劉欣

摘要：SO2是我國大氣污染的主要污染源之一。現(xiàn)有SO2成熟的脫除方法為濕式石灰石石膏法，這種方法在達到極高的SO2脫除效率的同時也帶來了很多弊端，如脫硫廢水處理，高濕煙氣排放等，在治理環(huán)境的同時也帶來了新的污染。本文就燃煤電廠的脫硫技術(shù)進行分析。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；脫硫；技術(shù)

引言

燃煤電廠的廢氣排放也已經(jīng)成為我國環(huán)境污染的最大源頭。目前，我國正抓緊研究廢氣的脫硫技術(shù)來減少廢氣的排放，以減少燃煤電廠在造福人類的同時對環(huán)境的污染。

一、燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)的一般情況

1.1國外電廠煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展概述

在21世紀初期階段，燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)產(chǎn)生。人們花費了將近20年的時間對這一技術(shù)進行研究。一些工業(yè)發(fā)達的國家內(nèi)，燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)裝置的應(yīng)用發(fā)展速度較快，例如，部分西歐國家以及美國等，均投入了大量的人力、物理和財力進行燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)的研究和開發(fā)，并形成了自身獨有的特點。

1.2國內(nèi)電廠煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

與歐美等發(fā)達國家相比，我國燃煤電廠的脫硫技術(shù)起步較晚，基礎(chǔ)也較為薄弱，主要是通過對國外相關(guān)技術(shù)的引進和改造發(fā)展而來的。這一方面促使了我國燃煤脫硫技術(shù)和工藝的發(fā)展，但同時也造成了我國的脫硫技術(shù)缺乏一定的自主創(chuàng)新性。對于燃煤電廠而言，其脫硫過程主要涵蓋以下三個階段：燃燒前的脫硫、燃燒中的脫硫以及燃燒后的脫硫。對于燃燒前脫硫來說，通常是指采用一定的技術(shù)措施來對煤炭進行脫硫處理，其脫硫效果將對后續(xù)的工作質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。目前采用較為廣泛的燃燒前脫硫技術(shù)主要有化學法、物理法和微生物法。對于燃燒中脫硫來說，主要是通過應(yīng)用硫化床燃燒脫硫法來實現(xiàn)的。這一階段的脫硫技術(shù)在整個脫硫工藝中也占據(jù)著重要的地位。至于燃燒后脫硫則主要是指對燃燒后的排放煙氣進行處理，待煙氣中的SO2成分被有效降低后再進行排放。此階段常用的脫硫方法包括干法、半干法和濕法等。對于我國的燃煤電廠來說，絕大多數(shù)采用的都是石灰石-石膏濕法，這種方法不僅脫硫效率較高，而且應(yīng)用成本也相對較低。此外，對于一些靠近沿海的燃煤電廠，在實際生產(chǎn)過程中還采用了海水脫硫法。與其他脫硫工藝相比，海水脫硫法充分利用了海水的堿性來實現(xiàn)了對SO2的吸收，具有脫硫效果好、成本低等方面的優(yōu)勢，缺點是受到地域限制，分布在內(nèi)陸的燃煤電廠通常無法進行應(yīng)用。

二、石灰石石膏法煙氣脫硫工藝

2.1工藝原理

脫硫吸收劑和水之間產(chǎn)生消化反應(yīng)，反應(yīng)后生成Ca（OH）2，Ca（OH）2在水中產(chǎn)生離解。將脫離吸收劑送入吸收塔，——石灰石粉漿液和經(jīng)氣換熱器進行冷卻后和進入吸收塔的煙氣進行混合，當煙氣中所存在的二氧化硫和吸收劑漿液中存在的碳酸鈣以及進入空氣中的氧氣產(chǎn)生一定的化學反應(yīng)后，便會生成二水硫酸鈣，也就是石膏。

2.2工藝流程

采用石灰石石膏法煙氣脫硫工藝進行脫硫過程中，煙氣經(jīng)氣氣換熱氣裝置的溫度降到100℃以后，進入脫硫塔。這時，煙氣在脫硫塔的噴霧區(qū)吸收并產(chǎn)生氧化反應(yīng)，在這一過程中發(fā)生冷卻，通過夾帶的液態(tài)漿體將其和煙氣進行分離，最終落入到脫硫塔的循環(huán)池內(nèi)。塔內(nèi)循環(huán)噴出的消石灰漿液將煙氣中的二氧化硫吸收，這時的煙氣溫度大概為47℃，利用脫硫塔頂部水平布置兩級除霧器，將煙氣中帶有的水務(wù)去掉，當經(jīng)氣氣換熱器裝置的溫度升到90攝氏度之后，煙氣將從煙囪排向大氣。

2.3濕式脫硫工藝的主要系統(tǒng)

（1）煙氣系統(tǒng)。將鍋爐中的煙氣從和煙囪相連接的煙道中引出后，經(jīng)氣氣換熱器裝置的溫度降低，利用增壓機將系統(tǒng)產(chǎn)生的風壓損失進行補充，然后進入脫硫吸收塔系統(tǒng)。煙道上缺乏擋板裝置，對其進行設(shè)置的過程中，需要根據(jù)其具體情況布置，通過這樣的方式可以使系統(tǒng)檢修工作更加方便，同時可以實現(xiàn)處理故障旁路運行。

（2）吸收劑破碎或儲存和漿液制備系統(tǒng)。這一系統(tǒng)內(nèi)主要有石灰石破碎、儲存和漿液制備。條件允許的企業(yè)可以對石灰除塵分進行利用，對石灰石進行破碎，使其達到要求粒徑，然后通過粉粒輸送裝置將石灰石輸送到石灰粉倉，再將石灰石送到吸收劑漿液池內(nèi)，將其和工業(yè)水進行攪拌，攪拌的濃度根據(jù)具體情況而定，通常情況下在25%-30%范圍內(nèi)。

（3）石膏脫水系統(tǒng)。利用排漿泵將脫硫池吸收塔所吸收的漿液循環(huán)池中所生成的石膏漿液進行輸送，使其到達石膏脫水系統(tǒng)內(nèi)，并對其進行脫水。對脫水進行設(shè)置，主要有一級設(shè)置和二級設(shè)置兩種。對副產(chǎn)品石膏產(chǎn)品要求高的，采用二級脫水。形成二級脫水的設(shè)備為水力旋流器和真空皮帶脫水機。脫水石膏所含水分一般保持在10%以下。脫水機中使用的過濾液一部分對吸收劑漿液進行制備，將另外一部分返還到吸收塔內(nèi)。

（4）吸收塔系統(tǒng)。當前使用的噴淋塔比較多，不管是采用何種技術(shù)，均要保證低壓力損失，并且使風機電耗被降低，保證吸收塔內(nèi)沒有污垢和阻塞物，這樣做使其達到經(jīng)濟合理的狀態(tài)。對塔中噴淋組件的距離進行設(shè)置，要結(jié)合噴液滴的噴射軌跡確定。

三、回流式循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝

回流式循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)具有的裝置投資節(jié)省，占地面積不大，具有簡單的工藝流程，并且不會產(chǎn)生工業(yè)廢水。這一技術(shù)下的裝置還可以鈣硫比較低的情況下實現(xiàn)脫硫率和煙氣脫硫發(fā)相近的效果。根據(jù)用戶需求以及排放的要求可以使脫硫率達到80%-98%。結(jié)合機組容量的大小和排放物控制所達到的要求，這項技術(shù)的實施可以選擇例如銷消石灰、生石灰或者焦炭等作為吸收劑。

回流式循環(huán)流化床技術(shù)所具備最大的特色是具備極高的污染物去除率，并且其具備較低的消耗。這主要是對循環(huán)硫化床內(nèi)部反應(yīng)條件而實現(xiàn)，加強器固接觸，固體物的接觸時間較長，因此對反應(yīng)表面進行不斷更新。

四、脫硫新工藝——煙氣生物脫硫

（1）二氧化硫吸收。對二氧化硫進行洗滌主要是利用碳酸氫鈉沖溶液制作成洗滌液。對二氧化硫進行吸收時因為煙氣中含有氧元素，并且有由亞硫酸鹽氧化而成的硫酸鹽，在中溫條件下和常壓的條件下，硫酸鹽和亞硫酸鹽在反應(yīng)器中使其還原為硫化物，最后使其氧化成具有一定價值的副產(chǎn)物單質(zhì)硫。

（2）硫酸鹽還原。BioDeSOx在第一反應(yīng)過程中屬于亞硫酸鹽和硫酸鹽的厭氧還原生成的硫化物。其反應(yīng)公式為：SO42-+COD→HS-+HCO3-這一公式中的COD是硫酸鹽還原菌完成后，還原反應(yīng)所需要的厭氧環(huán)境，其被稱為外加碳源，也就是“電子供體”。

（3）硫化反應(yīng)的公式如下：

HS-+1/2O2→S0（s）+OH 反應(yīng)過程中的單質(zhì)硫和堿同時產(chǎn)生反應(yīng)。在硫酸還原反應(yīng)過程中，利用再生氫氧根，進而產(chǎn)生二氧化碳，使碳酸氫鹽堿度量得到保障。

（4）最后，利用所形成的單質(zhì)硫?qū)Φ矸圻M行分離，使含有再生堿液的上氫液回到洗滌塔中，利用其吸收煙氣中硫氧化物。

五、脫硫工藝選擇方法探討

脫硫工藝有很多種，對于具體的燃煤電廠而言，其在選擇脫硫工藝時除了需要參考相關(guān)的技術(shù)指標外，還必須懂得運用一些科學的選擇方法，以確保最終選擇的脫硫工藝具有良好的適用性。脫硫工藝的選擇方法主要包括以下幾種；（1）專家會議法。通過專家開會討論的方式來確定最佳的脫硫工藝方案。（2）層次分析法。將脫硫工藝的選擇因素進行分層，并根據(jù)實際情況對每種因素附加權(quán)重，以確保最終所選工藝方案的合理性和適用性。（3）灰色綜合評價法。利用系統(tǒng)分析方法，對脫硫工藝進行半定性半定量的評價。

結(jié)語：

對于我國的燃煤電廠而言，脫硫工作面臨的形勢依然十分嚴峻，存在各種問題急需解決。燃煤電廠只有從自身的實際情況出發(fā)，堅持適用、合理以及經(jīng)濟等原則，不斷對脫硫工藝進行改進和創(chuàng)新，才能真正確保脫硫工作的質(zhì)量和效率得到全面提升。

參考文獻

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[2]劉同干. 單塔雙循環(huán)脫硫技術(shù)在1000MW燃煤機組上的應(yīng)用研究[D].南京理工大學，

（作者單位：河北國華滄東發(fā)電有限責任公司）