含硫率要求低1～3％含硫率都能够适应，实用性较强。

（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。

3.2 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。

3.3 烟气循环硫化床法

此种方法选择用干态消石灰粉为吸收剂，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。

3.4 脱硫新工艺——烟气生物脱硫

（1）二氧化硫吸收

对二氧化硫进行洗涤主要是利用碳酸氢钠冲溶液制作成洗涤液。对二氧化硫进行吸收时的方程为：SO2+Na++HCO3-→HSO3-+Na++CO2。

因为烟气中含有氧元素，并且有由亚硫酸盐氧化而成的硫酸盐，其生成公式为：

在中温条件下和常压的条件下，硫酸盐和亚硫酸盐在反应器中使其还原为硫化物，最后使其氧化成具有一定价值的副产物单质硫。

（2）硫酸盐还原

BioDeSOx在第一反应过程中属于亚硫酸盐和硫酸盐的厌氧还原生成的硫化物。其反应公式为：

这一公式中的COD是硫酸盐还原菌完成后，还原反应所需要的厌氧环境，其被称为外加碳源，也就是“电子供体”。

（3）硫化反应的公式如下：

反应过程中的单质硫和碱同时产生反应。在硫酸还原反应过程中，利用再生氢氧根，进而产生二氧化碳，使碳酸氢盐碱度量得到保障。

（4）最后，利用所形成的单质硫对淀粉进行分离，使含有再生碱液的上氢液回到洗涤塔中，利用其吸收烟气中硫氧化物。

4 脱硫工艺选择方法探讨

脱硫工艺有很多种，对于具体的燃煤电厂而言，其在选择脱硫工艺时除了需要参考相关的技术指标外，还必须懂得运用一些科学的选择方法，以确保最终选择的脱硫工艺具有良好的适用性。脱硫工艺的选择方法主要包括以下几种：

4.1 专家会议法

通过专家开会讨论的方式来确定最佳的脱硫工艺方案。

4.2 层次分析法

将脱硫工艺的选择因素进行分层，并根据实际情况对每种因素附加权重，以确保最终所选工艺方案的合理性和适用性。

4.3 灰色综合评价

利用系统分析方法，对脱硫工艺进行半定性半定量的评价。

5 结束语

随着国家对清洁能源的发力扶持发展，火电厂应提升自身硬件技术设施等方面来降低有害物质的排放同时实现经济效益的提升，选择适当的技术是实现效益的前提。本文结合四种广泛应用的烟气脱硫技术，为电厂烟气脱硫技术的选择提供参考依据。

[1]唐志军.电厂烟气脱硫脱硝技术的研究发展论述[J].资源节约与环保，2015（11）：22+25.

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1004-7344（2016）36-0244-01

2016-11-5