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火力发电厂300MW机组烟气脱硫方案的选择探究

2015-01-27王雷薛翠玲

资源节约与环保 2015年6期
关键词:半干法吸收剂干法

王雷 薛翠玲

(漳泽电力河津发电分公司 山西运城 043 3 00)

火力发电厂的烟气脱硫工艺多种多样,按照烟气脱硫后的形态可分为干法、半干法和湿法,干法是指最终脱硫后的形态是干态的,湿法是指最终产物为浆或者是溶液的状态,半干法是指其最终产物是干态的,但在脱硫的过程中使用了溶液的吸收剂。其实使用湿气脱硫的工业早在50年前就盛行于国外,而石灰石—石膏法因为原料易得,成本较为低廉而应用最广,经过半个时间的探索与应用,石灰石——石膏湿法烟气脱硫成为技术最成熟,经验最丰富,运行最稳定的脱硫工艺。我们的邻国日本98%的火力发电厂的3 00M W机组使用石灰石——石膏湿法脱硫,最发达的美国,这个比重是92%,德国也达到了90%。

1 烟气脱硫各工艺方案的特点分析

半个多世纪的探索应用表明,能广泛应用于火力发电脱硫工艺仅仅十余种,这其中包括石灰石——石膏湿法烟气脱硫,旋转喷雾半干法烟气脱硫,电子束法烟气脱硫,循环流化床干法等等。其中石灰石—石膏湿法烟气脱硫因为成本资源易得且价格低廉,工艺较为简单,能够适用于含硫量不同程度的煤而成为应用最为广泛的脱硫工艺。这种工艺脱硫的效率和吸收剂的利用率都非常高,可适应于大容量机组的要求,能适用于不同浓度的二氧化硫,且工艺得到的副产品有很大的商业价值。旋转喷雾半干法脱硫是以消石灰浆作为吸收剂,将其雾化后,与烟气发生化学反应,以此方法脱硫。该方法不能适用于含硫量过高的煤,其脱煤率在8 0%左右。电子束法脱硫技术属于干法脱硫,是用电子光束照射烟气以此产生活性基因来氧化二氧化硫,达到脱硫的目的。电子束是以液态的氨来作为吸收剂,所以需要稳定的供应渠道和强大的资金支持,目前国外建成的电子束脱硫装置是220M W机组,脱硫率超过了8 0%,但也面临这脱硫后的副产品处理的问题。烟气循环流化床也属于干法脱硫,是以石灰或消石灰粉作为脱硫剂,与烟气发生反应以去除二氧化硫,目前国内3 00M W机组还正在建设当中。

2 火力发电厂300MW机组工程烟气脱硫工艺方案选择

根据以上所述,火力发电厂3 00M W机组工程烟气脱硫应该考虑石灰石—石膏湿法和烟气循环流化床干法这两种方法。虽然烟气循环流化干法也有工艺流程简单,控制系统简单,操作简便且易于维护,占地较少,初始投资较低等诸多优点,但对于3 00M W机组而言,目前其业绩较少,技术上也尚不成熟,并且该工艺存在起步晚,容量小,流程短的弊端,所以针对于3 00M W机组工程,石灰石—石膏湿法脱硫的方法明显更加合适。因为除了该工艺本身原料简单,技术成熟,经验丰富,成本低廉,原料易得等优点之外,随着环保要求的日益严格,国家对二氧化硫的排放实施严格控制,这就对火力发电厂的脱硫率有一个限制,低脱硫率的工艺是不被允许的,石灰石—石膏湿法脱硫的脱硫率达到了95%以上,符合我国环保的要求。

3 石灰石——石膏湿法脱硫工艺的优劣势

3.1 石灰石—石膏湿法脱硫工艺的优势

石灰石—石膏湿法脱硫工艺在3 00M W火力发电机组工程中的优势有如下几点:

3.1.1 工艺系统完备。石灰石—石膏湿法脱硫经过多年的发展,已经建立了完善的工艺系统,包括脱硫吸收塔系统、石灰石浆液制备系统、石灰石浆液脱水系统、烟气再热系统、废水处理系统等五大系统,技术也十分丰富。

3.1.2 脱硫效率和脱硫剂利用率高。使用湿法脱硫时,其脱硫效率和脱硫剂的利用率一般会保持在95%以上,其利用率高,不会产生资源的浪费,无形中降低了许多成本。

3.1.3 附加价值高。使用石灰石—石膏湿法脱硫后会产生石膏,这种副产品在工业上需求量非常大,具有很高的商业价值。

3.1.4 吸收剂容易获得。石灰石、生石灰、熟石灰都可以作为石灰石—石膏湿法脱硫的试剂,所以吸收剂的选取范围较为广泛,且大多都容易获得。

3.1.5 适用性强,适用范围广。石灰石—石膏湿法脱硫能够适用于含硫量高、中、低的煤,能够适用于大、中、小各类型号的锅炉,尤其对处理大容量的锅炉和含硫量高的煤作用显著,且此工艺在全世界的火力发电厂的应用率已经达到了48%,其中最大的单机已经达到了1200M W。

3.2 石灰石—石膏湿法脱硫工艺的劣势

3 00M W机组采用石灰石—石膏湿法脱硫所以也会存在着弊端。此工艺的弊端在于烟气的湿度很大,排烟时温度比较低,所以肯定存在部分腐蚀现象,因腐蚀可能还会发生堵塞和结垢,设备维护上工作量比较大。

4 结语

石灰石—石膏湿法脱硫工艺具有技术成熟,容量大,利用率高,吸收剂容易获得等等优势,且在3 00M W机组有运行业绩,成为火力发电厂3 00M W机组烟气脱硫的最佳工艺,被国内外广泛运用。

[1]曾东瑜.国产化是我国未来烟气脱硫的发展方向[J].2005,(10).

[2]内蒙古电力勘测设计院.包头第三热电厂2X3 00M W供热机组工程可行性研究报告[J].2004,(05).

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