火电厂脱硫存在问题及工艺选择方法探讨

摘 要：脱硫工艺的选择是火电厂脱硫工程的关键，针对目前火电厂脱硫技术存在问题，文章从技术角度提出应重点考虑的选择原则、技术指标和选择方法。对电厂的脱硫工程建设时，根据工程具体的建设要求和条件，科学合理地选择切合实际的脱硫工艺具有指导价值。

关键词：电厂 脱硫 技术原则 指标 方法

中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（c）-0128-01

随着我国经济的飞速发展，煤电消耗急剧增大，火电厂烟气排放总量增加。电厂排放的SO2约占全国总排放量的三分之一。在中国能源的生产与消费结构中，煤炭一直占主导地位，这种格局在比较长的一段时间内不会改变，大气中的废气主要来源于燃料产生的烟气，我国电厂烟气脱硫技术开始于70年代，但是到目前为止还没有完全国产化的火电厂脱硫装置产业，现阶段因电厂发电导致的SO2排放占全国67%，由此可见，电厂脱硫工程仍是我国SO2控制的首要工作。

1 火电厂脱硫技术

1.1 燃烧前的脱硫

燃烧的前脱硫主要是指对煤的脱硫。主要有化学法、微生物法和物理法三种脱硫方法。目前应用最普遍的是物理法的重力分选法；该方法利用密度特性，将煤破碎以后在水中经旋流器后与精煤分离，可脱除80%的硫份和60%的灰份。在燃烧前煤炭洗选控制方面，我国还远远落后于发达国家。

1.2 燃烧中的脱硫

燃烧中脱硫又称炉内脱硫法，循环流化床脱硫技术是电厂普遍采用的方法。加入脱硫剂后低温燃烧过程中，首先碳酸钙分解，分解后的氧化钙与的SO2产生化学反应，变成硫化钙，对硫进行固化。

影响流化床脱硫率的因素有：钙硫比、流化速度、过量空气系数、脱硫剂类型和粒度等。此脱硫系统投资少、占地小、成本低，适合小型电厂。

2 火电厂脱硫存在问题

进入20世纪以后，随着用电量需求增加，燃煤消耗大增，SO2排放量飙升。这种现象产生的主要原因是电厂脱硫项目建设滞后。对电厂机组引进脱硫项目，减少废气排放，已被国家环保部门提上日程，电厂对治理SO2也持积极的态度，但目前脱硫项目仍然存在以下问题。

2.1 缺少有效的技术推广体系

我国没有开发出自主知识产权的脱硫技术，技术开发力度不够；对多种脱硫方式完成了实验及示范工作，但没有推广，技术的推广力度也不够，科技转化为生产力的两个重要方面就是科技术推广与技术开发，我国缺乏有效的技术推广体系，技术不能转化成生产力，不能形成科研与效益的良性循环。

2.2 缺少国产专用脱硫配套体系

由于国内没有形成专用脱硫配套设备体系，目前脱硫关键设备还是靠从国外进口，无形中增加了脱硫投资费用，一般来说，启动脱硫项目的20%的启动资金要企业自筹。其余的80%大部分需要向银行贷款，且贷款的本金和利息最后都要电厂承担。降低了电厂投资积极性。

2.3 缺少固定脱硫场地

老机组改造项目存在场地限制问题。对老机组的脱硫改造，没有预留改建场地，因此，多数厂家不得不退而求其次选择脱硫工艺和装置。老机组的改造需要增设场地拆迁费用，还要根据主机运行寿命，计算脱硫装置的折旧年限，加速了计提资产折旧。

我国脱硫产业前期发展缓慢、近期发展迅猛，涌现出一大批脱硫环保公司，进入脱硫市场。目前整个烟气脱硫产业化存在的问题主要表现在：市场发展滞后于市场需求；引进脱硫技术没有被完全掌握；关键设备需要进口，国产技术不够过硬；脱硫工程设计缺乏系统性；脱硫公司技术水平良莠不齐；脱硫设备与机组同步投运率不高等。

3 脱硫工艺的选择

3.1 选择的主要技术原则

（1）本着可持续发展原则，提出合理可行的控制目标，包括脱硫效率、排放浓度和排放量大小。

（2）结合机组的现状，考虑机组新旧程度、机组容量、燃煤硫分等，考虑当地的资源条件、脱硫建设条件，提出技术上可行、经济上合理、操作上可控且有一定延伸性的脱硫工艺。

（3）脱硫工程实施后，在允许时间和投资范围内，能实现经济效益目标。

（4）脱硫工程实施后，不造成二次污染或尽可能将污染降至最少。

3.2 选择工艺时应考虑的主要指标

在进行脱硫技术选择时，应重点考虑的技术指标主要有一下几个。

3.2.1 脱硫效率

脱硫效率是表征脱硫系统脱硫能力的指标。电厂安装脱硫系统的目的是脱除烟气中的硫。因此脱硫系统必须有足够高的脱硫效率。

3.2.2 钙硫比

钙硫比是用来表示达到一定脱硫效率时钙基吸收剂的过量程度。一般来说，钙硫比与脱硫效率成正比。

3.2.3 吸收剂的利用率

吸收剂的利用率是脱硫效率与钙硫比之比。达到一定脱硫效率所需的钙硫比越低，钙的利用率越高。

3.2.4 吸收剂的可获得性和易处理性

主流脱硫工艺，主要以钙基化合物作为脱硫吸收剂。石灰石价廉易得、有很好的可获得性和易处理性，应优先使用石灰石作为吸收剂的工艺，且必须考虑其纯度即CaCO3的含量和活性。

3.2.5 脱硫副产品的处置和可利用性

脱硫副产品是吸收剂与硫反应之后的产物，副产品应具有以下特性：性能稳定，对环境不产生二次污染；最好是固体粉末状态；能作为其它行业的原料，实现可资源化。

3.2.6 对机组运行的适应性

电厂的机组可能作为调峰机组，与其配套的脱硫装置必须能适应经常起停的特性。脱硫装置必须对燃煤变化有较好的适应性。干法脱硫工艺的负荷跟踪特性好，适用于调峰机组。半干法脱硫工艺和干法较适用于中、低硫煤。

3.3 脱硫工艺的选择方法

有了脱硫工艺的技术原则及参考指标，工艺选择方法也是非常重要的。由于不同的脱硫工艺投资、运行费用、可靠性方面有很大的差异，脱硫工艺的选择一直是烟气脱硫技术研究的难点。目前主要在用的脱硫工艺优选方法有专家会议法、特尔菲法、模糊评价法、层次分析法较、灰色综合评价法、熵权评价法。

4 结语

随着环保要求的日益严格，火电厂脱硫势在必行。对国外各种脱硫技术加以消化吸收，根据脱硫技术原则，参照工艺指标，根据脱硫工艺选择方法选择合适的工艺，加速国产化进程，是脱硫技术在我国电厂建设和改造中得以广泛应用的关键。

参考文献

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