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【摘要】本文首先介紹了煙氣脫硫技術(shù)的基本原理以及分類情況,然后提出了電廠選擇脫硫工藝應(yīng)該遵循的基本原則,最后對選擇脫硫工藝中應(yīng)該注意的問題進行了分析,以保證電廠能選擇適合的脫硫技術(shù)工藝。
伴隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,對電的需求量也逐漸呈現(xiàn)出了上升的趨勢,一些大型的火電廠把握時機加大投入,火電廠中通常采用的燃料是煤。從相關(guān)資料中可以看出,煤中含有的硫在燃燒的過程中絕大部分都會轉(zhuǎn)化成二氧化硫,除了有極少部分會殘留在煙灰中,而二氧化硫會對人類環(huán)境造成極為嚴重的危害,主要表現(xiàn)在:第一,當(dāng)二氧化硫和水蒸氣分子結(jié)合在一起時在金屬的表面凝結(jié)時,會使得金屬出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象;第二,過量的二氧化硫會形成酸雨,給生態(tài)環(huán)境帶來嚴重的危害;第三,將大量的二氧化硫排放到大氣污染周圍的環(huán)境中,會嚴重危害人體的健康。所以設(shè)法對電廠煙氣中的二氧化硫進行控制和消除,對加強生態(tài)環(huán)境保護和減少大氣污染都有著重要的作用和意義,想要控制和消除二氧化硫的排放,就要選擇出適合電廠的脫硫工藝實現(xiàn)對二氧化硫的控制。
1 脫硫技術(shù)的基本原理
脫硫技術(shù)的基本原理其實體現(xiàn)在五個方面,第一個是氧化性,當(dāng)二氧化硫遇到一氧化碳和甲烷等還原劑時,就會被還原成硫元素;第二,如果有氧氣、催化劑或者是其接觸到強氧化劑時,二氧化硫就會被氧化為三氧化硫,通過吸收劑可以實現(xiàn)對其的吸收;第三,二氧化硫在水中具有中等的溶解度,在水中溶解之后就會生成亞硫酸,和氧氣接觸就會被氧化為具有難揮發(fā)性質(zhì)硫酸,也可能和其它的陽離子生成穩(wěn)定的鹽;第四,二氧化硫和堿性物質(zhì)比如鈣可以生成難溶的物質(zhì);第五,酸性,二氧化硫中等強度的酸性氧化物,通過堿性物質(zhì)就可以生成穩(wěn)定的鹽。
2 脫硫技術(shù)的分類
縱觀國內(nèi)外脫硫技術(shù)工藝,依據(jù)吸收劑的狀態(tài)和脫硫的產(chǎn)物可以將其分為濕法、干法以及半干法這三種脫硫工藝。其中濕法煙氣脫硫工藝是指以漿液作為吸收劑進入吸收塔中,經(jīng)過脫硫之后所產(chǎn)生的產(chǎn)品為濕態(tài)的脫硫工藝流程;干法煙氣脫硫工藝指的是以干粉作為吸收劑進入吸收塔中,經(jīng)過脫硫之后產(chǎn)生的是干態(tài)產(chǎn)品的脫硫工藝流程;半干法煙氣脫硫工藝指的是以漿液作為吸收劑進入吸收塔中,經(jīng)過脫硫之后所產(chǎn)生的產(chǎn)品是干態(tài)的脫硫工藝流程。
3 電廠選用脫硫工藝應(yīng)該遵循的原則
目前國內(nèi)外有很多脫硫技術(shù),而我國的國情特殊,電廠在選擇脫硫工藝的時候應(yīng)該遵循以下的原則。
3.1 脫硫設(shè)施要能穩(wěn)定的運行
首先,脫硫設(shè)施是一套比較復(fù)雜的系統(tǒng),通常包含很多子系統(tǒng),要確保所以的子系統(tǒng)能處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)中,盡量減少維修的工作量,也就說是維修的工作量一定要小;其次,要確保脫硫設(shè)施的脫硫效率具有穩(wěn)定性,這主要是指當(dāng)客觀的條件或者是環(huán)境發(fā)生了一定的變化時,通過調(diào)整脫硫設(shè)施的某些運行參數(shù)進而使得脫硫之后所排出的二氧化硫的量和設(shè)計中的脫硫率相一致或者是保持在環(huán)境保護允許的范圍之內(nèi);最后,硫設(shè)施的運行不能影響脫硫機組的正常運行。
3.2 脫硫設(shè)施的經(jīng)濟性
脫硫裝置的投資費用和社會經(jīng)濟效益作為選擇脫硫工藝時需要考慮的重要因素,對脫硫工藝的選擇需要做好包括投資費用、年運行費用以及經(jīng)濟效益等在內(nèi)的經(jīng)濟評價。在保證脫硫效率的基礎(chǔ)上技術(shù)性能如果相差不大的話,應(yīng)該優(yōu)先選擇具有良好經(jīng)濟性的脫硫工藝。
3.3 其它原則
第一,選擇脫硫工藝的時候除了要遵循以上的原則之外,還要確保脫硫后排煙中的二氧化硫的含量要和機組建設(shè)的環(huán)境評價要求相符合,同時要符合國家關(guān)于二氧化硫排放標準中的規(guī)定。除此之外,還應(yīng)考慮一下的問題。第二,在處理脫硫灰的時候為了防止對環(huán)境造成污染,應(yīng)采取合理的方法對其進行處理或者是對其進行綜合利用;第三,為了確保脫硫設(shè)置能正常穩(wěn)定的運行,對所供應(yīng)的脫硫劑要按照規(guī)定嚴格進行質(zhì)量檢查,杜絕不合格的產(chǎn)品投入使用;第四,耗水量要低,目前水源在很大程度上制約了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,尤其是在北方水資源匱乏的地區(qū),要優(yōu)先選用耗水量較低的脫硫工藝;第五,對能穩(wěn)定運行而且國產(chǎn)化率高的脫硫工藝應(yīng)該優(yōu)先選用,因為這樣有利于后期的技術(shù)指導(dǎo)和產(chǎn)品的備用,而且可以在很大程度上節(jié)省投資費用。
4 電廠脫硫工藝的選擇
電廠在選擇脫硫工藝時,需要綜合多種因素進行考慮,這主要包括脫硫工程建筑內(nèi)部及外部的資源狀況、脫硫工藝的技術(shù)性能、脫硫工藝的經(jīng)濟指標以及脫硫工藝對環(huán)境影響的評價等。
4.1 環(huán)境評估
為了確保脫硫工程建設(shè)的環(huán)境效益,電廠在脫硫裝置的建設(shè)之前要做好脫硫工藝的選擇,這時就需要做好環(huán)境評估。脫硫工程建設(shè)作為一項重要的環(huán)保工程,和環(huán)境保護之間有著密切的關(guān)系,必須要做全面的考慮,否則很容易導(dǎo)致二次污染的出現(xiàn)。在脫硫中對相關(guān)輔助產(chǎn)品的使用中,需要進行綜合考慮,選擇脫硫工藝中需要進行綜合考慮,比如對單機應(yīng)用規(guī)模、脫硫吸收劑、脫硫效率、工程投資、運行費用、市場份額以及適用范圍等,綜合這些因素考慮,石灰石-石膏濕法脫硫工藝目前應(yīng)該的較為廣泛,具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益,因此占有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。當(dāng)前其它脫硫裝置相對來說運行需要較高的費用,因此所占的市場份額有限,而且不具有適用性,所以還沒有得到廣泛的應(yīng)用。
4.2 技術(shù)比較
4.2.1 鈣硫比
脫硫效率在很大程度上會受到鈣硫比的影響,它是指在脫硫中所需要的鈣唉達到一定的脫硫效率時的過量程度大大小,一般情況下,鈣硫比和脫硫效率之間是成正比的,即就是鈣硫比越大脫硫效率就越高,但是脫硫工藝的費用也會隨之增加,因此在進行脫硫工藝選擇時,要確保達到一定脫硫效率的前提下,對鈣硫比進行合理的控制。
4.2.2 脫硫效率
在選擇脫硫工藝的時候,要考慮國家環(huán)保標準對脫硫項目二氧化硫排放量減少的實際要求即就是要控制二氧化硫排放的水平。要通過二氧化硫的消減量計算出脫硫項目的最低脫硫效率。脫硫裝置所需要的工藝系統(tǒng)與脫硫效率之間有著直接的關(guān)系,如果實現(xiàn)對二氧化硫的而控制水平不同,脫硫裝置的選擇也是不同的。
4.3 脫硫條件
脫硫條件主要體現(xiàn)三個方面,主要包括機組條件、資源建設(shè)條件和資源條件。第一,建設(shè)條件主要包括施工周期、條件以及場地等,這時對脫硫工藝進行選擇是需要考慮的一個重要條件就是脫硫裝置的空間問題,不同的脫硫工藝的空間布置要求都是各不相同的,但是所有的脫硫工藝都要滿足其最小的布置空間,否則脫硫工藝就是不具備條件的;第二,資源條件,吸收劑的來源會直接影響脫硫工藝的選擇,水源作為吸收劑的載體作用也是不可忽視的,因此吸收劑的來源和水源會給脫硫工藝的選擇帶來直接的影響;第三,機組條件,在機組的設(shè)計中,需要設(shè)計漏風(fēng)量、含塵量、燃煤硫分、機組容量以及剩余壽命等參數(shù)。
5 結(jié)束語
綜上述所述,對于電廠來說煙氣脫硫雖然無法帶來直接的經(jīng)濟效益,但是會產(chǎn)生良好的社會效益和環(huán)境效益,通過對二氧化硫的控制,可以減少對環(huán)境的污染,這也是可持續(xù)發(fā)展以及人類和環(huán)境、資源協(xié)調(diào)發(fā)展的必然要求,電廠脫硫在側(cè)面上也促進了其的可持續(xù)發(fā)展,因此電廠應(yīng)該選擇合適的脫硫工藝,實現(xiàn)對二氧化硫的控制。