燃煤电厂的脱硫技术
时间：2020-05-05 09:18:14 来源：达达文档网 本文已影响 人 
王义 刘维超 项营
摘 要：随着当前各国经济的不断发展，地球上的资源越来越短缺，而环境的污染问题却越来越严重。污染问题最为严重的就是燃煤电厂所排放的废气，如果不采用先进的技术进行处理，就很容易会导致对生态环境的极大破坏。本文就燃煤电厂的脱硫技术进行分析。
关键词：燃煤电厂;脱硫;技术
引言
燃煤电厂的废气排放也已经成为我国环境污染的最大源头。目前，我国正抓紧研究废气的脱硫技术来减少废气的排放，以减少燃煤电厂在造福人类的同时对环境的污染。
一、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內，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
与欧美等发达国家相比，我国燃煤电厂的脱硫技术起步较晚，基础也较为薄弱，主要是通过对国外相关技术的引进和改造发展而来的。这一方面促使了我国燃煤脱硫技术和工艺的发展，但同时也造成了我国的脱硫技术缺乏一定的自主创新性。对于燃煤电厂而言，其脱硫过程主要涵盖以下三个阶段：燃烧前的脱硫、燃烧中的脱硫以及燃烧后的脱硫。对于燃烧前脱硫来说，通常是指采用一定的技术措施来对煤炭进行脱硫处理，其脱硫效果将对后续的工作质量产生重要影响。目前采用较为广泛的燃烧前脱硫技术主要有化学法、物理法和微生物法。对于燃烧中脱硫来说，主要是通过应用流化床燃烧脱硫法来实现的。这一阶段的脱硫技术在整个脱硫工艺中也占据着重要的地位。至于燃烧后脱硫则主要是指对燃烧后的排放烟气进行处理，待烟气中的SO2成分被有效降低后再进行排放。此阶段常用的脱硫方法包括干法、半干法和湿法等。对于我国的燃煤电厂来说，绝大多数采用的都是石灰石-石膏湿法，这种方法不仅脱硫效率较高，而且应用成本也相对较低。此外，对于一些靠近沿海的燃煤电厂，在实际生产过程中还采用了海水脱硫法。与其他脱硫工艺相比，海水脱硫法充分利用了海水的碱性来实现了对SO2的吸收，具有脱硫效果好、成本低等方面的优势，缺点是受到地域限制，分布在内陆的燃煤电厂通常无法进行应用。
二、石灰石石膏法烟气脱硫工艺
2.1工艺原理
石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术，日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。
2.2工艺流程
采用石灰石石膏法烟气脱硫工艺进行脱硫过程中，烟气经气气换热气装置的温度降到100℃以后，进入脱硫塔。这时，烟气在脱硫塔的喷雾区吸收并产生氧化反应，在这一过程中发生冷却，通过夹带的液态浆体将其和烟气进行分离，最终落入到脱硫塔的循环池内。塔内循环喷出的脱硫剂浆液将烟气中的二氧化硫吸收，这时的烟气温度一般为55℃，利用脱硫塔顶部水平布置两级除雾器，将烟气中带有的水务去掉，当经气气换热器装置的温度升到90摄氏度之后，烟气将从烟囱排向大气。
2.3湿式脱硫工艺的主要系统
（1）烟气系统。将锅炉中的烟气从和烟囱相连接的烟道中引出后，经气气换热器装置的温度降低，利用增压风机将系统产生的风压损失进行补充，然后进入脱硫吸收塔系统。脱硫烟气系统可根据系统设计的需要设置带密封风的电动挡板门。
（2）吸收剂破碎或储存和浆液制备系统。采用石灰石块制浆的系统，可采用湿式磨机进行制浆，配置成合格脱硫剂浆液。采用石灰石粉制浆的系统，通过运输石灰石粉的密闭罐车上的气力输送装置将石灰石粉输送到石灰石粉仓内，再将石灰石送到吸收剂浆液箱内，将其和工艺水进行搅拌，搅拌的浓度根据具体情况而定，通常情况下在25%-30%范围内。
（3）石膏脱水系统。利用石膏排出泵将脱硫系统内一定浓度的循环浆液排出，输送至石膏脱水系统内进行脱水。根据脱硫工艺设计的需要设置脱水系统，可分为一级脱水系统和二级脱水系统。一级脱水系统一般为旋流器，利用离心力进行浆液的旋流浓缩;二级脱水系统一般为真空皮带脱水机，利用负压去除掉石膏中多余的游离水。脱水石膏所含水分一般保持在10%以下。脱水机中使用的过滤液一部分对吸收剂浆液进行制备，将另外一部分返还到吸收塔内。
（4）吸收塔系统。当前使用的喷淋塔比较多，不管是采用何种技术，均要保证低压力损失，并且使风机电耗被降低，保证吸收塔内没有污垢和阻塞物，这样做使其达到经济合理的状态。对塔中喷淋组件的距离进行设置，要结合喷液滴的喷射轨迹确定。
三、回流式循环流化床烟气脱硫工艺
回流式循环流化床烟气脱硫技术具有的装置投资节省，占地面积不大，具有简单的工艺流程，并且不会产生工业废水。这一技术下的装置还可以钙硫比较低的情况下实现脱硫率和烟气脱硫发相近的效果。根据用户需求以及排放的要求可以使脱硫率达到80%-98%。结合机组容量的大小和排放物控制所达到的要求，这项技术的实施可以选择例如消石灰、生石灰或者焦炭等作为吸收剂。
回流式循环流化床技术所具备最大的特色是具备极高的污染物去除率，并且其具备较低的消耗。这主要是对循环流化床内部反应条件而实现，加强气固接触，固体物的接触时间较长，因此对反应表面进行不断更新。
四、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，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。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：SO42-+COD→HS-+HCO3-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：
HS-+1/2O2→S0（s）+OH 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清液回到洗涤塔中，利用其吸收烟气中硫氧化物。
五、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;（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。（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。（3）灰色综合评价法。利用系统分析方法，对脱硫工艺进行半定性半定量的评价。
结语：对于我国的燃煤电厂而言，脱硫工作面临的形势依然十分严峻，存在各种问题急需解决。燃煤电厂只有从自身的实际情况出发，坚持适用、合理以及经济等原则，不断对脱硫工艺进行改进和创新，才能真正确保脱硫工作的质量和效率得到全面提升。
参考文献：
[1]周烨.燃煤电厂新型脱硫技术对比[J].科技资讯，2013（36）：103-104.
[2]邹洋.燃煤电厂烟气脱硫技术最新进展[J].化工进展，2011，30：702-708.
