趙炳炯

摘 要：現(xiàn)如今，我國的經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，分析了燃煤電廠廢氣的產(chǎn)生途徑，探討了影響脫硫效率的主要因素，提出了過程控制的主要方法措施，找到了解決超低排放問題的可行方法，達(dá)到超低排放的目的。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；超低排放；成因；對(duì)策

引言

為有效控制燃煤電廠大氣污染物排放，改善環(huán)境空氣質(zhì)量，電廠加裝了一系列爐后環(huán)保設(shè)施（如脫硝、脫硫、除塵設(shè)施等），其中對(duì)于煙氣二氧化硫的控制，90%以上的機(jī)組都采用石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)。機(jī)組運(yùn)行過程中，煙氣中的重金屬、氯化物等不斷被洗滌下來，在脫硫塔內(nèi)富集，為保障脫硫系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行，需定期排出一部分脫硫廢水，以維持漿液密度的穩(wěn)定和各種離子的平衡。脫硫廢水含有大量的溶解性離子和懸浮物，是典型的高含鹽、高硬度、高固含物的廢水。早期脫硫廢水處理技術(shù)一般為簡單處理后回用于電廠灰、渣系統(tǒng)，即作為水力沖灰、灰場噴灑或水力除渣系統(tǒng)的工藝水，但總體消耗量較小且會(huì)造成相應(yīng)設(shè)備的腐蝕。2006年5月，DL/T997—2006《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)》頒布實(shí)施，脫硫廢水達(dá)標(biāo)排放（三聯(lián)箱處理）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，但該技術(shù)只能去除脫硫廢水中的懸浮物、重金屬等，沒有去除其中的硬度離子及氯化物，回用時(shí)依然會(huì)造成設(shè)備的腐蝕與結(jié)垢，高質(zhì)量濃度的鹽分排放到自然水體將會(huì)嚴(yán)重影響水體的生態(tài)環(huán)境，達(dá)標(biāo)排放技術(shù)已不能滿足我國現(xiàn)階段的環(huán)保要求，尤其是“水十條”頒布以后，電廠取水定額壓力突出，實(shí)現(xiàn)廢水分類處理、梯級(jí)利用、近零排放已成為電廠水處理設(shè)計(jì)的基本原則。作為電廠的末端廢水，脫硫廢水零排放已成為實(shí)現(xiàn)全廠廢水零排放的關(guān)鍵。

1熱電廠脫硫情況簡介

1.1工藝概述

1.1.1工藝設(shè)備

石灰石-石膏濕法整個(gè)脫硫塔分為SO2吸收系統(tǒng)（包括吸收塔、一級(jí)噴淋泵、石膏漿液排出泵、除霧器、氧化風(fēng)機(jī)、攪拌器、漿液循環(huán)泵、漿液PH和密度檢測系統(tǒng)）、煙氣系統(tǒng)（含引風(fēng)機(jī)、煙氣擋板、GGH及輔助設(shè)備）、漿液制備系統(tǒng)（包括石灰石粉倉、電動(dòng)插板閥、變頻星型給料機(jī)、石灰石漿液箱、漿液輸送泵及管道等）、石膏脫水系統(tǒng)（包括水力旋流器、圓盤脫水機(jī)、廢水旋流器、圓盤脫泥機(jī)、濾液水箱等）、事故漿液系統(tǒng)（事故漿液箱、事故漿液返回泵、集水坑泵、集水坑）、廢水處理系統(tǒng)（包括調(diào)節(jié)池、中和池、二級(jí)絮凝池、沉淀池、中間水池、清水池、過濾器、提升泵、過濾水泵、泥漿泵、化學(xué)加藥等）、輔助系統(tǒng)（包括壓縮空氣、工藝水和儀用壓縮空氣系統(tǒng)）。

1.1.2工藝流程

煤炭的主要成分為：碳（C）、氫（H）、氧（O）、硫（S）、氮（N）等，煤炭在鍋爐爐膛內(nèi)燃燒，產(chǎn)生了的二氧化硫、三氧化硫、氟化氫、鹵化氫等氣體和粉塵，這些鍋爐煙塵進(jìn)入布袋復(fù)合除塵器，經(jīng)過初步除塵處理后，通過引風(fēng)機(jī)，煙氣進(jìn)入脫硫塔。在脫硫塔內(nèi)，煙氣中二氧化硫與石灰石漿液中的碳酸鈣接觸碰撞，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)等變化過程，實(shí)現(xiàn)超凈處理。處理后生成的固體石膏循環(huán)利用，處理后產(chǎn)生的脫硫廢水經(jīng)廢水處理系統(tǒng)達(dá)標(biāo)排放，凈化后的合格煙氣通過煙囪排入大氣。至此，鍋爐煙氣得到了全面綜合處理。

1.2脫硫工藝主要設(shè)計(jì)原則

①脫硫工藝采用石灰石—石膏濕法脫硫，吸收塔內(nèi)煙氣流速不高于3.6m/s，漿液循環(huán)停留時(shí)間不小于4.5min。脫硫效率按不小于99.36%，脫硫裝置可用率100%，年等效利用小時(shí)數(shù)不低于5500小時(shí)。②脫硫裝置采用一爐一塔方案。能適應(yīng)鍋爐0%-110%之間的任何負(fù)荷點(diǎn)持續(xù)安全運(yùn)行。③脫硫煙氣系統(tǒng)設(shè)置GGH裝置，不設(shè)增壓風(fēng)機(jī)、無旁路煙道，吸收塔出口凈煙氣通過凈煙氣擋板進(jìn)入具有防腐功能的耐酸磚單筒煙囪排放。④吸收劑制漿方式采用購買石灰石粉（CaCO3純度≥92%），石灰石漿液制備系統(tǒng)為兩套脫硫裝置公用。⑤石膏脫水系統(tǒng)為兩套脫硫裝置公用。脫水后石膏品質(zhì)滿足市場對(duì)脫硫石膏品質(zhì)的需求。⑥脫硫島內(nèi)儀用及檢修吹掃用壓縮空氣來自于主機(jī)空壓機(jī)系統(tǒng)。⑦為提高脫硫裝置的安全性，脫硫裝置需要的保安電源由主機(jī)保安電源提供。

1.3脫硫工藝主要化工原理

經(jīng)過GGH冷卻后，煙氣進(jìn)入脫硫塔并與石灰石漿液接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入空氣中的氧氣發(fā)生一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)，生成二水硫酸鈣，即石膏。脫硫后的煙氣流經(jīng)除霧器進(jìn)行除塵除霧，然后再經(jīng)GGH加熱從煙囪排入大氣。

2燃煤電廠煙氣脫硝脫硫處理技術(shù)

2.1 煙氣脫硫技術(shù)

煙氣脫硫技術(shù)為燃煤電廠煙氣處理研究要點(diǎn)，為滿足實(shí)際發(fā)展需求，在原有技術(shù)基礎(chǔ)上，不斷有新型的技術(shù)方法出現(xiàn)，并且得到了廣泛應(yīng)用，取得良好的效果。常見的如干法、半干法和濕法三種，技術(shù)原理不同，可以根據(jù)實(shí)際需求來擇優(yōu)選擇，爭取以最少的資源獲取最佳的效果。a）干法脫硫。以粉末狀與顆粒狀固態(tài)吸收劑作為對(duì)象，將其置于高溫高壓環(huán)境下，通入煙氣控制條件進(jìn)行催化反應(yīng)，促使煙氣內(nèi)含有的 SO 2 分解，最后轉(zhuǎn)化成固體狀態(tài)，使其順利從煙氣中脫除；b）半干法。將堿性脫硫粉末作為反應(yīng)試劑，對(duì)煙氣進(jìn)行潤濕處理然后通入，最后以固體狀態(tài)進(jìn)行沉淀，達(dá)到良好的脫硫效果；c）濕法脫硫。向高濃度的堿性溶液內(nèi)通入煙氣，促使煙氣中含有的 SO 2 被吸收，具有良好的脫硫效果。常見的如石灰石-石膏法，選擇石灰石漿液作為吸收劑吸收煙氣內(nèi)含有的 SO 2，達(dá)到脫硫效果，同時(shí)可以得到石膏副產(chǎn)品。因?yàn)槭沂Y源豐富且成本低，脫硫處理后還可以獲得石膏副產(chǎn)品，不僅對(duì)環(huán)境影響小，還能夠重復(fù)利用，相比其他脫硫技術(shù)來講優(yōu)勢(shì)更大。三種脫硫技術(shù)適應(yīng)的條件不同，其中以濕法脫硫應(yīng)用最為廣泛，可以適用于大部分條件，尤其是含硫量大的煤炭資源，電廠可以結(jié)合自身情況對(duì)比選擇，爭取通過技術(shù)條件控制，達(dá)到良好的脫硫效果。

2.2煙氣脫硝技術(shù)

燃煤電廠煙氣脫硝技術(shù)應(yīng)用的原理，即控制 NO x的形成與發(fā)射，從根源上來減少煙氣內(nèi)含有的氮氧化合物數(shù)量，將煙氣質(zhì)量控制在允許排放條件內(nèi)，避免造成大氣污染。一般對(duì)煙氣脫硝技術(shù)的分析可以從電廠煤炭燃燒環(huán)節(jié)進(jìn)行，并兼顧燃燒完成階段?，F(xiàn)在脫硝技術(shù)比較成熟的如氧化還原脫硝技術(shù)，配合吸附技術(shù)，處理已經(jīng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后的煙氣，減少煙氣內(nèi)含有的有害物質(zhì)數(shù)量。就煙氣脫硝技術(shù)特點(diǎn)分析，需要確定最終處理效果與所用反應(yīng)藥品濃度及條件關(guān)聯(lián)性特點(diǎn)，在處理過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合煙氣特征，根據(jù)煙氣總含量及燃煤特點(diǎn)，合理選擇化學(xué)反應(yīng)藥物，并控制好反應(yīng)條件，利用還原劑還原 N 元素，促使煙氣內(nèi)含有的有毒氮氧化合物轉(zhuǎn)變?yōu)?N 2，實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣的無害處理，提高脫硝綜合效果。

結(jié)語

脫硫設(shè)備的運(yùn)行與控制，物料的采購與使用是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。在石灰石-石膏濕法脫硫裝置中，諸多因素都可能會(huì)影響最終的脫硫效果，且這些影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜、相互交織。在實(shí)際運(yùn)行期間應(yīng)結(jié)合設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況，參考現(xiàn)場具體情況科學(xué)確定各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，同時(shí)做到隨時(shí)觀察、及時(shí)調(diào)整，一旦出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常情況，應(yīng)及時(shí)采取修正措施，盡量恢復(fù)設(shè)備正常運(yùn)行，確保達(dá)標(biāo)排放。

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（作者單位：浙江菲達(dá)脫硫工程有限公司）