火力发电厂脱硫技术概述

火力发电厂脱硫技术概述摘要：经济全球化发展迅速，我国的建设需要消耗越来越多的能源，同时对我们的环境要求也越来越高。对于火力发电领域来说，使用新的脱硫技术是治理电厂二氧化硫污染的重要途径，既可以实现污染物减排，又可以促进环境保护，推动脱硫技术的进步，对我国火力发电技术的发展有积极作用。关键词：火力发电厂；脱硫；减排1中国火力发电厂的脱硫现状不断发展的科学技术，使得我国的火电厂脱硫技术取得了很大的进步，半干法、烟气循环流化床法、海水脱硫法、脱硫除尘一体等方法，减排效果都比较明显。近年来，也逐渐出现了一些脱硫效率比较高的方法。据有关统计显示，如今，在我国已经建好和正在建设的火力发电厂中，烟气脱硫技术大多采用的是石灰石-石膏湿法脱硫方法，而在有些火力发电厂中，为了实现脱硫效率的提升，甚至会同时使用两种脱硫技术［1］。2我国火电厂脱硫存在的问题目前，我国的火电厂脱硫技术还存在一些问题，主要有：（1）脱硫成本和产物出路问题。当前主要的烟气脱硫技术的应用，在国内和国外，无论是进口"石灰石-石膏法〃，"旋转喷雾干燥法”，或简单的国内脱硫除尘一体化技术，因为产品没有出路的问题［2］。（2）烟气脱硫工业的技术发展不足是烟气脱硫过程存在的关键问题。目前，我国烟气脱硫设备缺乏科学合理的评价标准，造成烟气脱硫存在设备技术重复，以及盲目引进设备工艺的现象，同时相关的技术人员数量不足，且技术业务素质偏低，严重限制了我国火电厂烟气脱硫工艺的发展。3火电厂脱硫减排主要技术3.1燃烧前脱硫技术燃烧前脱硫技术，是在燃料燃烧前脱除煤中的硫及其它杂质。选煤是煤炭利用前净化技术的主要内容，是使电站和工业燃煤大大减少烟尘和SO2排放量最有效的途径。选煤是通过物理法、化学法和微生物方法及微波法除去原煤中所含的硫分、灰分、砰石等杂质，并按不同煤种、灰分、热值和粒度将原煤分成若干品种等级，以满足不同用户的需要。3.1.1物理法主要是基于煤中硫（主要是硫化铁硫）与煤基体的物理性质或物理化学性质，如密度、电性质、磁性质、表面性质等的不同，采用洗选、浮选、重介质分离、水力分离、磁分离、油团聚等方法，将其与煤基体进行分离的过程。该方法精煤的收率低，只能脱除50%〜80%的黄铁矿硫和除去60%以上的灰份，有机硫的脱除率为0。但其优点是：技术成熟，过程比较简单，设备成本低，已有一定规模的生产应用。近几年，美国、日本、德国及澳大利亚等国对煤炭的微细磁铁矿重介旋流器、静电选、高梯度磁选、浮选柱、油团选、选择性絮凝等深度降灰脱硫开展了大量工作。3.1.2化学法煤的化学脱硫，可分为物理化学脱硫和纯化学脱硫。物理化学脱硫即浮选，纯化学脱硫主要是利用强碱、强酸或强氧化剂、有机溶剂等化学试剂，通过氧化、还原、热解等化学反应将煤中的硫分转化为可溶性的硫酸盐或硫酸和硫化氢等从而实现脱硫目的。化学法可以脱去煤中几乎所有的无机硫和大部分的有机硫（25%~70%），并且可获得超低灰分和超低硫分煤，对有机硫含量高和含有较多细粒分散黄铁矿的煤的脱硫有重要意义。但由于其工艺一般需要在一定的酸碱条件下进行，有的还需要较高的温度，流程复杂，投资和操作费用昂贵，而且发生化学反应后对煤质有一定的影响，使煤的粘结性变差，发热量降低等，在一定程度上限制了它的推广应用，今后的发展方向是开发出一种温和的化学脱硫方法。3.1.3微生物脱硫微生物脱硫的方式与以上两种方法不同，主要是利用一些喜温的微生物如硫杆菌类、喜热微生物如嗜酸微生物及一些变种的土壤细菌来脱除煤中的有机硫和无机硫，生物法脱硫工艺条件较为温和，处理设备简单，煤炭损失少，还能脱除部分有机硫，与以上两种方法相比，SO2、SO3和H2S去除率高。因此，生物法受到国内外的广泛重视。但此种方法很难实现大型的工业化生产。3.2燃烧中脱硫技术燃烧中脱硫技术是在煤炭燃烧过程中，燃烧和脱硫同时进行的。在这个过程中不但可以脱硫进而减少二氧化硫的排放，提高热燃效率，还可以降低能耗。该技术主要应用于流化床锅炉炉内喷钙脱硫中。循环流化床炉内喷钙技术简单、低成本、高脱硫效率［3］。3.3燃烧后脱硫技术3.3.1湿式石灰石（石灰）-石膏法烟气脱硫工艺这种方法能够将石灰石浆料作为主要脱硫剂，对吸收塔里的烟气可以进行洗涤和吸收，进而达到去除二氧化硫的目的。该项技术的使用，主要遵循以下的工艺流程，对于经过除尘器的烟气，采用由下而上的方式吸入到塔中，与此同时，需要让石灰石浆液，与烟气中的二氧化硫发生反应，接着将反应后的硫化物沉淀到池底，并将反应后的硫化物排除体系外，而经过吸收塔后的烟气经烟囱排到大气中。该方法需要注意的是，形成的沉淀物含有水合硫酸钙，这种物质极容易形成沉垢，且不好处理。3.3.2旋转喷雾干燥法（SDA）SDA原理是将石灰当成硫化剂来达到烟气的脱硫目的，这种方法在使用之前首先要消化石灰，同时将其转化为石灰浆液。其次，需要借助快速离心喷雾机将石灰桨液变成细小的喷雾，然后与空气当中的二氧化硫发生化学反应，从而生成固定的物质，最后被除尘器进行收集处理。相比较来说，这种方法比较成熟，而且脱硫的效率很高，最主要的是操作流程简单，需要的操作范围也比较小，在具体的操作过程当中，也不会产生二次污染。3.3.3炉内喷钙与尾部增湿活化（LIFAC）这种方法是在燃煤锅炉保持适当温度的前提下进行粉状石灰石的区域喷洒，与此同时，还需要在锅炉后的烟道中设置对应的活化反应器，再在反应器的入口进行喷洒水的操作，使反应器中有水蒸气产生，从而使得水同烟气中的氧化钙发生反应，生成氢氧化钙物质，这种物质可以用作脱硫，从而生成亚硫酸钙，最终生成硫酸钙［4］。尾部增湿活化法与炉内喷钙的脱硫率不如以上两种方法，但是受到简单的工艺系统的影响，在老机组投入改造中比较适合运用。3.3.4回流式循环流化床烟气脱硫回流式循环流化床烟气脱硫主要的操作方法首先是从底部开始对没有经过处理的烟气使其倒流吸收到回收塔中，在回来的过程中进行加速处理，形成流化床，然后降低其反应温度，使得二氧化硫与烟体中的颗粒物发生反应，最后实现分离，以此来净化烟气，最后将洁净的烟气排放到空气中，这种方法的效果比较明显，而且工艺相对比较简单。3.3.5电子束照射法电子束氨法烟气脱硫脱硝技术(简称EA-FGD技术)是利用电子束(电子能量为800keV〜1MeV)辐照，将烟气中的SO2和NOx转化成硫酸铵和硝酸铵的一种脱硫脱硝新工艺。这种方式主要是借助了比较高的电子流使烟气中的氧气，氮气，以及其他化学物质被有效地激发出来，这些物质在进入空气的过程中，与烟气中的二氧化硫进行化学反应，能够产生硫酸等酸类的一些物质，这些酸在进入到空气当中发生反应，形成亚硝酸钠等固体颗粒物质，从而形成混合化肥，使用这种方法的过程当中可以实现脱硫的效果，同时操作方式比较简单，所产生的副产品可以在农产品生产过程当中得到有效地利用。结束语全球化发展趋势的日益激烈，使得节能减排受到了人们的广泛关注，如今，节能减排已经成为社会关注的热点问题之一。作为重要的燃煤生产企业，在火电厂脱硫过程中实现减排不仅能够促进环保事业的发展，同时还有益于企业获得可持续的发展。因此，对火电厂脱硫过程中的减排问题加以关注，具有非常重要的意义。鉴于此，本文就火电厂脱硫技术加以探讨，希望能够给相关工作起到参考作用。参考文献：郑东升.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，2017(36