火电厂脱硫节能降耗技术的改进

郝晓军 史育仕

摘要：火电厂是我国燃煤发电生产中的重要组成部分，为推动我国经济发展做出了重要贡献，但其脱硫效率和脱硫过程中的节能效果不仅关系到国家的环境保护问题，同时也会对企业自身的长远发展带来影响。因此，对火电厂脱硫过程中的节能问题加以关注，具有非常重要的意义。本文分析了当前我国火电厂脱硫节能降耗技术更新和更新的主要措施。

关键词：火电厂；脱硫节能；技术改进

我国煤炭资源丰富，而且绝大多数的煤炭都被用于火电厂发电。空气污染物之一的二氧化硫是煤炭在燃烧过程中的伴生物。而环境问题是近几年中国工业发展面临的大难题，为此，火电厂企业为了全社会的福祉着想，也为了响应国家的号召，必将在脱硫降耗的道路上有一番行动，尽量降低污染气体二氧化硫的排放。

一、火电厂SO2污染概况

空气中过多的二氧化硫会加剧酸雨的破坏力，这也是我国现阶段面临的严重问题。酸雨使植被破坏，水生生物种群变少，还会严重降低农用土地的土壤质量，使得农产品大幅度减产，对人类生存的环境造成了严重威胁。更重要的是，二氧化硫造成的酸雨对我们的身体也有不良的影响，比如脆弱的眼角膜和呼吸道黏膜，当空气中的二氧化硫浓度达到某一个值时，就会刺激到人的眼角膜和呼吸道，易诱发红眼病和呼吸道感染，严重还将导致支气管炎。由于火电厂排放的污染物二氧化硫是气体，它的传播几乎不受地域的限制，这样就导致我国几乎超过一半的地区都面临着严重的二氧化硫污染问题，而且很难治理。已经发生的问题我们可能无法挽救，但是我们要学会从根本上解决问题，让火电厂在以后的生产过程中尽可能少地排放二氧化硫。

二、火电厂二氧化硫污染现状及存在的问题

由于火电厂在我国电力供应中所占比例超过50%，因此，火电厂排放的二氧化硫也进一步加剧了酸雨的破坏力，导致我国超过半数的国土面积面临着严重的硫化物污染问题，带来短时间内无法恢复的自然生态环境失衡，所以，从根本上减少二氧化硫排放，是降低大气、水、土壤污染，以及保护生态种群多样化的有效措施。随着科学技术的发展，我国火电厂的脱硫减排技术取得了巨大的进步，常用的脱硫技术如烟气循环流化床、半干法、海水脱硫法和石灰石-石膏脱硫法等都有比较明显的脱硫效果。而且，随着各种节能生产工序的开发和引进，脱硫效率得到了大力提升。但是，脱硫的过程中也必然会带来能源损耗，因此，为进一步提高脱硫效率，减少能源消耗，火电厂应当在当前的技术基础上做出进一步改善和提高，一方面降低二氧化硫的排放，另一方面则要将脱硫过程中造成的能源消耗降到最低。

在中国自70年代以来的烟气脱硫设备从国外引进，但到目前为止，只有不到 1%的装机容量和一些中小型燃煤电厂锅炉烟气脱硫。

（1）脱硫成本和产物出路问题。由烟气脱硫装置，介绍了目前主要的问题是工厂建设和运营成本高，另一方面，当前主要的烟气脱硫技术的应用，在国内和国外，无论是进口“石灰石-石膏法”，“旋转喷雾干燥法”，或简单的国内脱硫除尘一体化技术，因为产品没有出路的问题。

（2）烟气脱硫技术在国外本地化是一个重要的方式促进烟气脱硫技术的发展，但不是唯一的方式，烟气脱硫技术的发展在中国取得快速进步。提倡以湿式石灰石-石膏法为主的烟气脱硫技术，通过引进国外制造业本地化的烟气脱硫装置，减少了烟气脱硫装置建设投资，降低脱硫成本。

三、火电厂脱硫节能降耗的主要技术与改进

1.湿式石灰石（石灰）石膏法烟气脱硫工艺

该工艺将石灰石或者石灰浆液作为洗涤剂，于吸收塔中洗涤烟气，以此祛除烟气中的二氧化硫。这种技术的工艺流程一般为：首先，使经过除过粉尘的烟气由下往上进入吸收塔，同时令石灰石或石灰的浆液由上往下进行喷洒，使之与烟气中的二氧化硫充分接触发生反应，生成沉淀物落入沉淀池；最后，经过处理的干净的烟气排入大气。值得注意的是，此方法中形成的沉淀物是含水亚硫酸钙，极易结垢，并且这些副产品很难被再次收集利用。目前我国采取强制氧化的方法使亚硫酸钙完全氧化生成石膏，使得脱硫的副产品可以被再次利用，具体方法就是在吸收塔下面的循环氧化槽中鼓入空气。这种工艺技术比较成熟，脱硫效率很高，也是运用得最为广泛的工艺，世界上约百分之九十的火电厂都采用此种方式进行脱硫。但是火电厂要想运用这种工艺，其就需要在前期投入较高的资金，还必须规划较大的脱硫过程供地面积。

2.旋转喷雾干燥法（SDA）

这种方法的说话，原理是将石灰当成硫化剂来形成烟气的脱硫目的，这种方法在使用之前首先要消化石灰石，同时将其转化为石灰桨。其次，与此同时，需要借助快速离心喷雾机将石灰变成细小的喷雾，然后与空气当中的二氧化硫发生化学反应，从而生成固定的物质，最后被除尘器进行收集处理，相比较来说，这种方法使用起来比较成熟，而且脱硫的效率很高，最主要的是操作流程简单，需要的操作范围也比较小，在具体的操作过程当中，也不会产生二次污染。

3.炉内喷钙与尾部增湿活化（LIFAC）

该工艺要在燃煤锅炉里合适的温度区域喷洒粉状石灰石，同时在锅炉后面的烟道里设置活化反应器，然后在反应器的入口处喷水，使水在反应器中彻底变成水蒸气，进而使得烟气中的氧化钙与水发生反应生成氢氧化钙，氢氧化钙可以用于脱硫，生成亚硫酸钙，最终生成硫酸钙。炉内喷钙与尾部增湿活化法的脱硫率不如上面两种工艺，但是其工艺系统简单，所需投资也不多，非常适合老机组进行改造投入使用。

4.电子束照射法

该技术主要是使用高能量的電子束照射烟气，刺激烟气中的水、氮气和氧气等分子生成具有强氧化性的自由基，使之与烟气中的二氧化硫发生氧化反应继而生成硫酸等酸性物质，然后再喷入氨使之和酸性物质发生接触，并进一步生成较为稳定的硝酸铵以及硫酸铵固体颗粒，用除尘器吸收颗粒并收集，用作混合化肥生产原料。这种方法不仅可以脱硫，更可以脱硝，使用程序比较简单，而且其生成物经过化学处理后可用作农业种植。但是缺点是前期资金投入较高，对电能的消耗也比较大，用氨水做吸收剂，也需要一笔较大的成本投入，因此，这种方法推广程度相对不高。

5.回流式循环流化床烟气脱硫

这种技术一般来说是像石灰粉，已及时将液作为吸收剂，主要的操作方法首先是从底部开始对没有经过处理的烟气使其倒流吸收到回收塔中，在回来的过程当中进行加速处理，形成流化床，灰粉末产生摩擦，形成流化床。然后降低其反应温度，使得二氧化硫与烟体中的颗粒物发生反应，最后实现分离，以此来净化烟气，最后将洁净的烟气排放到空气当中，这种方法的效果比较明显，而且工艺相对比较简单，在回流式循环流化床脱硫技术当中是一种比较常用的选择方式。

四、结束语

总之，在经济快速发展和全球化飞快推进的今天，我国的经济发展、国家建设需要更多的能源，电力的消耗增多也是难以避免的。而经济的发展也带来了环境的压力，如何保持经济增长和环境保护的同步发展是当前火电厂需要考虑的首要问题之一，其中，技术的改进、科技的发展是降低火电厂硫化物污染的重要途径，而企业在改进技术的过程中要综合考虑脱硫效率和能源消耗，尽量降低成本，提高脱硫效率，实现经济效益和社会效益的双赢。

参考文献：

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