浅谈烟气脱硫技术在火电厂中的有效运用

2021-02-21 10:59李亮
新视线·建筑与电力 2021年9期
关键词:烟气脱硫火电厂技术

李亮

摘要:从我国环境现状看,不少城市都要面对雾霾问题,此类污染出现的根源是大气中含有的二氧化硫、氟化物等明显增加。国内火电厂耗费煤炭数量非常大,而且发电过程中产生的二氧化硫、氮氧化物较多,其对环境造成的破坏非常明显,长此以往,就会对社会前行产生严重的负面影响,需给予重视。当前,我国提高了对环境保护的关注程度,相继出台了相关法律法规,重污染企业的关停成为大势所趋。对于火电厂来说,发电产生的污染物较多,要想使自身的竞争实力大幅提升,必须充分应用烟气脱硫脱硝技术,使能源的利用率大幅提高,这会对环境起到一定的保护作用,进而使企业能保持良好的发展趋势,并为经济发展贡献自己的力量。

关键词:烟气脱硫;技术;火电厂

1火电厂烟气脱硫技术现状

1.1石灰石∕石灰—石膏(湿法)脱硫工艺

石灰石∕石灰—石膏(湿法)脱硫工艺采用石灰石、生石灰或消石灰的乳浊液作为吸收剂吸收烟气中的SO2,脱硫效率一般可达95%以上。石灰石/石灰-石膏法脱硫技术主要适用于大容量燃煤电厂锅炉、高浓度SO2烟气脱硫。该技术烟气系统阻力大,设备功率高,且占地面积大,升级改造困难,其产生副产品脱硫石膏市场需求越来越小,大部分作为固体废物堆存处理,容易造成二次污染问题。

1.2 氨法脱硫工艺

氨法脱硫主要适用于有可靠氨源且氨肥能得到有效利用的燃煤锅炉。氨法脱硫技术的脱硫效率一般在95%以上,氨的逃逸浓度在3.0mg/m3以下。该技术运行成本高,及运行时电耗、水耗高,脱硫剂氨价格较高,氨市场价格一般在2500元/吨~3000元/吨;且运行时结晶腐蚀及冲刷腐蚀较重,由于氨法脱硫浆液中会有硫酸铵,亚硫酸铵和亚硫酸铵,会渗入防腐层表面的毛细孔内造成腐蚀。另其产生析出的硫酸铵饱和晶体随脱硫浆液在设备内部不间断的连续循环,对设备会造成严重的冲刷腐蚀,长时间运行后会把系统防腐层冲刷掉,是脱硫系统最严重的腐蚀。

1.3 燃烧炉内石灰石脱硫工艺

炉内脱硫作为减少二氧化硫排放的有效途径,特别适合于循环流化床燃烧。通过向炉内添加石灰石,石灰石中的碳酸钙遇热先煅烧分解为可与二氧化硫作用的多孔状氧化钙,从而显著降低烟气中二氧化硫的排放。一般当钙硫比1.8~2.5,脱硫剂粒径1mm时,炉内脱硫率可达50%~90%。该工艺技术较为简单,但脱硫效率波动较大,较难长期稳定运行,且仅适用于中小机组燃用中、低硫煤的流化床燃烧烟气脱硫。

1.4氧化镁法

氧化镁法还有另一个称呼是技术氧化物法,其原理就是利用SO2与氧化镁的化学特性,在其反应后生成硫酸镁和亚硫酸镁,这两种物质在经过充分煅烧之后以分解重构的方式再次生成氧化镁,在这一过程中还能回收纯净的SO2气体,如此一来基本上没有产生什么浪费,且脱硫剂能够再次重复利用,在实际操作中,相对于石灰水而言,氧化镁有着更强的活性、液气比较小,总的脱硫效率更高,但该方法并不是十全十美的,因为氧化镁多为固体状,所以在反应过程中会出现大量的固定沉降,会造成堵塞问题,且反应过后所产生的硫酸镁极难处理,若直接抛弃很容易造成二次污染,若想全部去除则需要消耗大量成本。

1.5循环流化床法

该方法就是利用氢氧化钙与二氧化硫、三氧化硫所发生的化学反应的方式来达到既定的脱硫效果。在该技术的加持下,脱硫剂存在的条件便利,其能与塔内的烟气充分反映,大大提高了脱硫原料的使用效率,在实际运行过程中,若脱硫塔中没有易损坏或无转动部件,则可达到一种不需经常维护或不维护的状态。一般情况下,脱硫渣以干态的方式存在,在这种较为稳定的状态下其与系统设备间不会出现堵塞、黏结、腐蚀等问题,且脱硫效率高达90%以上,在脱硫完成后,烟气的平均温度要远远高于露点温度,所以很难形成湿润环境,也无须考虑烟道与相应设备的防潮、防腐措施。在使用过程中我们不难发现,该脱硫系统有着操作简单、占地面积少、无废水排放、耗能低、建设与运营成本小等优势,也正是因此该技术受到许多企业的推崇。

1.6 旋转喷雾法

该方法与循环流化床法同时被归类于干法脱硫之中,其有着相似的性能与特点,在脱硫时我们不难发现,在塔内的脱硫剂能与烟气进行充分反映,也有着使用效率高、停留时间长等特点,且脱硫效率高达90%。在脱硫完成后烟气也低于露点,所以也没必要考虑烟道或防潮,且与循环流化床法一样,其也有着操作简单、占地面积小、无废水排放、耗能低、建设与运营成本小的特点,二者的不同之处在于,旋转喷雾法容易出现粘壁现象,造成烟道堵塞,装置的磨损问题也较为突出,除尘器容易被腐蚀,所以在实际运用中应结合特殊情况进行具体讨论。

1.7海水脱硫技术

海水脱硫技术是在脱硫吸收塔内将经除尘后的烟气与海水相向流动充分接触,烟气中的二氧化硫被海水洗涤进入到海水中,并与海水中的碱性物质发生反应从而被去除,净烟气经加热后排放。脱硫吸收塔排出的酸性海水进入曝气池与其他新鲜海水混合,经过曝气处理使其水质恢复,从而达标排放。有相关资料研究表明,该技术脱硫率可达95%以上。通过该项技术能够有效降低火电厂投入成本,在进行脱硫时不再需要使用其他药剂,有效避免对环境造成二次污染。海水脱硫技术的脱硫效果相对较好,但在应用过程中需要确保火电厂选址处附近有大量海水。目前海水脱硫技术的发展已进入成熟阶段,以国内的某500MW的火电厂来举例,该火电厂先通过吸收塔将海水吸收到塔顶,然后再将烟气进行冷却,接着让其进入吸收塔底部,通过相应设备使烟气与海水相互接触,去除烟气中的二氧化硫,通过该项技术二氧化硫去除率可达98%。

2分析脱硫技术的发展

石灰石-石膏湿法通常用在脱硫技术当中。但是,火力发电厂脱硫技术的关键在于吸收塔。不同类型的吸收塔将产生不同的效果。通常,吸收塔有四种类型:一种是填料塔。填料塔使用内部固体填料,使浆液从填料层的表面流入其中,并与炉内的烟气融合以实现脱硫的目的。但是,应用此方法时,可能会发生阻塞;第二个是液柱塔。通过烟气,气体和液体的熔融,完全传质和完全脱氮,尽管脱硫效率很高,但炉内没有阻塞,烟气产生的阻力会引起更多的脱硫损失;第三个是喷雾吸收塔。喷雾吸收塔脱硫技术得到了广泛的应用。通常,炉子中的烟气从上到下移動,并且形状为喇叭状,或者可以以特定角度向下喷洒以充分吸收烟气。尽管烟道气在结构和成本上都优于前两者,但烟道气分布不均;第四个是鼓泡塔。石灰石用于压住烟气,但烟气和浆液熔融后会产生鼓泡,脱硫效果好,效率高,烟气流量分布均匀,唯一的缺点是阻力大并且结构更复杂。

3结语

我们不难看出烟气脱硫是一项有着较强专业性的系统性工作,相关工作者应在实际操作中不断总结经验,用世界格局时刻留意该技术的发展,加紧学习先进知识,着力解决实际问题,在岗位上谋求突破创新,在实现自我价值的同时为企业的长远发展提供助力。

参考文献:

[1]运明雅,辛清萍,张玉忠. 烟气脱硫技术的研究进展[J]. 山东化工,2019,48(07):68-71.

[2]刘震. 火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保[J]. 价值工程,2019,38(23):169-170.

[3]万杏波,曾芳. 我国锅炉烟气脱硫除尘技术的应用分析[J]. 节能,2019,38(07):103-104.

[4]孙化军,王鸿宇,王永生. 燃煤电厂烟气脱硫系统运行优化与经济性分析[J]. 化工管理,2019(28):78-79.

[5]张卷怀. 火电厂脱硫的几种方法及其优缺点[J]. 科学技术创新,2019(36):165-166.

猜你喜欢
烟气脱硫火电厂技术
火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保分析
火电厂环保设施节能改造技术探索
火电厂600MW机组集控运行现状及改善对策分析
加强火电厂行政事务管理工作的策略
火力发电厂烟气脱硫废水处理探析
超低排放脱硫除尘一体化技术及其问题
浅谈半干法烟气脱硫技术存在的问题
探讨电力系统中配网自动化技术
移动应用系统开发
北京市中小企业优化升级