武俊亮

摘要：脫硫工藝要與我國(guó)電廠的實(shí)際發(fā)展情況相結(jié)合，不僅要滿足吸收二氧化硫的功能，同時(shí)要保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)電廠的良性發(fā)展。電廠要選擇與自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的脫硫方式，來(lái)保證企業(yè)的良性發(fā)展，同時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行一些建設(shè)性的創(chuàng)新。脫硫時(shí)要選擇易于操作的工序方法，并且要能確保運(yùn)行的穩(wěn)定性。在脫硫工序中不僅要降低二氧化硫的排放，同時(shí)要防止脫硫后的廢水廢渣造成二次污染。

關(guān)鍵詞：二氧化硫 ；脫硫工藝 ；電廠煤炭污染

1 火電廠常見(jiàn)脫硫技術(shù)的應(yīng)用

常見(jiàn)的脫硫方法主要分為三類(lèi)，分別是燃燒前脫硫、爐內(nèi)脫硫和煙氣脫硫，而目前煙氣脫硫是最常用的脫硫方法。燃燒前脫硫通常是指對(duì)煤炭的含硫量進(jìn)行減低。爐內(nèi)脫硫通常是指在燃燒的過(guò)程中加入固硫劑，生成硫酸鈣等固體物質(zhì)，使硫固化與爐渣一起排掉；煙氣脫硫主要是指對(duì)燃燒后的煙氣進(jìn)行脫硫，讓煙氣達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 燃燒前脫硫

燃燒前脫硫是指對(duì)煤炭進(jìn)行凈化，通常采用物理凈化、化學(xué)凈化或者是生物凈化來(lái)對(duì)原煤進(jìn)行清洗，在燃燒前除去硫，以降低硫?qū)Νh(huán)境的污染。而三種凈化方式中物理凈化是原煤凈化中最受歡迎的凈化方式，因?yàn)楣に嚭?jiǎn)單，投入較少。主要是根據(jù)硫化物質(zhì)與煤炭密度的差別，將煤炭碎后經(jīng)過(guò)旋流器后，硫化物與煤炭分離，但是目前我國(guó)技術(shù)還不夠成熟，只能脫去40% 到 80% 的硫，遠(yuǎn)低于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。

1.2 爐內(nèi)脫硫

爐內(nèi)脫硫是指在燃燒的過(guò)程中進(jìn)行脫硫，在燃燒時(shí)向爐內(nèi)添加固硫劑，例如碳酸鈣等物質(zhì)，使固硫劑與燃燒中的二氧化硫起到化學(xué)反應(yīng)，形成固體的硫化物，減少煙氣中的二氧化硫。爐內(nèi)脫硫的費(fèi)用投入相對(duì)較少，適宜中小型的電廠使用。但是爐內(nèi)脫硫的效率低下，而沒(méi)有反應(yīng)的固硫劑則會(huì)降低靜電除塵器的使用效率，減少了除塵器的使用壽命。爐內(nèi)脫硫技術(shù)主要包含爐內(nèi)噴鈣工藝和型煤固硫工藝。而爐內(nèi)噴鈣技術(shù)發(fā)展歷史悠久，源于 20 世紀(jì) 60 年代，但是脫硫的效果不佳，效率低下，并且?guī)?lái)的副作用影響較大。型煤固硫化技術(shù)主要是指由型煤企業(yè)生產(chǎn)型煤，再出售給電廠，電廠直接使用到生產(chǎn)中。我國(guó)曾經(jīng)致力于型煤生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展，但是設(shè)備和技術(shù)不夠成熟而不能夠大量生產(chǎn)型煤。目前我國(guó)的型煤固硫率遠(yuǎn)低于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)目前的固硫率只有 40% 左右，而美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家脫硫率可以達(dá)到 80% 以上。

2 火電廠脫硫技術(shù)的新發(fā)展

煙氣脫硫是指在燃燒后對(duì)尾氣進(jìn)行脫硫，降低煙氣中的二氧化硫的含量，以確保尾氣能夠符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。通常煙氣脫硫是在煙氣管道上安裝脫硫設(shè)備，來(lái)降低二氧化硫的含量。煙氣脫硫通?？梢詣澐譃槿?lèi)，分別是干法脫硫，濕法脫硫以及半干法脫硫。

2.1 干法脫硫

干法脫硫是指用固態(tài)粉末在完全干燥的狀態(tài)下進(jìn)行操作，可以采用氣力傳輸或者是罐車(chē)傳輸，不會(huì)產(chǎn)生腐蝕、沉積等，凈化后的尾氣可以直接達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放。但是干法脫硫存在一定缺陷，脫硫的效率較低，操作要求高，管道磨損較嚴(yán)重，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的灰。

2.1.1 活性炭吸附法

在煙氣管道中放置活性炭，吸附尾氣中的二氧化硫，以降低二氧化硫的含量?；钚蕴孔鳛閺?qiáng)有效的吸附劑能夠很大程度的煙氣中的二氧化硫，將二氧化硫吸附在活性炭的表面，同時(shí)二氧化硫被氧化成三氧化硫，遇上管道中高溫的水蒸氣形成了稀硫酸。這一方法操作相對(duì)簡(jiǎn)易，效益較高，脫硫效率能達(dá)到90% 左右，但同時(shí)也存在一定的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。吸附劑工作的管道內(nèi)的氣流速度要求復(fù)雜；活性炭本身易被氧化；活性炭在吸收二氧化硫后，表面覆蓋稀硫酸，吸附能力減弱。

2.1.2 堿性鋁酸鹽法

堿性鋁酸鹽方法與活性炭吸附的方法類(lèi)似，利用堿性鋁酸鹽作為吸附劑來(lái)吸收煙氣中的二氧化硫。主要工作原理是煙氣通過(guò)空氣預(yù)熱塔的裝置，進(jìn)入集塵器裝置，再在 330℃的高溫下進(jìn)入反應(yīng)塔，煙氣從下往上飄遇上堿性鋁酸鹽顆粒相互接觸時(shí)二氧化硫被堿性鋁酸鹽吸收，變成硫酸鈉顆粒，還可以轉(zhuǎn)化成堿性鋁酸鹽顆粒，可以多次循環(huán)利用。但是，堿性鋁酸鹽存在兩方面的不足，主要是脫硫的工藝比較復(fù)雜；堿性鋁酸鹽的循環(huán)利用率低，轉(zhuǎn)化過(guò)程中損耗較大，經(jīng)濟(jì)效益低下。

2.1.3 荷電干式噴射法

荷電干式噴射法是指利用二氧化硫吸收劑高速通過(guò)高壓靜電電暈充電區(qū)，來(lái)獲得大的靜電荷后，將大的靜電荷噴射到煙氣中，增加了吸收劑顆粒與二氧化硫的接觸面積，促進(jìn)二氧化硫的吸收。因?yàn)槲談╊w粒表現(xiàn)的電暈，增加了吸收劑的活性，能夠更高效的吸收二氧化硫。荷電干式噴射法脫硫效率高，經(jīng)濟(jì)效益高，是非常高效的脫硫方法，廣發(fā)運(yùn)用于目前現(xiàn)有電廠的脫硫工序中。

2.1.4 等離子體法

等離子體法主要用于脫硫和脫硝的工序，同時(shí)能夠生成可以再利用的資源，被認(rèn)為是最環(huán)保的新興技術(shù)。等離子體法主要是利用高能電子激活煙氣中的 SO2、NOX、H2O 和 O2等分子，并將這些分子電離、裂解，從而產(chǎn)生大量的離子和自由基等活性粒子，并利用強(qiáng)氧化性的功能氧化 SO2、NOx、H2O 和 O2，同時(shí)加入氨，使它們發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終生成硫氨和硝氨化肥。

2.2 濕法脫硫

濕法煙氣脫硫方法是指利用液體或者漿液的吸收劑來(lái)進(jìn)行二氧化硫的吸收，而濕法脫硫的主要特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：反應(yīng)速度快、脫硫效率高并且液態(tài)的吸收劑利用率高 ；但是液態(tài)吸收劑容易使系統(tǒng)腐蝕，對(duì)脫硫設(shè)備容易造成損失，同時(shí)在排放污水時(shí)容易造成二次污染，運(yùn)行的費(fèi)用較高。

2.2.1 石灰石—石膏法

石灰石—石膏法是指利用石灰或者是石灰石漿液作為吸附劑來(lái)進(jìn)行二氧化硫的吸收，吸附劑吸收后會(huì)產(chǎn)生石膏。目前石灰石—石膏法是電廠脫硫技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛，技術(shù)最為成熟，脫硫效率相對(duì)較高的一種脫硫方法。石灰石本身比較廉價(jià)，脫硫率較高，吸收二氧化硫后形成的石膏還可以再利用。石灰石脫硫的主要優(yōu)點(diǎn)在于利用率高，經(jīng)濟(jì)效益高同時(shí)使用的范圍廣。但是石灰石—石膏脫硫法的前期的投資高，工序較為復(fù)雜，設(shè)備的損耗嚴(yán)重。

2.2.2 氨法煙氣脫硫

氨法煙氣脫硫主要是指利用氨水作為吸收劑，在吸收塔中吸收二氧化硫，產(chǎn)生亞硫酸氨，經(jīng)過(guò)氧化后，可以得到硫酸銨。氨法脫硫工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度快，二氧化硫的吸收率高，氨水吸收二氧化硫的系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單，投入費(fèi)用相對(duì)較少，經(jīng)濟(jì)效益高；同時(shí)氨法脫硫不會(huì)產(chǎn)生副作用，管道等不會(huì)出現(xiàn)腐蝕、堵塞等問(wèn)題；氨法脫硫工藝對(duì)環(huán)境沒(méi)有二次污染，不會(huì)產(chǎn)生廢水、廢渣等。

2.2.3 雙堿法煙氣脫硫

雙堿法利用鈉化合物和石灰石綜合處理二氧化硫，首先利用鈉化合物吸收二氧化硫，再通過(guò)石灰石是鈉化合物再生循環(huán)利用。雙堿法的優(yōu)點(diǎn)主要是投入低，效率高并且對(duì)設(shè)備的損耗較少，但該方法會(huì)導(dǎo)致灰場(chǎng)的水質(zhì)污染。

2.3 半干法脫硫

2.3.1 旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法

旋轉(zhuǎn)噴霧干燥方法主要利用生石灰作為吸收劑，向吸收塔內(nèi)噴射吸收劑的漿液，已達(dá)到吸收二氧化硫的效果，同時(shí)吸收煙氣中的熱量，蒸發(fā)水蒸氣，最終以固態(tài)的形式排出硫化物的廢渣。旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法的主要優(yōu)點(diǎn)是投入低、操作簡(jiǎn)單、設(shè)備的損耗較少、脫硫后的廢渣方便處理，但脫硫效率相對(duì)較低。

2.3.2 循環(huán)流化床法

該工藝主要是在循環(huán)流化床中加入石灰石，來(lái)吸收二氧化硫。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，投入低，石灰石的利用率高，脫硫效率高。

參考文獻(xiàn)：

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