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中小型热电厂深度脱硫方式的选择与应用

2018-01-15刘会民

科学与财富 2018年34期
关键词:分析应用火力发电

摘 要:在多种发电方式中火力发电占有较大的比重,近年来我国经济得到长足发展,对电力的需要也日益增加,也随之建造了许多新的发电机组,对环境的损害也越来越严重,国家环保部门对火力发电厂的排放标准也正在变得更加严格。在重新修订的环保条例中也明确表明,既要青山绿水也要金山银山。因此对这些发电厂增设安装脱硫设备,来减少SO2排放量,从源头制止,降低污染环境的要素,就显得十分必要。本文以火力发电厂的烟气脱硫工艺为核心实施论述,有针对的提炼出对脱硫效率有影响的要素然后提出相对应提高脱硫效果的措施。

关键词:深度脱硫;脱硫技术;分析应用;火力发电

近年来由于我们国家经济高速发展,现在已经是位居世界第二的经济体,相应的我国也付出了惨重的代价,因为对生态环境保护的不够重视,以至我国的环境受到了较为严重的损害。我国不仅仅是世界上最大的原煤产地还是最大的煤炭资源消耗国,由于发电的需要,煤炭的需求量加大,于是导致了SO2的超量排放,对居民的生活和生产产生了较为重大的影响,一定程度上阻碍了我国经济快速发展。所以为了减轻环境污染,我们需要给火力发电厂增设烟气脱硫设备使SO2中酸性污染物的排放量下降,减少酸雨的形成从而直接降低酸雨對我们的危害。

1、火力发电厂脱硫技术简介

现在市面上的脱硫措施有很多种,为了降低成本提高产能,很多的火力发电厂多采取构造轻便,具有较高容错性,且脱硫效果显著的办法。目前大多采用湿法脱硫、半干法脱硫、电子束脱硫等几种较为常见的方式。

1.1 湿法脱硫

湿法脱硫技术是用脱硫剂对烟道末端排放的烟气进行洗濯的方法,经过脱硫剂和烟气的充分反应来降低烟气中附着的SO2,并用较强具有吸附能力的气体去吸收燃煤发电厂排放的SO2,将它转化为液态形式。因为湿法脱硫技术具有技术较为成熟、脱硫效果显著、吸附能力强、选择性能好、操作简单、不产生二次污染等较为明显的优势,所以一些中大型的燃煤发电厂都将湿法烟气脱硫作为首要的脱硫方法,湿法脱硫也是当前世界上火力发电厂多采用的主要脱硫技艺,但是湿法脱硫也具有投资大,产废水等缺点。

1.2 半干法脱硫

半干法脱硫技术是一种基于多次循环吸收的基础,将反应物置入循环流化床内,流化床的锅炉用流态化燃烧和固态干燥消石灰粉去排汇的形式,让吸收剂对反应物进行多次循环再吸收,延长吸收剂和烟气有效接触的工夫,之后通过化学反应可以高效率的降低烟气中的SO2的含量,显著提升脱硫效果。而且半干法具有可循环使用,干燥时间短,费用低廉等优点。非常适用于中小型燃煤发电厂的烟气脱硫,是目前中小型燃煤发电厂的重要脱硫方法。

1.3 电子束法脱硫

电子束法脱硫是把烟气的温度降低到一定程度,然后利用电子束去辐射烟气,产生游离基,游离基会与烟气中的SO2和氮氧化物等发生反应产生硝酸和硫酸等物质,然后喷入氨气进行反应形成硝酸铵和硫酸铵。这种方法的脱硫率可达到90%,并且不产生废物,对延期条件的变化实用性也更强,操作相比较而言比较简单且有效地实现了自动控制,达到了脱硫的目的[2]。

2、影响脱硫效率的原因及解决措施

2.1 塔烟气温度

在进行烟气脱硫时,同时应该合理管控烟温,避免烟温过高致使SO2从气体状态到液体状态的分散量降低,SO2吸取量降低,雾滴蒸发速度变快从而导致雾滴干燥吸收剂失去原有的活性,吸收剂的利用率下降等不利于烟气脱硫的现象的产生。并且当烟温温度超过阈值时,电除尘电场中的比电阻也会随之变大,降低除尘率,导致烟气中灰尘的含量增多,使脱硫效果变得不显著。然而温度过低导致的烟气温度降低,烟温低于雾点进入除尘装置时又会出现蚀化或脱硫颗粒板结的情况。鉴于此现象,我们必须要加强对烟气温度的调控,将含硫量和烟尘含量把控在合适的范围内进行反应,辅以适宜的温度更加有利于提高脱硫的效率,延长除尘器的使用寿命,使烟气脱硫技术具有稳定运行性和经济高效益性。

2.2 循环液副盐的总浓度

脱硫循环液中副盐含量的高低也会对脱硫的效率产生影响。比如脱硫效率和出口硫化氢的含量就会受到脱硫液中的代硫酸钠、硫酸钠的含量多少的影响。这也在一定程度上表明了副盐的含量会对碱液对硫化氢的吸收产生直接的影响。代硫酸钠含量的升高也会使催化剂的再生速度下降,因此脱硫液中存在的副盐妨碍了脱硫催化剂的再生过程。硫浮选也会受到脱硫循环液中副盐的影响,并且伴随代硫酸钠和硫酸钠的含量的增多,会延长硫颗粒在再生槽中停留的时间,使硫磺的产率下降。综上所述,脱硫效率会受到脱硫循环液副盐的总浓度影响。因此,在脱硫时我们应当注重脱硫液中副盐的总浓度,通过将催化剂的浓度调节在合适的范围内,来防止副盐浓度升高给脱硫带来的影响,以保障脱硫的正常进行,但是如果副盐浓度超过200/L,我们就需要采用更加合适的技术去降低副盐的浓度,从而降低脱硫工作受到的影响,使脱硫效率得到基本保障。

2.3 煤炭的品质

煤中含硫量的多少取决于媒质的好坏,而烟气中SO2的浓度又和媒质的含硫量息息相关。如果在脱硫技术中使用的煤质量和所要求的媒质的品质差别过大的话,势必会对脱硫的效率产生较为明显的影响,并且中小型的火力发电厂煤资源的来源并不具有稳定性,相较于大型发电厂对品质的把控也不是很严格,煤的品质也参差不齐。煤的品质越好,对烟气中SO2的吸收效率也就越高,脱硫的效率也就会得到显著的提升。 所以在脱硫时,尽量选择含硫量在0.51―1.0%之间的高品质煤,高品质煤既对提高脱硫效率有帮助也对空气的保护有好处,可以有效降低对空气造成的污染。不仅可以达到国家环保部门要求的排放标准而且可以增加企业的经济效益。

2.4 石灰石的质量选择

作为脱硫技术中不可或缺的一员,石灰石质量的高低将直接影响吸收剂在烟气脱硫中的功效,一般的石灰石的颗粒大小会影响石灰石在反应过程中的活性,石灰石的颗粒越小其活性就越大,纯度就越高,反应也就越充分,吸收的速率也就很快,其在火力发电厂脱硫技术中的作用也就更加显著。因此,在脱硫时我们一定要保证石灰石的精细度达到90%以上并且可以流经325目筛,来确保石灰石颗粒的大小和纯度达到标准,在保证很高的活性的前提下也要保证其纯度达到90%以上,这样可以有效的提高脱硫的效率,然后在确保制粉系统出力、制耗的前提下,通过不断提高石灰石的细度,使脱硫的效果达到最佳。

2.5 烟尘的影响

烟尘对烟气脱硫的影响是很大的,因为除尘装置并不能完全的过滤烟气,经过除尘装置的烟气仍然会滞留一部分烟尘,这部分烟尘中含有的氟铝络化物对碳酸钙的包裹作用尤其显著,会使脱硫效率下降,如果烟气中的粉尘浓度过高,当达到甚至超过400mg/m3(千)的时候会使脱硫效率严重下降。鉴于此如果要提高除尘器的效率就要增加除尘装置的安设,除尘装置的效率高了,粉尘浓度也就随之减少了,石灰石中的钙离子也就可以得到高效的溶解了。浆液的反应也会变快,脱硫效率自然就得到了提高。为了确保脱硫效率的长效性我们也要增加对除尘器的监管力度,做到定期巡护排查,从而使脱硫效率得到长效的提升。

3、结束语

中小型火力发电厂具有消耗能源多、造成严重污染重、SO2排放量多的特点。但是这些发电厂承担着生活用电、工业用电等重任。因此必须要对这些发电厂脱硫技术的应用分析进行加强,同时要深入挖掘影响脱硫技术的原因,并加以改进和优化,提高中小型火力发电厂的脱硫效率,做到经济发展与环境保护齐飞。加速燃煤火力发电厂脱硫技术的革新。

参考文献:

[1]吴剑恒.中小型热电厂深度脱硫方式的选择与应用[J].工业锅炉,2015(03):45-49+57.

[2]苗强.燃煤脱硫技术研究现状及发展趋势[J].洁净煤技术,2015,21(02):59-63.

作者简介:

刘会民,1973年8月6日,男,汉族,毕业于哈尔滨电力学院,中专学历,热能动力专业,主要从事锅炉检修工作,现在黑河市热电厂工作。

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