袁君峰青海華電大通發(fā)電有限公司

300MW火電機(jī)組脫硫工藝優(yōu)化方案研究

袁君峰
青海華電大通發(fā)電有限公司

摘要：火力發(fā)電過(guò)程中由于大量使用煤炭進(jìn)行發(fā)電，會(huì)排放大量的含硫物質(zhì)，對(duì)環(huán)境污染破壞比較大。本文針對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)在300MW火電機(jī)組中使用的脫硫工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，分析傳統(tǒng)脫硫工藝存在的問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上結(jié)合發(fā)電廠的實(shí)際情況，研究制定更加合理的脫硫工藝優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：火電機(jī)組；優(yōu)化；石灰石；石膏濕法煙氣脫硫

1　引言

長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)對(duì)于火力發(fā)電模式的依賴比較嚴(yán)重，隨著近年來(lái)人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)。火力發(fā)電中存在的諸多問(wèn)題也引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，其中最主要的就是二氧化硫等有毒物質(zhì)的排放。利用脫硫技術(shù)能夠有效降低火力發(fā)電中硫的排放，但是由于之前我國(guó)環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，脫硫技術(shù)不成熟，許多脫硫方案也不夠完善導(dǎo)致在現(xiàn)在的脫硫過(guò)程中，不能達(dá)到理想效果。因此現(xiàn)階段加強(qiáng)對(duì)脫硫技術(shù)的研究，優(yōu)化脫硫方案，對(duì)于提高我國(guó)火力發(fā)電的脫硫水平，實(shí)現(xiàn)生態(tài)和諧具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2　脫硫工藝概述

火力發(fā)電的歷史比較悠久，關(guān)于對(duì)火電機(jī)組進(jìn)行脫硫的工藝種類也是多種多樣。目前在國(guó)際上使用比較多的脫硫工藝主要有以下幾種：

2.1爐前脫硫

簡(jiǎn)單理解，所謂爐前脫硫指的就是在火力發(fā)電的過(guò)程中，在燃料未投放到鍋爐內(nèi)使用之前對(duì)燃料實(shí)行脫硫處理。這樣可以徹底實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電中的脫硫，在發(fā)電過(guò)程中不會(huì)再產(chǎn)生任何含硫物質(zhì)污染環(huán)境。雖然爐前脫硫的確能夠徹底實(shí)現(xiàn)脫硫，但是由于成本太高，爐前脫硫的方式不容易實(shí)現(xiàn)。

2.2爐內(nèi)脫硫

火力發(fā)電，燃料燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫，這種氣質(zhì)屬于強(qiáng)酸性的氣體。可以在燃料燃燒的過(guò)程中向鍋爐內(nèi)投放強(qiáng)堿性物質(zhì)，與二氧化硫中和，將氣態(tài)二氧化硫轉(zhuǎn)化為固態(tài)的含硫物質(zhì)，與爐灰一起排出。避免排放到空氣中造成大氣污染。這種脫硫技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，不需要太多附加設(shè)備，但是在脫硫過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致鍋爐內(nèi)爐灰大量增加，熱量散失比較嚴(yán)重。

2.3煙氣脫硫

煙氣脫硫技術(shù)主要是在發(fā)電完成二氧化硫產(chǎn)生后進(jìn)行脫硫，該工藝的裝置一般是安裝在電廠的排煙處。通過(guò)各種方式減少二氧化硫向大氣中的排放從而實(shí)現(xiàn)脫硫。根據(jù)不同火電廠情況可以選擇不同的煙氣脫硫工藝，目前比較常用的主要有四種：濕式煙氣脫硫工藝、噴霧干燥煙氣脫硫工藝、半干法煙氣脫硫工藝和海水煙氣脫硫工藝。

3　脫硫工藝存在的問(wèn)題

雖然脫硫工藝有多種多樣，但是由于相關(guān)技術(shù)不夠完善，目前在實(shí)際進(jìn)行脫硫工作中，脫硫工藝仍然存在許多問(wèn)題，這里以目前使用最廣泛的煙氣脫硫工藝為例來(lái)進(jìn)行分析。

3.1裝機(jī)量與投運(yùn)量差距較大

根據(jù)有關(guān)部門(mén)的統(tǒng)計(jì)資料顯示，截止到前年年底我國(guó)火力發(fā)電機(jī)組中已經(jīng)安裝有煙氣脫硫裝置的占據(jù)全國(guó)所有火電廠的一半以上。根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)，應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)近1500萬(wàn)噸的脫硫。但是分析2015年底的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)實(shí)際煙氣脫硫量只有不足930萬(wàn)噸。由此可知，在實(shí)際運(yùn)行中，裝機(jī)量與投運(yùn)量差距很大。

3.2煙氣脫硫方式單一，大量使用石灰石造成另一種形式的生態(tài)破壞

現(xiàn)階段我國(guó)在進(jìn)行火電煙氣脫硫的時(shí)候幾乎全部利用石灰石進(jìn)行濕法脫硫。導(dǎo)致我國(guó)近年來(lái)對(duì)于石灰石的開(kāi)采使用量持續(xù)增加，雖然有效控制了硫的排放，但是由于石灰石的大量開(kāi)采，造成許多地方植被被破壞，出現(xiàn)了另一種形式的生態(tài)破壞。

3.3對(duì)于脫硫副產(chǎn)物石膏的處理不當(dāng)，造成二次污染

利用石灰石的濕法脫硫能夠有效實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫，但是在使用過(guò)程中會(huì)將石灰石轉(zhuǎn)變?yōu)楹虻氖唷，F(xiàn)階段我國(guó)沒(méi)有關(guān)于這類副產(chǎn)物的科學(xué)合理的處理方案，許多石膏都是被隨處堆放，長(zhǎng)時(shí)間存放之后，其中所含的有毒物質(zhì)就會(huì)滲入到地下造成水污染。有些石膏是完全暴露的狀態(tài)，風(fēng)吹日曬雨淋的自然作用下，又會(huì)再次發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將硫再次釋放到空氣中，造成二次污染。

4　脫硫工藝優(yōu)化方案

針對(duì)現(xiàn)階段在實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電脫硫處理中存在的重要問(wèn)題，結(jié)合自身情況對(duì)火力發(fā)電廠進(jìn)行了相應(yīng)的增容改造，實(shí)現(xiàn)更好的除灰脫硫。具體優(yōu)化方案主要包括以下幾部分。

4.1對(duì)煙氣脫硫中的吸收排放系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。吸收塔建設(shè)時(shí)間比較早，長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)候?qū)ξ账斐闪艘欢ǖ膿p害，因此在現(xiàn)階段要對(duì)吸收塔進(jìn)行強(qiáng)度校核，對(duì)于出現(xiàn)問(wèn)題或者性能較差的吸收塔塔體重新進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，優(yōu)化脫硫性能。一方面要增加吸收塔的高度，提高煙氣脫硫的效果。另一方面針對(duì)每一個(gè)吸收塔都增設(shè)一定的噴淋層，對(duì)煙氣進(jìn)行多次脫硫，從而提高煙氣脫硫的效果。

4.2對(duì)氧化空氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。為了更好的實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫要對(duì)煙氣脫硫系統(tǒng)中的氧化空氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。將之前使用的小風(fēng)量氧化風(fēng)機(jī)進(jìn)行升級(jí)，提高其風(fēng)量。同時(shí)改進(jìn)進(jìn)風(fēng)方式，重新設(shè)計(jì)曝氣管道、氧化空氣管道和承重設(shè)備。

4.3優(yōu)化脫硫廢水的處理工藝，改用高效廢水旋流器，同時(shí)更換噴嘴，提高旋流水平和速度，從而降低廢水的濃度。同時(shí)合理提高攪拌器的轉(zhuǎn)速，增強(qiáng)攪拌的力度，避免在箱體出現(xiàn)積泥，提高處理效果。

4.4對(duì)其煙氣脫硫系統(tǒng)的其他輔助設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，主要是針對(duì)電氣控制系統(tǒng)和供水系統(tǒng)，比如對(duì)水系統(tǒng)的泵進(jìn)行更換，使用性能更好的水泵；對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，提高反應(yīng)反饋速度。同時(shí)根據(jù)其他的優(yōu)化措施，對(duì)整個(gè)火電廠的土建設(shè)施進(jìn)行相應(yīng)的改造。

5　結(jié)論

當(dāng)時(shí)建設(shè)的火電廠的相關(guān)脫硫技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段的發(fā)電需要和環(huán)保要求。通過(guò)對(duì)脫硫過(guò)程中各種流程工藝的優(yōu)化能夠有效提高火電機(jī)組脫硫的效果，降低處理過(guò)程中產(chǎn)生的污染。在新的發(fā)展階段電廠工作人員要研究利用新的技術(shù)，結(jié)合電廠實(shí)際情況，對(duì)火力發(fā)電中的脫硫工藝進(jìn)行合理優(yōu)化，提高脫硫效果，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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DOI:[1]聶華.2×300MW火電機(jī)組脫硫工藝研究及設(shè)計(jì)[D].重慶大學(xué),2004.10.7666/d.y829706.