楊軍年

國(guó)家電投黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司西寧發(fā)電分公司 青海西寧 810000

1 燃煤電廠煙氣治理概述

燃煤電廠常見的煙氣治理措施包括對(duì)煙塵的凈化治理、重金屬的去除。其中煙塵凈化處理有半干脫酸塔去酸凈化、干式脫酸塔去酸凈化，其中半干脫酸塔設(shè)備塔頂霧化噴出的堿性液體和急冷塔中排出的煙氣直接接觸以后可以去除煙氣中大量的鹽酸、二氧化硫等酸性成分，脫酸率可達(dá)80%及以上。但是經(jīng)過(guò)半干脫酸塔脫酸以后的煙氣中還含有小部分酸性氣體和二噁英、重金屬等，這時(shí)可采用氫氧化鈣和活性炭與煙氣混合，可有效去除煙氣中的二噁英、重金屬和剩下的酸性氣體。清除重金屬，是因?yàn)樵谌济哼^(guò)程中在高溫作用下會(huì)使部分重金屬以氣體狀態(tài)存在并揮發(fā)出去而形成大氣污染?？刹捎梅贌矚馓幚硐到y(tǒng)，使用活性炭來(lái)吸附煙氣中的重金屬。此外，根據(jù)重金屬遇高溫就揮發(fā)的特征，可通過(guò)降低溫度冷凝的方式使重金屬變成固體以后再利用除塵設(shè)備清除填埋。對(duì)于煙氣中固體顆粒的去除，則可以采用布袋除塵器還能有效去除揮發(fā)性較強(qiáng)、沸點(diǎn)較低的重金屬氣體。為確保清除效率和效果，應(yīng)控制煙氣的溫度在200℃左右，同時(shí)選擇高溫材料制作除塵器布袋以免高溫?zé)煔鈱?duì)除塵的效果產(chǎn)生不利影響。常見的是用ePTFE材料為布袋除塵器的材料，不但可以改善煙氣顆粒物去除的效果，而且控制污染排放的效率較高，使排出的煙氣滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。

2 燃煤電廠煙氣除塵技術(shù)

針對(duì)燃煤電廠煙氣的處理，可選擇的方案有干式除塵、濕式除塵和電除塵等，其中干式除塵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理難度較低且成本不高、處理效率好，但是在實(shí)際應(yīng)用中也容易產(chǎn)生二次污染。濕式除塵方式是比較常用的一種，除塵效率高、取材方便，且除塵裝備的抗腐蝕能力和耐磨性都較好。但是需要注意的是一般需要設(shè)置灰水處理裝置，當(dāng)循環(huán)水使用閉環(huán)循環(huán)模式時(shí)會(huì)降低酸堿性值而不得不采取必要的防腐蝕措施。電除塵技術(shù)效率較高，能同時(shí)處理大量煙氣，阻力較小，但處理的效率會(huì)受到煙塵靜電的影響，且投資大、后期度系統(tǒng)維護(hù)要求高，較少被應(yīng)用在燃煤電廠煙氣處理中。

3 燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)

燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)主要包括燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫，按照脫硫的方式和產(chǎn)物又可以分成濕法脫硫、半干法脫硫和干法脫硫。其中在燃煤電廠煙氣脫硫治理中，濕法脫硫是最常用的一種。具體濕法煙氣脫硫可細(xì)分為以下三種：

3.1 石灰石脫硫

該濕法脫硫方式是在爐內(nèi)噴鈣就能達(dá)到脫硫的目的，適合用在大容量的鍋爐燃燒中。該技術(shù)方法的工作原理是，將石灰石液噴灑到燃煤爐中，使石灰石粉液去洗滌煙氣，同時(shí)使煙氣中的氧化硫和碳酸鈣發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)而形成碳酸鈣，在經(jīng)過(guò)吸附、固堿分離以后實(shí)現(xiàn)脫硫的目的。

3.2 氨液吸收法

該脫硫方法適合用在中小型的鍋爐燃燒煙氣脫硫處理中，工作原理是將氨水與氨液作為吸收劑，在吸收器中進(jìn)行煙氣的洗滌，同時(shí)使二氧化硫與氨產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而形成硫酸氫氨。氨液吸收脫硫處理法的優(yōu)勢(shì)是系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單、占地較小、投資成本較低，但在后期運(yùn)行中產(chǎn)生的費(fèi)用較高，且脫硫的效率和效果都一般[2]。

3.3 廢堿性溶液吸收法

該方法主要適合用在小型鍋爐中，其工作原理是，利用鍋爐房中水力沖渣系統(tǒng)的堿性循環(huán)廢水和其他堿性廢液混合在一起作為吸收劑，然后利用麻石濕法除塵器洗滌煙氣，使煙氣中的二氧化硫和堿性廢水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，該方法的脫硫效率一般，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且投資低、運(yùn)行費(fèi)用較低，但是占地較大，管理起來(lái)難度較大。

4 燃煤電廠煙氣除塵和脫硫脫硝處理改進(jìn)建議

4.1 煙氣除塵改進(jìn)

想要提高除塵的效率和質(zhì)量，可采用電除塵加布袋除塵的方式，適當(dāng)增加除塵器的比集塵面積，使一級(jí)除塵吸收煙氣中大部分粉塵后，降低后級(jí)布袋除塵運(yùn)行負(fù)荷。這樣不但可以提高除塵器的使用壽命，而且也提高除塵過(guò)程的安全可靠性。在技術(shù)改造時(shí)應(yīng)盡量加強(qiáng)對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，選擇合適的除塵器設(shè)備材料，同時(shí)對(duì)除塵器做好相應(yīng)的防護(hù)措施使除塵設(shè)備滿足技術(shù)要求。

4.2 脫硫脫硝處理改進(jìn)

鑒于燃煤電廠燃燒時(shí)煙氣中的含灰量嚴(yán)重超標(biāo)，加上系統(tǒng)本身亞硫酸氨氧化能力較弱，脫硫效果不理想，可能還會(huì)引起煙囪堵塞的問(wèn)題。為此，需要對(duì)原有脫硫系統(tǒng)和方案進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。首先完善吸收系統(tǒng)工藝流程，其次降低塔入口煙道與脫硫塔新入口連接，再次可將脫硫塔內(nèi)分成濃縮段和吸收段，然后在不改變脫硫塔內(nèi)除霧器完將其他內(nèi)件全部拆除，按照新的技術(shù)工藝重新安裝。最后要求在每一套脫硫系統(tǒng)內(nèi)增加一臺(tái)氧化槽，要求每套脫硫系統(tǒng)內(nèi)增加一套煙道除霧器[3]。在進(jìn)行改造時(shí)，對(duì)于燃煤鍋爐引風(fēng)機(jī)送來(lái)的煙氣，在進(jìn)入脫硫塔濃縮段以后，再進(jìn)入吸收段，吸收段中的循環(huán)稀液吸收二氧化硫形成亞硫銨溶液，然后再通過(guò)二次折流板除霧器將煙氣和水霧分離開來(lái)，使凈煙氣通過(guò)塔頂?shù)臒焽枧欧懦鋈?。其中，在吸收段利用循環(huán)稀液對(duì)煙氣中二氧化硫進(jìn)行吸收然后形成了亞硫酸氨溶液以后，流入氧化槽中被氧化槽底部的空氣再次氧化形成硫酸氨溶液，部分溶液進(jìn)入到濃縮段以后可用來(lái)洗滌煙氣。大部分沒(méi)有被氧化的亞硫酸氨溶液可補(bǔ)充吸收劑氨后經(jīng)過(guò)循環(huán)泵進(jìn)入吸收塔吸收二氧化硫。在濃縮段，從吸收塔底部出來(lái)的硫酸銨溶液經(jīng)過(guò)濃縮泵進(jìn)入到噴淋層，使煙氣溫度下降的同時(shí)自身也得到了濃縮，并得到了含固體的硫酸氨漿液。含有固體漿液再經(jīng)過(guò)結(jié)晶泵進(jìn)入到硫氨工序，脫水處理后形成固含量更高的硫氨漿液，然后進(jìn)入離心機(jī)中實(shí)現(xiàn)固液分離，形成濕硫氨，然后將母液溢流到料液槽中，使?jié)窳虬苯?jīng)過(guò)干燥機(jī)干燥以后得到含水量低于1%的硫氨產(chǎn)品，最后將料液槽中的液體經(jīng)料液泵送回到循環(huán)槽中。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)燃煤電廠煙氣除塵和脫硫脫硝處理進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述，結(jié)合當(dāng)前除塵脫硫中存在的問(wèn)題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案。通過(guò)對(duì)技術(shù)及其設(shè)備的改進(jìn)，脫硫除塵裝置結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，可在達(dá)到脫硫除塵目的的同時(shí)提高對(duì)廢氣廢水的利用，既滿足了環(huán)保的要求又能有效降低處理成本，確保煙氣除塵脫硫脫硝處理的經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)保型，同時(shí)滿足經(jīng)濟(jì)和、環(huán)境和社會(huì)效益的目標(biāo)。