基于灰色層次分析法的火電廠脫硫工藝綜合評價

基于灰色層次分析法的火電廠脫硫工藝綜合評價能源是社會進展的根底，我國富煤的能源構造特點，使得煤炭在我國一次能源消費中占主導地位。21世紀以來，我國電力行業(yè)進展快速，核電、風電和太陽能發(fā)電有較快增長，但火力發(fā)電仍是我國主要的發(fā)電形式，截止到2023年底，火電機組容量約占總裝機容量的69.1%，占總發(fā)電量的79.9%?；鹆Πl(fā)電產生了大量的二氧化硫，截止到2023年底，火電廠排放二氧化硫858.3萬噸，占全國二氧化硫排放量的40.5%。二氧化硫不僅會對人類安康、自然生態(tài)、工農業(yè)生產、建筑物材料等造成危害和破壞，還會形成酸雨，導致土壤、河水酸化隨著居民生活水平的提高，對環(huán)境質量提出了更高的要求。為此，國家制定了一系列的法律法規(guī)，力求最大化的削減SO2排放，促進綠色可持續(xù)進展。例如，《火電廠大氣污染物排放標準》要求已建和新建火電廠必需加裝脫硫設備，而且規(guī)定了二氧化硫排放濃度的限值。因此，各大火電廠非常重視煙氣脫硫。目前，國內外已經開發(fā)出數百種脫硫技術，如何科學有效地對它們進展評價，結合實際需求選擇合理、經濟、有用的脫硫技術，具有非常重要的意義。

1火電廠主要脫硫技術簡介

國內外普遍采納的四類脫硫方法包括：煤燃燒前脫硫、煤燃燒中脫硫、煤燃燒后脫硫以及煤轉化過程中脫硫。燃燒前脫硫是在燃燒前對煤進展凈化，去除原煤中所含的硫分;燃燒中脫硫是在燃燒過程中使用固硫劑除去SO2;燃燒后脫硫即在尾部加裝脫硫裝置，對煙氣進展處理;煤轉化中脫硫主要是煤氣化、液化和水煤漿技術。火電廠煤耗量大而且劣質煤硫分含量高，一般采納煙氣脫硫技術，只有循環(huán)流化床鍋爐采納燃燒中脫硫技術。

1)石灰石石膏濕法煙氣脫硫技術

本技術以石灰或者石灰石當汲取劑，原料廉價且易獵取。整個系統(tǒng)由汲取塔系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、石灰石漿液制備及供給系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)和電氣掌握系統(tǒng)等組成。該技術具有以下優(yōu)點：適用于任何含硫的煤種的煙氣脫硫，對SO2濃度變化適應范圍廣，脫硫效率高，汲取劑利用率高。近年來，隨著該技術系統(tǒng)的不斷改良和簡化，不但運行和維護更為便利，而且造價也在進一步降低。

2)簡易石灰石石膏濕法煙氣脫硫技術

本技術是在石灰石石膏濕法高效、穩(wěn)定成熟的根底上提出的，其根本原理和主要系統(tǒng)與后者大致一樣，只是對設備進展了簡化，削減了投資，在肯定程度上降低了脫硫效率。

3)噴霧枯燥法脫硫技術

本工藝采納石灰漿作為汲取劑，主要由石灰制漿系統(tǒng)、汲取塔系統(tǒng)、灰渣再循環(huán)系統(tǒng)組成。該工藝應用較為廣泛，多用于處理200MW以下機組的煙氣脫硫，有著顯著的優(yōu)點：投資低、耗能小、腐蝕小、系統(tǒng)簡潔，運行牢靠性較高，無廢水排放。缺點是用石灰汲取，簡單在汲取塔壁結垢，產品綜合利用率低。近年來，其工藝構造沒有較大變化，主要通過灰渣再循環(huán)、利用添加劑等手段提高汲取劑利用率。

2基于層次分析法的脫硫評價

2.1層次分析法的根本理論

上世紀80年月，層次分析法首次被提出，它具有簡潔、有用而且靈活的特點。依據詳細問題和要求，把定量指標和定性指標有機的結合起來，把問題逐層分解，構建成多個相互關聯(lián)的模塊，并找到他們之間的聯(lián)系。每一層次均以上一層次為依據，組成一個層次構造模型。然后逐層分析，計算出推斷矩陣的最大特征值以及對應的特征向量，獲得相對同一大事，各個元素的相對重要性權值，最終獲得最低層因素對于最高層(總目標)的重要性權值。

2.2脫硫方法評價指標

建立指標評價體系要遵循科學性、有用性、可比性、可操作性、通用性原則，否則所建指標將雜亂無章，與此同時，利用這些原則對已經建立的指標進展檢驗，推斷其是否科學合理。比照和分析國內外已有的指標體系，綜合考慮脫硫技術的環(huán)境、經濟和技術性能，確定如下的脫硫技術綜合評價指標體系。

3主要脫硫方法的綜合評價及結論

3.1評價指標定量化

本文選擇以下7種脫硫技術進展評價：A1：循環(huán)流化床;A2：爐內噴鈣尾部增濕活化法;A3：簡易濕法;A4：旋轉噴霧枯燥法;A5：石灰石濕法;A6：電子束法;A7：海水脫硫法。

3.2結論

依據以上的計算結果，可得如下結論：

1)若僅考慮環(huán)境性能，依據評價結果R1，應優(yōu)先選用電子束法脫硫技術A6。

2)若僅考慮經濟性能，依據評價結果R2，應優(yōu)先選用循環(huán)流化床脫硫技術A1。

3)若僅考慮技術性能，依