火力發(fā)電廠煙氣脫硫控制方法分析

火力發(fā)電廠煙氣脫硫控制方法分析

摘要：火力發(fā)電廠的燃煤與煙氣經(jīng)過濕法脫硫后仍然有強腐蝕性物質(zhì)存在，從當(dāng)前煙道煙囪技術(shù)處理情況來看，煙氣脫硫工作難度很大，這對電廠來說是一項嚴峻的挑戰(zhàn)。基于此，本文以煙氣脫硫控制作為研究對象，通過對脫硫技術(shù)的概述分析，分別從干法脫硫、濕法脫硫以及石灰石-石膏濕法脫硫等方面闡述火力發(fā)電廠的煙氣脫硫控制方法。關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；煙氣脫硫裝置；脫硫技術(shù)引言：人們對多種煙氣脫硫技術(shù)進行研究中，發(fā)現(xiàn)濕法脫硫比干法脫硫技術(shù)更加完善，從脫硫效果來看，火力發(fā)電廠經(jīng)過濕法脫硫處理后的煙氣中仍然有腐蝕性物質(zhì)，這些物質(zhì)不僅會增加煙道阻力，還會提高火力發(fā)電廠運行成本。因此，有必要針對以往的煙氣脫硫技術(shù)加以改進，在提升脫硫技術(shù)的可靠性同時，還應(yīng)對防腐問題加以重視。1火力發(fā)電廠煙氣脫硫技術(shù)相關(guān)概述1.1脫硫技術(shù)從脫硫的形式來看，火力發(fā)電廠的脫硫方法主要包含燃燒前脫硫、燃燒中脫硫以及燃燒后脫硫三種。燃燒前凈化處理原煤，應(yīng)用物理方法對原材料進行清洗加工，做好脫硫處理工作，從源頭處避免二氧化硫過多。燃燒時應(yīng)保持爐內(nèi)充分燃燒，避免二氧化硫過多排放，燃燒后采用煙氣脫硫控制方法脫去煙氣內(nèi)的二氧化硫。燃燒前與燃燒中脫硫?qū)煔饷摿蛱岢隽溯^高的技術(shù)要求，這需要火力發(fā)電廠投入更多的成本。燃燒后進行煙氣脫硫不僅可以醬燒二氧化硫的排放，還能夠降低成本。1.2煙氣脫硫工藝的影響因素分析火力發(fā)電廠煙氣脫硫工藝的影響因素，主要體現(xiàn)在以下幾點：（1）自然環(huán)境與社會環(huán)境影響因素。煙氣脫硫工藝需要用到吸收劑，在自然資源會石灰石產(chǎn)量高的地區(qū)可以展開煙氣脫硫作業(yè)。脫硫之后會產(chǎn)生石膏，這是建筑施工中常用的原材料，可以在石膏需求量較大的區(qū)域應(yīng)用煙氣脫硫工藝，從而降低材料運輸成本。（2）燃煤含硫量對煙氣脫硫的影響。大氣質(zhì)量相同時，如果火力發(fā)電廠的燃煤硫含量較高，企業(yè)對煙氣脫硫設(shè)備的要求也會較高，這時應(yīng)選擇吸收效果好的脫硫裝置。（3）環(huán)保方面的影響因素。不同地區(qū)之間的環(huán)保標準不同，地勢較低且人口密集的區(qū)域?qū)Νh(huán)保要求較高，電廠需要采用先進的煙氣脫硫設(shè)備。相反，偏遠地區(qū)人口吸收，電廠選擇相對較低的煙氣脫硫工藝即可。（4）石膏產(chǎn)品處理的影響因素。煙氣脫硫時會產(chǎn)生含硫產(chǎn)品，石灰石脫硫裝置中會有石膏和固態(tài)混合物產(chǎn)生，這些混合物可能會帶來二次污染。因此，企業(yè)需要根據(jù)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)情況，避免資源浪費，在考慮產(chǎn)品運輸成本之后選擇相應(yīng)的煙氣脫硫工藝[1]。2火力發(fā)電廠煙氣脫硫控制方法分析2.1干法脫硫技術(shù)在火電廠內(nèi)應(yīng)用干法脫硫技術(shù)，是指在干燥的環(huán)境中沒有液體干預(yù)情況下完成煙氣脫硫作業(yè)。該方法投資較少，造作簡單，耗時短，因為沒有使用液體，所以不存在污水排放問題。本文將提出一種干法脫硫解決方案，應(yīng)用碳酸氫鈉干法脫硫?qū)Ｓ梅鬯闄C，將其與輸送風(fēng)機結(jié)合為研磨噴粉裝置，粉碎之后的碳酸氫鈉可以呈現(xiàn)出細粉狀，隨后可以以固態(tài)超微粉末的形式通過噴嘴噴射到反應(yīng)塔或爐膛內(nèi)部。碳酸氫鈉可以作為吸附劑，采用化學(xué)吸附的方式將煙氣中的酸性物質(zhì)去除，應(yīng)用物理吸附方法將有機微量物質(zhì)去除。這種干法脫硫方式能夠?qū)⑻妓釟溻c細粉噴入250℃高溫?zé)煔庵?，碳酸氫鈉在高溫狀態(tài)下被分解為碳酸鈉、水、二氧化碳，碳酸鈉在生成時具有反應(yīng)活性，可以與煙氣內(nèi)的酸性污染物產(chǎn)生反應(yīng)，從而達到煙氣脫硫的目的[2]。2.2半干法脫硫技術(shù)半干法脫硫就是將濕法脫硫與干法脫硫相結(jié)合的一種脫硫技術(shù)。半干法煙氣脫硫需要依靠相應(yīng)的脫硫系統(tǒng)，將脫硫劑以濕態(tài)加入，應(yīng)用煙氣顯熱蒸發(fā)漿液內(nèi)的水分，在干燥時將脫硫劑和煙氣中二氧化硫產(chǎn)生反應(yīng)，得到干粉狀產(chǎn)物。為提升煙氣脫硫效率，使用石灰粉制漿為脫硫劑，脫硫后的產(chǎn)物即脫硫渣屬于自由流動的干粉混合物，這一物質(zhì)不僅不會造成二次污染，還會再次綜合利用。半干法脫硫技術(shù)適合用于火力發(fā)電廠鍋爐煙氣脫硫，要求鍋爐單塔蒸發(fā)量每小時達到75t-1025t，二氧化硫的脫除率達到90％以上。煙氣從脫硫塔下部進入脫硫塔，在文丘里管加速進入循環(huán)流化床，氣固兩相發(fā)生混合接觸。反應(yīng)時煙氣溫度依靠霧化水杯調(diào)節(jié)到70℃，吸收劑干粉經(jīng)過噴射泵進入吸收塔，與塔內(nèi)的煙氣產(chǎn)生脫硫反應(yīng)，氣固混合物從塔頂排出。半干法煙氣脫硫就是依靠循環(huán)流化床完成煙氣的凈化，將酸性氣體脫除后使煙氣中的有害物質(zhì)成分滿足排放標準。2.3濕法脫硫技術(shù)火力發(fā)電廠需要以煤炭為燃料展開發(fā)電作業(yè)，煤炭燃燒會釋放二氧化硫，這是導(dǎo)致大氣污染的主要原因。濕法煙氣脫硫就是在煙氣脫硫系統(tǒng)的煙道末端與除塵器后進行脫硫，脫硫時的反應(yīng)溫度較低，脫硫后的煙氣需進行加熱再排出。氣液反應(yīng)下的煙氣脫硫速度快，以石灰作為脫硫劑時，濕法脫硫后的脫硫率可以達到90％。在吸收塔內(nèi)噴淋洗滌二氧化硫煙氣，使二氧化硫經(jīng)過反映生成CaCO3與CaSO4，Ca2+與H+的濃度和CaC03有關(guān)。濕法脫硫技術(shù)容易引發(fā)結(jié)垢與堵塞問題，這是因為溶液與漿液中水分蒸發(fā)而產(chǎn)生固體沉積，氫氧化鈣與碳酸鈣沉積后，吸收洗滌塔無法將這些沉積物排出。因此，人們不得不選用回填法與不滲透存儲法進行煙氣脫硫。2.4石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)火力發(fā)電廠中，石灰石-石膏濕法煙氣脫硫的效率較高，多種吸收劑可以選擇，且作業(yè)成本低，生成的副產(chǎn)品可以再次回收利用。整個煙氣脫硫工藝可以在吸收塔內(nèi)進行，石灰石漿液作為吸收劑被送入吸收塔，在煙氣再熱器冷卻作用下，石灰石漿液會與塔內(nèi)煙氣混合，煙氣中的二氧化硫與石灰石漿液中的碳酸鈣、氧氣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后生成CaSO4?2H2O，從而達到煙氣脫硫效果。脫硫處理之后的煙氣會經(jīng)過除霧器與再熱器排入大氣。對于石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)的控制要點，主要如下：（1）化學(xué)工藝控制。一方面，增大亞硫酸鈣氧化?？账\行吸收塔，應(yīng)用強制性氧化工藝防止塔內(nèi)結(jié)垢，保證亞硫酸鈣擁有百分之百的氧化程度。另一方面，提高除霧器運行效率。脫硫時防止煙氣的旁路擋板工作，杜絕煙氣循環(huán)對煙氣量產(chǎn)生變化影響，控制塔內(nèi)煙氣流速不會一直升高。密切監(jiān)視除霧器壓差，保證沖洗效率與水量，提高沖洗水質(zhì)量。（2）煙氣脫硫系統(tǒng)的設(shè)計調(diào)整。如果火力發(fā)電廠在生產(chǎn)時應(yīng)用了高硫煤，煙氣脫硫系統(tǒng)在設(shè)計時應(yīng)考慮氧化裝置、風(fēng)機容量、塔內(nèi)煙氣分布、反應(yīng)罐體積等參數(shù)情況。盡可能的選擇分散式煙氣脫硫控制系統(tǒng)，同時配備保護系統(tǒng)，出現(xiàn)危險問題時系統(tǒng)可自動停機。在應(yīng)用過程中，石灰石-石膏煙氣脫硫方法操作便捷，應(yīng)用范圍廣，石灰石作為吸收劑，在化學(xué)反應(yīng)作用下與二氧化硫結(jié)合，將二氧化硫全部吸收，進而生成石膏產(chǎn)品。總結(jié)：總而言之，火力發(fā)電廠內(nèi)煙氣脫硫工藝的應(yīng)用將有效保護我國生態(tài)環(huán)境，提高企業(yè)經(jīng)濟效益與社會效益。要求火力發(fā)電廠從自身生產(chǎn)規(guī)模與實際情況出發(fā)，科學(xué)選擇干法脫硫技術(shù)、半干法脫硫技術(shù)、濕法脫硫技術(shù)、石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)等脫硫工藝，改進煙氣脫硫裝