大型燃煤發(fā)電廠鍋爐煙氣脫硫技術分析

母章霞

（鶴壁煤電股份有限公司熱電廠，河南 鶴壁458008）

隨著當今社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的用電需求也開始不斷增加。這樣的情況對于大型燃煤發(fā)電廠的發(fā)展起到了良好的推動作用。但是在大型燃煤發(fā)電廠的運行之中，鍋爐煙氣脫硫處理始終是一項備受關注的問題。所以，脫硫技術的合理應用也越來越受到當今社會的關注與重視。

1 大型燃煤發(fā)電廠鍋爐煙氣脫硫技術的分類

在當今的大型燃煤發(fā)電廠之中，煙氣脫硫技術有很多種，我們可以根據(jù)脫硫的工藝特征對其進行分類。首先，根據(jù)脫硫工藝應用之中脫硫效率高低來進行分類，可以將其分為高脫硫率技術、中脫硫率技術以及低脫硫率技術。其次，根據(jù)脫硫之后產(chǎn)生的副產(chǎn)品能否綜合利用來進行分類，可以將其分為拋棄法以及回收利用法。再次，根據(jù)脫硫工藝之中所應用到的吸收劑種類進行分類，可以將其分為鈣基工藝、氨基工藝以及鈉基工藝[1]。在當今，對于煙氣脫硫技術最常用到的分類方法就是根據(jù)其吸收劑以及脫硫之后產(chǎn)物的狀態(tài)來進行劃分，通常情況下，可以將該技術劃分成三大類，其一是濕法工藝，其二是半干法工藝，其三是干法工藝。

1.1 濕法工藝

在濕法工藝的應用過程中，主要是通過漿液狀態(tài)的吸收劑來洗滌吸收塔，在通過該工藝流程進行脫硫之后，產(chǎn)生的都是濕態(tài)的副產(chǎn)品。因此我們將這種脫硫工藝稱為濕法工藝。

1.2 半干法工藝

在半干法工藝的應用過程中，主要是通過漿液狀態(tài)的吸收劑來洗滌吸收塔，在通過該工藝流程進行脫硫之后，產(chǎn)生的都是半干狀態(tài)的副產(chǎn)品。因此我們將這種脫硫工藝稱為半干法工藝。

1.3 干法工藝

在干法工藝的應用過程中，主要是通過漿液狀態(tài)的吸收劑來洗滌吸收塔，在通過該工藝流程進行脫硫之后，產(chǎn)生的都是干態(tài)的副產(chǎn)品。因此我們將這種脫硫工藝稱為干法工藝。

2 大型燃煤發(fā)電廠鍋爐煙氣脫硫的工藝原則

2.1 煙氣中的二氧化硫與我國相關標準相符

在通過煙氣脫硫技術進行煙氣脫硫處理之后，排放出的煙氣之中，二氧化硫含量應該與我國相關的排放標準相符，并滿足建設機組環(huán)境評價方面的相關要求。

2.2 脫硫設施應具備良好的經(jīng)濟性

大型燃煤發(fā)電廠之中煙氣脫硫設施的建設在當今已經(jīng)成了一種必然的發(fā)展趨勢，但是在脫硫設施的建設與應用過程中，初期投資以及運行費用都可能會導致電價上漲。但是根據(jù)我國的相關規(guī)定，各類的發(fā)電廠都將通過競爭上網(wǎng)的形式進行市場競爭，因此，為保障大型燃煤發(fā)電廠的市場競爭優(yōu)勢，發(fā)電廠就應該合理進行固定成本的控制，進而讓電價得到合理控制。這就要求大型燃煤發(fā)電廠在脫硫工藝的選擇以及脫硫設施的建設之中做好初期成本以及運行費用的控制，通過對各種工藝初期的投資以及后期的運行費用對比分析，最終實現(xiàn)最優(yōu)選擇，在保障脫硫工藝煙氣脫硫效果的基礎上，實現(xiàn)脫硫設施初期建設成本和后期運行費用的最大限度節(jié)約。通過這樣的方式，才可以有效降低大型燃煤發(fā)電廠的運行成本，使其電價得到合理控制，這對于大型燃煤發(fā)電廠市場競爭能力的提升及其在當今經(jīng)濟市場之中的良好發(fā)展都十分有利。

2.3 保障脫硫設施運行的穩(wěn)定性

雖然脫硫設施的運行情況并不會對整個機組的工作效率造成影響，但是如果脫硫設施的穩(wěn)定性不佳，就會導致鍋爐排放煙氣之中二氧化硫的含量增加，進而對環(huán)境造成嚴重破壞。因此，在大型燃煤發(fā)電廠的煙氣脫硫設施應用過程中，相關人員一定要對其運行參數(shù)進行合理調整，保障煙氣在脫硫之后的二氧化硫含量符合國家相關標準。因為煙氣脫硫設施的整個系統(tǒng)結構十分復雜，在這個大的系統(tǒng)之中涵蓋著很多小的子系統(tǒng)，因此，檢修維護人員應該對各個子系統(tǒng)的運行參數(shù)和實際運行狀況加以重視，讓每一個子系統(tǒng)都可以正常運行，以此來降低系統(tǒng)維修的工作量，并保障整個系統(tǒng)的良好穩(wěn)定運行[2]。

2.4 脫離設施選擇之中的其他原則

在進行脫硫設施的選擇過程中，應該對國產(chǎn)的設施進行優(yōu)先選擇，因為國產(chǎn)脫硫設施與我國大型燃煤發(fā)電站的實際運行情況及其脫硫需求更加相符，且相比較國外的設施而言，國產(chǎn)設施的價格通常都會更低廉一些，這樣就可以降低初期的投資成本。另外，國產(chǎn)設施在技術指導方面也會更加便利，通過及時、合理的技術指導，可以有效保障脫硫設施的運行效率，進而實現(xiàn)運行成本的合理控制。

3 石灰石- 石膏濕法煙氣脫硫工藝

就目前我國的大型燃煤發(fā)電廠而言，主要的煙氣脫硫工藝就是石灰石- 石膏濕法煙氣脫硫工藝。因此，本文主要對該工藝的特征及其在大型燃煤發(fā)電廠鍋爐煙氣脫硫之中的應用原理進行分析。

3.1 工藝特征

第一，該工藝有著很高的脫硫率，其脫硫率可以超過95%。

第二，這種工藝技術在我國已經(jīng)十分成熟，所以該工藝技術的應用可以有效保障脫硫設施運行的穩(wěn)定性。

第三，這種工藝技術對于不同煤種都有著很強的適應性。

第四，在該技術的應用過程中，吸收劑資源十分豐富，且性價比很高。

第五，在應用該工藝技術進行大型燃煤發(fā)電廠的鍋爐煙氣脫硫處理之后，產(chǎn)生的副產(chǎn)物更加便于綜合利用。

第六，相比較其他的工藝技術而言，該工藝技術有著比較大的占地面積，所以在項目的建設過程中，需要的初期投資也就會更高一些，但是該工藝技術在后期的運行成本卻比較低廉，所以綜合各個方面的因素考慮，該技術在我國的大型燃煤發(fā)電廠鍋爐煙氣脫硫設施的建設之中比較適用。

3.2 工藝原理分析

將這一技術應用到大型燃煤發(fā)電廠的鍋爐煙氣脫硫處理之中，其主要的工藝原理是讓鍋爐煙氣之中所含有的二氧化硫和石灰石- 石膏漿液之中所含有的碳酸鈣之間發(fā)生反應，進而實現(xiàn)亞鈣的生成，其反應式如下：

在鍋爐煙氣之中所含有的氧和亞硝酸根之間發(fā)生的中間過度反應，可以讓其中的一部分亞硝酸鈣轉化為石膏，在化學上，我們將這種物質稱為二水硫酸鈣。在吸收塔內的石灰石- 石膏漿液之中，剩余的一部分亞硝酸鈣會與氧化風機之中鼓入的空氣進行反應，經(jīng)過氧化反應之后，會有硫酸鈣生成[3]。在這個反應之中，直接的氧化反應屬于一種次要反應，主要反應則是氧氣和亞硝酸根之間發(fā)生的反應，其反應式如下：

在吸收塔之中，有著比較復雜的反應過程，同時也包含著一些其他的反應，比如SO3、HCl 以及HF 與CaCO3之間發(fā)生反應，在反應之后生成的物質有石膏、氯化鈣 以及氟化鈣的化合物。這三種反應的反應式如下：

3.2.1 SO3和CaCO3發(fā)生反應：

3.2.2 HCI 和CaCO3發(fā)生反應：

3.2.3 HF 和CaCO4發(fā)生反應：

結束語

綜上所述，在當今的大型燃煤發(fā)電廠之中，鍋爐煙氣的脫硫處理質量直接關系到環(huán)境質量。因此，為降低鍋爐煙氣之中的二氧化硫含量，進而實現(xiàn)對環(huán)境的良好保護，大型燃煤發(fā)電廠應該對煙氣脫硫設施以及脫硫工藝加以合理應用。通過脫硫工藝的分類以及脫硫原則的分析，并根據(jù)我國大型燃煤發(fā)電廠的實際運行情況，建議將石灰石- 石膏濕法脫硫工藝應用到大型燃煤發(fā)電廠的煙氣脫硫工藝之中。通過該脫硫工藝的應用，不僅可以實現(xiàn)后期運行成本的合理節(jié)約，同時也可以實現(xiàn)脫硫工藝流程的簡化，并達到很高的脫硫效果。這樣才可以促進大型燃煤發(fā)電廠環(huán)保質量的提升，實現(xiàn)電力能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。