王晓冬

摘要：随着我国经济的发展，各行各业对电能的需求量不断增大，而燃煤电厂作为我国主要发电单位，近年来也得到了飞速发展，但这些燃煤电厂在为人们提供电能的同时，其排放的二氧化硫对环境也造成了严重污染。为有效降低燃煤电厂二氧化硫的排放量，很多电厂都在积极研究烟气脱硫技术。在介绍了燃煤电厂脱硫必要性的基础上，分析了燃煤电厂烟气脱硫技术与技术原理，并研究了如何选择燃煤电厂烟气脱硫工艺。以期能有效减少燃煤电厂二氧化硫排放量，让燃煤电厂实现长期健康可持续发展。

关键词：燃煤电厂;脱硫工艺;原理;工艺选择

引言：

人为排放到大气中的二氧化硫和NOx主要来源于化石燃料燃烧产生的烟气。长期以来，在中国能源的生产与消费结构中，煤炭一直占主导地位，这种格局在比较长的一段时间内不会改变。随着国民经济的增长，人民生活水平的不断提高，家用电器大量涌入家庭，从而使电力需求不断增长。据调查，我国最新的电力消费为居民、工业、商业、农业等电力消费类型。而在一定时间内，工业等用电消费相对稳定，只有居民生活消费用电波动幅度较大，占总用电量的比例也越来越大。据统计，2000年，燃煤电厂煤炭消费量为5.4亿t，二氧化硫排放量为1100万t，全国二氧化硫排放总量为2163万t，燃煤电厂排放二氧化硫占总排放量的50.86%。2010年，我国燃煤电厂火电装机容量可达0.37Gkw，二氧化硫排放量占全国的67.00%，2000-2010年，90%的煤炭增加量用于发电。由此可见，燃煤电厂的脱硫处理是我国二氧化硫总量控制的重点。

一、燃煤电厂脱硫的必要性

燃煤电厂的生产过程是以原煤为原料实现能源的二次转换，这一过程对环境的影响主要是烟尘和二氧化硫污染。燃煤电厂是二氧化硫的排放大户，大量的二氧化硫和其他有害气体进入空气中经过一系列作用形成酸雨。酸雨严重影响农作物的生长，腐蚀各种设备，损害人类健康。据试验，当大气中二氧化硫质量浓度超过500ug/m3时，该地区的松树生长速度平均降低48%。医学上也证明，人体长期接触硫酸盐会患呼吸系统疾病，如支气管炎、肺气肿和哮喘等。我国是世界上二氧化硫排放量最多的国家，由此造成的酸雨区面积占国土面积的1/3。在酸雨區域内，湖泊酸化、渔业减产、森林衰退、土壤贫瘠、粮菜减产及建筑物受到腐蚀等，对生态平衡及经济发展造成严重影响，因此采取有效措施控制二氧化硫的排放量及酸雨的形成迫在眉睫。

二、燃煤电厂烟气脱硫原理

现代化建设中，燃煤电厂是我国电力行业的重要组成部分，并且，用于发电的煤炭量达到了总量的90%，因此，必须加大燃煤电厂脱硫技术的研发力度，优化脱硫工艺，以有效控制煤炭燃烧带来的环境污染。随着脱硫工艺的不断改进，在燃煤电厂中，烟气脱硫成为了目前使用最多的脱硫方法，它的基本原理是：煤炭燃烧后产生的二氧化硫为中强度酸性氧化物，与钙离子、镁离子等碱性元素在一起，可以生产难溶的化合物;二氧化硫具有较强的氧化性，当还原剂一氧化碳、二硫化氢等物质存在时，会被还原成S，而在水中可以生成较稳定的盐或者不易挥发的硫酸;二氧化硫还具有很强的还原性，与相关催化剂、强氧化剂等接触，很容易被氧化，因此，可以用相应的吸收剂将其吸收。

三、燃煤电厂烟气脱硫技术

目前，燃煤电厂烟气脱硫技术正在不断研究与应用，其技术趋于成熟。烟气脱硫技术主要运用物理与化学方法实现对烟气中硫的固定与脱除。现阶段，脱硫方法中最为典型的是：石灰石法、电子束法与循环硫化床法等。根据脱硫的位置，对二氧化硫的控制主要分为三种，即：燃烧前、燃烧中与燃烧后的脱硫。在燃烧前，通过在原煤的洗选与煤气化等技术实现脱硫;在燃烧中，通过在炉内加入石灰石，实现对硫的吸收，从而生成二氧化硫;在燃烧后，主要对其烟气进行脱硫，主要方法为干法与湿法。

四、脱硫工艺选择的重要性

其重要性主要体现在：（1）脱硫工艺种类繁多，在火力发电厂应用过的200种，其中能长期稳定运行、技术成熟、经济理合的工艺有20多种。（2）每个工艺都有其自身的优缺点。这些优缺点是相对的，一个工艺的特点也许对某个电厂而言是最大的优点，对另一个电厂可能就不是优点，或许是致命的缺点。因此，脱硫工艺的适应性在很大程度取决于电厂的具体情况。（3）脱硫工艺的选择在很大程度上还取决于与之相配合的电厂及机组具体情况，必须因地制宜、按照一定全国火电100MW级机组技术协作会第五届年会论文集锅炉的准则，采用合理的方法选择“相对最优”的脱硫工艺，即不是去追求绝对最优的工艺，而是从非劣工艺中选择最满意、最适用的工艺。

五、脱硫工艺选择应注意的要素

（一）脱硫技术情况

在进行烟气脱硫工艺选择时，要考虑脱硫效率、钙硫比情况和对机组与生产运行造成的影响等因素，根据相关规定，控制二氧化硫的排放量，如果钙硫比较高，则脱硫效率很高，需要投入的成本也叫较高。上述脱硫工艺对设备和机组运行造成的影响各不相同，因此，要考虑脱硫过程中，压力不断增加对锅炉各结构的影响，如果机组承受的负荷过大，则机组运行过程所受的热冲击力较强，所以，必须根据机组的整体结构和实际运行要求，选择合适的脱硫工艺。煤炭燃烧的供应过程比较复杂，在发电过程中产物的物质成分具有差异性，因此，要尽量选择对设备腐蚀程度低、水量需求较少的方法，以减少设备和机组运行后的维护工作量。

（二）脱硫环境情况

在进行烟气脱硫处理时，设备的噪音、脱硫产生的废水和烟气等，可能对环境造成污染，要根据实际发电情况和燃煤电厂的发电供应量，需要充分考虑各种脱硫工艺对环境造成的影响，避免二次污染产生，保证脱硫工艺的环境效益和社会效益。

（三）经济要素

目前，没有一种脱硫工艺投资费用和运行费用都是最低的。投资高的脱硫工艺，其运行费用较低：一些投资较低的简易工艺，在相同脱硫效率低下的吸收剂耗量增加，造成运行费用增大。对于新建电厂的烟气脱硫系统来说，希望降低运行费用;而对于现有电厂的烟气脱硫系统来说，往往会选用投资低、运行费用高的工艺方案。经济选择的主要指标有总投资、单位容量造价、年运行费用、寿命期间脱除每吨二氧化硫的成本和售电电价的增加值5个指标。对于现有机组，还有一个重要经济指标，即无量纲参数改造因子，改造因子的变化范围是一点九到三点零。在技术选择和经济选择的基础上，对脱硫工艺进行适用性的综合排序，并据此向业主推荐相对最优的脱硫工艺。

结束语

脱硫工艺的选择是火电厂脱硫工程建设的关键，从技术和经济两个方面，提出应当重点考虑的选择原则、选择指标和选择方法，对新扩改建脱硫工程建设时，根据工程具体的建设要求和条件，科学合理地选择符合实际的脱硫工艺具有指导价值。烟气治理的技术与装置必然要与中国特色的市场经济相适应，这不仅要完善脱硫技术的发展，更要建立和健全管理制度，克服自卑的心态，树立自己的品牌，确保环保市场有序而健康地发展。经过烟气净化工程评估，用综合经济效益打造的烟气净化技术与装置，一定能实现产业化，达到烟气排放物的总量控制，为地球村做出我们应用的贡献。

参考文献：

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