火电厂脱硫技术应用现状研究

火电厂脱硫技术应用现状研究

郭江南

华电潍坊发电有限公司  山东省潍坊市  261000

摘要：煤炭作为一种非再生能源，在全球范围内被广泛应用，也是火力发电厂的重点能源。中国是能源消费大国，燃煤发电排放的大部分尾气中含有大量的SO2、 NOx等有害气体，是导致空气污染的首要原因，同时也是酸雨、光化学烟雾的主要来源。随着国家对环境问题的日益关注，许多火力发电厂已经开始对燃煤排放的污染物进行治理，采用脱硫工艺来治理烟气中的二氧化硫。在国内，随着科技的飞速发展，在脱硫技术上也取得了长足的进步。烟气环流硫化床、半干法脱硫、脱硫除尘一体化工艺、海水脱硫工艺、石灰石-石膏湿法脱硫技术、活性焦吸附技术、炉内喷钙尾烟气增湿活化技术等，均取得了良好的节能效果，脱硫效率更高的方法也在逐步推广应用。所以，要想达到环保、节能、实现火电厂的可持续发展，就必须关注火电厂的脱硫问题，并对其进行改进，以提高电厂的经济效益，确保企业的稳定发展。

关键词:火电厂；脱硫技术；应用现状

0 引言

在燃煤发电的同时，大量的二氧化硫和氮氧化物等有害气体被排放到大气中，给环境带来了严重的污染。如何在低成本、高效率的条件下消除并降低其危害，已成为国内火力发电厂迫切需要解决的课题。本文从国外火电厂采用的几种脱硫方法入手，对国内燃煤电厂的脱硫工艺进行了分析，指出了国内燃煤电厂脱硫工艺中存在的一些问题与缺陷，并对今后的发展方向进行了展望。

1 火电厂脱硫技术应用现状

根据我国火电厂的实际情况，目前普遍采用的是烟气脱硫技术。本文从几种常见的脱硫工艺入手，对目前脱硫工艺的应用情况进行了分析。

1.1 干法脱硫

采用此法进行脱硫操作时，不必担心装置的腐蚀、结垢等，且在处理过程中无废物排放[1]。干法烟气脱硫装置在使用费用方面具有操作简便、投资费用低、运行费用少等优点。从处理效果上看，存在着脱硫效率不高、产品利用率不高、附加值不高等问题。目前，在火力发电厂中，干法是一种较为普遍的烟气脱硫方法。

1.2 半干法脱硫

从目前国内外的应用现状来看，半干法脱硫技术在实际中的运用，建立的实例并不多。采用此法，操作简单，投资少，但脱硫效果差。比较常见的有烟气喷射法和喷雾干燥法。

1.3 湿法脱硫

从目前我国燃煤电厂脱硫工艺的应用现状来看，目前采用的是湿式脱硫工艺。该工艺技术成熟，产品附加值高，适用于大规模发电。但其设备占用空间大、设备投资大、操作费用高，且存在腐蚀问题，如果处理不好，容易引起二次污染。通常的做法是：

1.3.1 石灰石-石膏法

采用此法进行脱硫工作，取得了较好的效果。将石灰石破碎，并与水混合，制成混合浆料，通过水力旋流器设备进行分离，根据储存的需要，将其放入浆料箱中进行储存。配制好的泥浆，通过泥浆泵，注入到吸收塔设备中。采用锅炉装置的烟气系统，对烟气进行换热和加热，待达到露点后，再由烟囱排出[2]。对吸附塔中的石膏进行了浓缩、脱水，并做好贮存工作。使用结果：该工艺可使废水的 COD去除率达95%以上。石灰石-石膏法具有适用范围广、对煤质要求不高、原料资源丰富、成本低廉等特点。

1.3.2 氨法

采用氨法脱除烟气，采用吸收—循环—氧化—浓缩—干燥工艺为主。在吸收塔里，加入氨水溶液，吸收废气中的二氧化硫，产生亚硫酸盐。回收部分的重点在于合成氨的回收，以提高合成氨的利用率。在氧化过程中，采用压缩风机向大气中吹入，使亚硫酸盐氧化为硫酸铵；浓缩和干燥过程中，以硫酸铵为处理对象，得到最终的产品——硫酸铵。该工艺无污水、无固体废物，产品附加值高，应用前景广阔。

1.3.3 氧化镁法

我国镁资源比较丰富，这为该工艺的推广和应用创造了有利条件。该工艺主要包括：①脱硫剂的制备、烟气的处理、SO2的吸收；④对烟气中的副产物进行了吸附；⑤对污水进行了治理。在生产过程中，先将氢氧化镁与水混合，配制出一种脱硫浆料，然后利用浆料泵将其输送至脱硫塔中。对来自锅炉部位的烟气进行冷却、除尘、除杂，然后再送入脱硫塔[3]。在该脱硫塔设备中，通过喷嘴喷射浆液，与烟气发生反应生成亚硫酸镁，其中20%左右的硫酸镁被氧化成硫酸镁，所制得的浆料再循环到硫酸镁上，当到达对应的浓度时，排放到产品处理系统中。使用结果：脱硫率可达99%以上，降低了水的消耗量，降低了电耗，降低了运行费用。该工艺产品具有很高的附加价值，可以用作化肥的原料。但该工艺所需原料价格昂贵，且在加工过程中难以控制 pH值和亚硫酸盐的浓度。

2 脱硫脱硝一体化技术趋势

谈到火电厂的超低排放控制，除了对二氧化硫排放的控制外，还需要对氮氧化物进行控制。对于火电厂来说，脱硫和脱硝是两个重要的控制工艺。然而，锅炉煤炭燃烧过程中产生的大量二氧化硫和氮氧化合物，如果安装两套调控设备，不仅会增加企业的投资，还会占用大量土地。因此，脱硫脱硝一体化技术成为了解决这一问题的有效对策。这种技术将脱硫和脱硝两个工艺结合在一起，可以在减少设备占地面积的同时，降低企业的运营成本，提高火电厂的环保性能。烟气脱硫脱硝一体化工艺是一种具有较高脱硫效率的工艺,它是借助氨气和氮氧化物发生化学反应变成水和氮气,再经过脱硫与石灰反应形成石膏,分离处理后得到可以二次使用的粉煤灰,大大提高了火电企业的脱硫脱硝工作效率。基于此,很多火电企业积极应用脱硫脱硝一体化技术,这也为该技术的发展提供了广阔的空间。该技术包含联合和同时脱硫脱硝两大工艺,前者是将脱硫和脱硝两种工艺有机合一,后者是一个过程完成两步反应,现分别加以介绍。

(1)联合脱硫脱硝工艺。本流程有十多种工艺方法，其中最有应用价值的是 SNOX技术法，因其不受装置大小的限制，可用于各类锅炉。在脱硫脱硝过程中，采用氨为还原剂，不仅费用高，而且运行效率高。该技术很适用于规模大、排放标准高的火电企业。

(2) 同时脱硫脱硝工艺。第一种方法是干法，也就是湿法。干法电子束辐照：采用喷雾干燥的方法，同步实现烟气中的脱硫与脱硝，工作效率高，操作简单，无化学品污染[4]。湿法氯酸氧化工艺：除氨氮达95%以上，在进行转化的同时，还能吸收废气中的有害成分。湿法协同吸附法：采用湿法清洗系统，可实现对氮、氧化合物的去除率大于60%,SO2的去除率大于90%。目前，该技术在我国仍在进行着深入的探索和研究。

结语

总而言之，空气是人类生存的最根本的环境因素，为人类提供了一个适合人类生存的生存环境，为人类提供了抵御太阳辐射的基本条件。我们应该高度重视对环境造成的危害。在经济全球化的快速发展下，我国对能源的需求日益增长，同时也对环境提出了更高的需求，在这个问题上，应该采用新型的脱硫和脱硝技术，推动我国的火力发电厂的可持续发展，同时还能有效地降低运营成本。随着人们环境保护的不断加强，在火力发电厂的环节能源保障方面也将逐步加强，这给火电企业带来了新的挑战。要想实现可持续、稳定地发展，就必须在脱硫、脱硝工艺上继续应用新的绿色节能技术，使火电厂符合我国的节能减排政策，从而获得可持续、稳定的发展，同时也能获得环保节能给企业带来的实际利益。

参考文献：

[1]刘欢.火电厂烟气脱硫脱硝技术的应用[J].化工管理,2021,(25):45-46.

[2]高志新.火电厂烟气脱硫技术及应用探讨[J].南方农机,2020,51(08):207.

[3]刘沛霖.火电厂脱硫脱硝技术应用[J].科技风,2020,(08):149.

[4]李哲.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保[J].科技创新与应用,2020,(08):176-177.