火电厂烟气湿法脱硫除尘系统工艺研究

管雁芳

摘要：现阶段，我国大部分电厂多以火力发电为主，也就是其主要通过消耗煤炭等原料资源来实现热能和电能之间的转换。火电厂发电过程中，难免会生成大量的废气污染物。若对于这些废气污染物不经处理便直接排放到大气环境中，必然会造成极为严重的污染现象。发电负荷的增加将导致电厂所排放的烟气量急剧增加，燃烧煤炭排放SO2所导致的环境污染日益加剧。因此对于火电厂SO2排放量的控制显得尤为重要，如何使电厂脱硫除尘系统高效、稳定、经济的运行已成为能源及环保领域的研究热点。

关键词：火电厂;烟气湿法;脱硫除尘系统;工艺

1我国大气环境状况

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。大约78%的电力、60%的民用商品能源以及70%的化工原料均靠煤。煤直接燃烧是中国最重要的人为空气污染源。而燃煤过程中会释放大量的粉尘、硫化物等有害物质，就导致我国大气污染的最主要原因就是燃煤废气的大量排量。随着国民环保意识的提高，在大气污染治理方面做出了很多的防护措施，一些城市的大气污染得到有效地控制与预防，但是总体来说，随着经济的发展，城市化和工业化的进程日益加快，城市大气污染已经相当严重，致使酸雨降水污染普遍加剧，SO2污染已经成为一些城市的主要污染物。

2火电厂烟气脱硫常用工艺

2.1湿法脱硫工艺

在火电厂烟气脱硫过程中，采用湿法脱硫工艺，整个过程需要在溶液中进行。脱硫剂和产品处于潮湿状态。湿法脱硫的原理是气液反应。脱硫效率高，脱硫效率可达95%以上。湿法脱硫常用的方法有石膏脱硫法和海水烟气脱硫法。石膏脱硫法又称石灰石脱硫法，在火电厂烟气脱硫中得到了广泛的应用。它具有成熟的技术优势。利用石灰浆液和石灰石浆液对煤粉锅炉生产过程中产生的烟气进行脱硫处理。在应用过程中，应严格控制石灰石浆液的ph值。石膏脱硫过程的脱硫成本较高，主要是石膏的运输和储存，而石膏则会对设备造成腐蚀。

2.2半干法烟气脱硫工艺

烟气脱硫技术在火力发电厂中的应用，半干法烟气脱硫过程中，需要利用机械或空气的力，将浆液液滴转化为细小的液滴，并与SO2反应，实现脱硫处理。应用的原理是液体可以提高锅炉烟气脱硫处理的表面积，提高过程中烟气换热的影响，将脱硫吸收，从而降低脱硫产品的水分含量，最终形成固体渣脱硫产品。

2.3干法脱硫

干法脱硫是用一些粉状吸收剂处理烟气中的二氧化硫。该工艺的应用需要在完全干燥的条件下进行，且处理后的产品为干粉。干法脱硫不会对设备造成腐蚀，不会出现冷凝问题。干法脱硫效率相对较低。采用的主要方法有：锅炉内钙的注入方法和尾部加钙的方法。在锅炉喷钙的方法是喷石灰粉在全干状态喷入锅炉进行脱硫。锅炉尾部加钙与锅炉注钙的方法不同。锅炉末端需加加湿段，以提高脱硫效果。

3湿法FGD技术

湿法FGD技术已有几十年的发展历史，技术上越来越成熟与完善，湿法FGD又根据吸收剂的不同分为几种不同的工艺技术，主要有石灰石-石膏法、海水法、氨法等。其中石灰石-石膏法有其成本低廉，吸收剂资源丰富被广泛应用，成为世界上应用最广泛的烟气脱硫工艺。石灰石-石膏法采用廉价易得的石灰石粉作为吸收剂，烟气中的SO2与浆液中的CaCO3和鼓入的氧化空气发生化学反应，最终得到的副产品石膏在洗涤液中沉淀下来，经分离即可抛弃或回收。该工艺较为成熟，脱硫效率在95%以上，运行稳定，能耗低，成本较低，但运行费用高。海水法是由于自然界海水呈碱性，PH值为7.8-8.3，海水对酸性的酸性气体具有很强的中和吸附能力，海水吸收SO2后，最终产物为可溶性硫酸盐。海水脱硫法的工艺特点是用纯净的海水作为吸收剂，工艺系统简单，节省了吸收剂制备系统。并且吸收剂系统不会结垢，堵塞等现象从而可使系统利用率高，脱硫后的海水经过处理可直接排入海中，节省了后续处理设施费用，脱硫效率高，运行成本低。氨法工艺采用NH3做吸收剂吸收烟气中的SO2，氨法反应速率快，有較高的吸收剂利用率，反应完全。但吸收剂成本较高，造成运行成本高，并且对整个脱硫系统的密封性要求高，否则容易产生二次污染。

4火电厂除尘技术

火电厂在能源利用过程中带来的污染是多方面的，在大气污染中烟尘排放问题又是一个重要的因素。目前全球的除尘技术主要有机械除尘、过滤式除尘、湿式除尘以及静电除尘。机械除尘是一种利用重力、惯性力、离心力等机械力分离捕集空气中粉尘的装置。特点是结构简单，装置和运行费用较低，但是除尘效率不高。按除尘粒的不同可设计为重力尘降室、惯性除尘器和旋风除尘器。适用于含尘浓度高和颗粒力度较大的气流。广泛用于除尘要求不高的场合或用作高效除尘装置的前置预除尘器。过滤式除尘器是使含尘气体通过多孔滤料，把气体中尘粒截留下来，使气体得到净化的除尘装置。按滤尘方式有内部过滤与外部过滤之分。按过滤介质的不同分为布袋除尘器、滤筒除尘器等。按清灰方式的不同分为在线/离线脉冲喷吹清灰袋式除尘器、反吹清灰袋式除尘器、振打/振动清灰袋式除尘器。按过滤元件形状的不同而有圆袋除尘器、扁袋除尘器、星形袋除尘器。具有除尘效率高、易清洗、耐温、使用方便的特点。湿式除尘是利用洗涤液（一般为水）与含尘气体充分接触，将尘粒洗涤下来而使气体净化的方法。湿式除尘方式的效率高，除尘器结构简单，造价低，占地面积小，操作维修方便，特别适宜于处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体。

结束语

湿法脱硫系统具有一定的洗尘效果，但由于同时存在洗尘作用和浆液夹带现象，成为除尘改造工作中的“双刃剑”，部分机组在除尘改造无法直接达标前提下，可以通过湿法脱硫系统实现粉尘达标排放，但也存在粉尘在经过吸收塔后粉尘浓度不降反升甚至造成超标的现象。因此，在同期开展的脱硫提效改造工作中，必须考虑其粉尘协同脱除作用的提效措施。

参考文献

[1]朱永华.火电厂煤粉锅炉烟气脱硫工艺的分析与选择[J/OL].科技与企业，2014（6）.

[2]蔡银科，方朝军，王武忠，姜志红.火电厂烟气湿法脱硫工艺选择的比较性分析[J].环境工程，2014，S1：583～585.