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火电厂烟气脱硫工艺选择分析

2017-01-20杨明秀

中国设备工程 2017年4期
关键词:干法湿法二氧化硫

杨明秀

(国电浙能宁东发电有限公司工程建设部,宁夏 灵武 7 5 0 4 0 8)

火电厂烟气脱硫工艺选择分析

杨明秀

(国电浙能宁东发电有限公司工程建设部,宁夏 灵武 7 5 0 4 0 8)

火电厂生产中排放的烟气存在二氧化硫超标问题,还需加大对烟气治理技术的研究力度,提高烟气脱硫处理工艺的应用效率。常用的脱硫工艺包括湿法脱硫技术、半干法脱硫技术、干法脱硫技术等,对上述脱硫技术进行工艺选择,基于脱硫工艺的具体应用,文中提出火电厂烟气脱硫工艺选择指标与原则,力求促进火电厂可持续发展。

火电厂;烟气;脱硫工艺;选择

在工业生产的过程中会排放大量的烟气,通常烟气的二氧化硫含量处于超标状态,若直接排放到的大气中,则会造成环境污染,需要对其进行脱硫处理。常用的脱硫方法较多,各自的优缺点不同,因此在选择的过程中,需要基于火电厂的实际情况,遵循脱硫工艺的选择原则与指标来确定。

1 烟气脱硫的意义

火电厂生产过程中使用的煤炭原料会产生大量的烟气,烟气中含有二氧化硫,若脱硫不彻底,危害到生态环境和给大气污染,使得烟气脱硫处理效果备受关注。加强对二氧化硫排放的控制,能够促进我国工业可持续道路的发展进程,对此我国出台了相关法律,对二氧化硫排放加以管制,基于《大气污染防治法》,火电厂在进行烟气排放时,必须经过脱硫处理,符合排放标准后再进行排放。

2 火电厂烟气脱硫常用工艺

2.1 湿法脱硫工艺

在火电厂烟气脱硫处理过程中,采取湿法脱硫工艺,其整个处理过程均需要在溶液中进行。脱硫剂以及生成物处于潮湿状态下。湿法脱硫工艺原理是气液反应,脱硫的效率高,能够达到9 5%以上的脱硫效率。湿法脱硫工艺常用的方法包括:石膏脱硫法、海水烟气脱硫法等。

石膏脱硫法,也叫做石灰石脱硫法,其在火电厂烟气脱硫处理工作中应用的较为广泛,具有工艺成熟的优势。利用石灰与石灰石浆液,对煤粉锅炉生产过程中所产生的烟气,进行脱硫处理。在应用的过程中,需要严格控制石灰石浆液的p H值。石膏脱硫法的脱硫成本相对较高,主要产生于石膏的运输与存储环节,同时石膏会对设备造成腐蚀。

海水烟气脱硫法应用的原理是海水属于碱性,有吸附二氧化硫的能力,利用海水对煤粉锅炉进行清洗,利用中和反应,实现脱硫处理,最后将处理后的海水进行处理后排入大海。海水烟气脱硫法主要适用于近海的火电厂,因此使得该工艺的应用具有局限性。

2.2 半干法烟气脱硫工艺

火电厂烟气脱硫工艺中,应用半干法烟气脱硫工艺,需要借助机械或者气流的力量,将液浆液转化为细小的雾滴,再利用雾滴和S O2发生反应,实现脱硫处理。其应用的原理是液浆能够增加锅炉的表面积,进而提高烟气脱硫处理的效果,烟气热量在处理的过程中,将会被脱硫剂吸收,进而减少脱硫产物的含水分量,最终以固体灰渣的形式将脱硫产物排除。基于火电厂烟气脱硫的经济性,半干法烟气脱硫工艺具有较强的应用优势,其不仅脱硫效果好,而且脱硫系统运行与维护的成本较低。

2.3 干法脱硫

干法脱硫是利用一些粉状的吸收剂,来处理烟气中的S O2,该工艺的应用需要处于完全干燥的条件下进行,其处理后的产物为干粉状。干法脱硫不会给设备造成腐蚀,同时也不会发生结露问题。干法脱硫的效率相对较低,主要采取的方法包括锅炉内喷钙法、锅炉内部喷钙尾部增湿气法。锅炉内喷钙法主要是将处于全干状态的熟石灰粉,采取喷射方法,将其喷到锅炉内部中进行脱硫处理。锅炉内部喷钙尾部增湿气法与锅炉内部喷钙,其不同之处在于需要锅炉的尾部加装增湿段,进而提高脱硫的效果。

3 火电厂烟气脱硫工艺选择

3.1 烟气脱硫工艺选择的指标

(1)脱硫效率。

火电厂在选择脱硫工艺时,要概况脱硫工艺指标,来选择脱硫工艺。基于烟气脱硫工艺的效率,该指标能够反映出工艺的脱硫效果,因此火电厂在选择的过程中,需要重点考虑脱硫效率。安装脱硫系统,对煤粉锅炉进行脱硫处理,使其能够符合二氧化硫的排放标准,因此安装的脱硫系统,必须要具有较强的脱硫效率。

(2)产物的利用效率。

需要考察工艺对吸收剂的利用效率,通常情况下吸收剂的利用效率越高,则烟气脱硫处理的效果就越好。对于脱硫后的生产物的处理,需要列在考虑的范围之内,若脱硫处理过程中,产生的是硫磺、石膏等能够实现回收再利用,就能够降低火电厂烟气脱硫处理的成本。

(3)工艺的影响。

在选择脱硫工艺时,还需要考虑脱硫工艺使用的吸附剂的腐蚀性,部分脱硫处理工艺使用的吸收剂,会给火电厂机组设备造成一定的腐蚀效果,进而变相的增加了S O2处理的成本,在选择时要重点考虑生成物是否会给机组运行造成不利影响,以及脱硫设备的实际占地面积、脱硫工艺的成熟度。

3.2 脱硫工艺选择的基本原则

(1)经济性原则。

火电厂在选择脱硫工艺时,要遵循经济性原则,主要是因为不同的脱硫工艺,其应用成本不同。对于火电厂而言,需要基于自身的资金情况而定,在确保能够达到国家标准的前提下,选择经济性较强的脱硫工艺,进而确保自身资金的合理利用。基于火电厂使用的煤炭种类,以及火电厂机组容量考虑,选择脱硫系统较为简单、能量消耗较小、脱硫效率高的脱硫装置,进而提高脱硫处理的经济效益,可以选择干法或者半干法进行脱硫处理。

(2)安全性原则。

火电厂烟气脱硫处理过程中,利用吸附剂或者石灰石等材料,进行化学反应,配合脱硫设备完成处理工作,在处理时可能会产生大量的热量,影响机组运行的安全性,因此在选择的过程中,要加以重点考虑。对于燃煤含硫量较大的火电厂而言,则尽量选择脱硫处理稳定性高的系统,以及具有高脱硫效果的工艺,选择具有较强处理能力的装置。部分烟气脱硫工艺,其在应用的过程中,将会产生大量的混浊物,可能会造成烟道堵塞,因此需要作为选择的重点衡量内容,考虑工艺应用的安全性和稳定性。

(3)资源合理利用原则。

火电厂烟气脱硫处理过程中,重视资源的合理利用,能够有效的避免环境污染问题的发生,同时还能够促进火电厂的发展。因此在选择脱硫工艺时,基于就近选择,来选择吸附剂,同时科学的计量吸附剂的用量,避免造成资源浪费。由于烟气脱硫处理过程中,会产生含硫副产物,若能够合理的利用,则能够减少脱硫处理的成本,同时也能够减少环境的污染。除此之外还需要遵循综合利用原则,合理的利用资源,力求降低脱硫处理工艺设备运行成本,基于火电厂的地理位置优势,若火电厂靠海,则可以采取海水法进行脱硫处理。基于火电厂锅炉场地的实际情况,优化脱硫工艺系统的布设,合理的安装系统设备,以此加强脱硫成本控制,实现经济利益最大化。

4 结语

火电厂烟气脱硫工艺中湿法脱硫处理的应用效果最佳,常被应用于含硫量大烟气脱硫处理,但其应用成本相对较高,干法脱硫的经济性较好,但是其脱硫效率与湿法脱硫相比要差,干法脱硫的经济性较好,但是脱硫效果不佳。火电厂在选用脱硫工艺时,要遵循经济性原则、安全性原则等,结合脱硫工艺选择指标,来选择适合的脱硫工艺。

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