燃煤电厂影响脱硫效果的成因分析及对策

摘 要：现如今，我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，分析了燃煤电厂废气的产生途径，探讨了影响脱硫效率的主要因素，提出了过程控制的主要方法措施，找到了解决超低排放问题的可行方法，达到超低排放的目的。

关键词：燃煤电厂；超低排放；成因；对策

引言

为有效控制燃煤电厂大气污染物排放，改善环境空气质量，电厂加装了一系列炉后环保设施（如脱硝、脱硫、除尘设施等），其中对于烟气二氧化硫的控制，90%以上的机组都采用石灰石-石膏湿法脱硫技术。机组运行过程中，烟气中的重金属、氯化物等不断被洗涤下来，在脱硫塔内富集，为保障脱硫系统的高效稳定运行，需定期排出一部分脱硫废水，以维持浆液密度的稳定和各种离子的平衡。脱硫废水含有大量的溶解性离子和悬浮物，是典型的高含盐、高硬度、高固含物的废水。早期脱硫废水处理技术一般为简单处理后回用于电厂灰、渣系统，即作为水力沖灰、灰场喷洒或水力除渣系统的工艺水，但总体消耗量较小且会造成相应设备的腐蚀。2006年5月，DL/T997—2006《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》颁布实施，脱硫废水达标排放（三联箱处理）技术应运而生，但该技术只能去除脱硫废水中的悬浮物、重金属等，没有去除其中的硬度离子及氯化物，回用时依然会造成设备的腐蚀与结垢，高质量浓度的盐分排放到自然水体将会严重影响水体的生态环境，达标排放技术已不能满足我国现阶段的环保要求，尤其是“水十条”颁布以后，电厂取水定额压力突出，实现废水分类处理、梯级利用、近零排放已成为电厂水处理设计的基本原则。作为电厂的末端废水，脱硫废水零排放已成为实现全厂废水零排放的关键。

1热电厂脱硫情况简介

1.1工艺概述

1.1.1工艺设备

石灰石-石膏湿法整个脱硫塔分为SO2吸收系统（包括吸收塔、一级喷淋泵、石膏浆液排出泵、除雾器、氧化风机、搅拌器、浆液循环泵、浆液PH和密度检测系统）、烟气系统（含引风机、烟气挡板、GGH及辅助设备）、浆液制备系统（包括石灰石粉仓、电动插板阀、变频星型给料机、石灰石浆液箱、浆液输送泵及管道等）、石膏脱水系统（包括水力旋流器、圆盘脱水机、废水旋流器、圆盘脱泥机、滤液水箱等）、事故浆液系统（事故浆液箱、事故浆液返回泵、集水坑泵、集水坑）、废水处理系统（包括调节池、中和池、二级絮凝池、沉淀池、中间水池、清水池、过滤器、提升泵、过滤水泵、泥浆泵、化学加药等）、辅助系统（包括压缩空气、工艺水和仪用压缩空气系统）。

1.1.2工艺流程

煤炭的主要成分为：碳（C）、氢（H）、氧（O）、硫（S）、氮（N）等，煤炭在锅炉炉膛内燃烧，产生了的二氧化硫、三氧化硫、氟化氢、卤化氢等气体和粉尘，这些锅炉烟尘进入布袋复合除尘器，经过初步除尘处理后，通过引风机，烟气进入脱硫塔。在脱硫塔内，烟气中二氧化硫与石灰石浆液中的碳酸钙接触碰撞，经过一系列复杂的物理、化学反应等变化过程，实现超净处理。处理后生成的固体石膏循环利用，处理后产生的脱硫废水经废水处理系统达标排放，净化后的合格烟气通过烟囱排入大气。至此，锅炉烟气得到了全面综合处理。

1.2脱硫工艺主要设计原则

①脱硫工艺采用石灰石—石膏湿法脱硫，吸收塔内烟气流速不高于3.6m/s，浆液循环停留时间不小于4.5min。脱硫效率按不小于99.36%，脱硫装置可用率100%，年等效利用小时数不低于5500小时。②脱硫装置采用一炉一塔方案。能适应锅炉0%-110%之间的任何负荷点持续安全运行。③脱硫烟气系统设置GGH装置，不设增压风机、无旁路烟道，吸收塔出口净烟气通过净烟气挡板进入具有防腐功能的耐酸砖单筒烟囱排放。④吸收剂制浆方式采用购买石灰石粉（CaCO3纯度≥92%），石灰石浆液制备系统为两套脱硫装置公用。⑤石膏脱水系统为两套脱硫装置公用。脱水后石膏品质满足市场对脱硫石膏品质的需求。⑥脱硫岛内仪用及检修吹扫用压缩空气来自于主机空压机系统。⑦为提高脱硫装置的安全性，脱硫装置需要的保安电源由主机保安电源提供。

1.3脱硫工艺主要化工原理

经过GGH冷却后，烟气进入脱硫塔并与石灰石浆液接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入空气中的氧气发生一系列的物理、化学反应，生成二水硫酸钙，即石膏。脱硫后的烟气流经除雾器进行除尘除雾，然后再经GGH加热从烟囱排入大气。

2燃煤电厂烟气脱硝脱硫处理技术

2.1 烟气脱硫技术

烟气脱硫技术为燃煤电厂烟气处理研究要点，为满足实际发展需求，在原有技术基础上，不断有新型的技术方法出现，并且得到了广泛应用，取得良好的效果。常见的如干法、半干法和湿法三种，技术原理不同，可以根据实际需求来择优选择，争取以最少的资源获取最佳的效果。a）干法脱硫。以粉末状与颗粒状固态吸收剂作为对象，将其置于高温高压环境下，通入烟气控制条件进行催化反应，促使烟气内含有的 SO 2 分解，最后转化成固体状态，使其顺利从烟气中脱除；b）半干法。将碱性脱硫粉末作为反应试剂，对烟气进行润湿处理然后通入，最后以固体状态进行沉淀，达到良好的脱硫效果；c）湿法脱硫。向高浓度的碱性溶液内通入烟气，促使烟气中含有的 SO 2 被吸收，具有良好的脱硫效果。常见的如石灰石-石膏法，选择石灰石浆液作为吸收剂吸收烟气内含有的 SO 2，达到脱硫效果，同时可以得到石膏副产品。因为石灰石资源丰富且成本低，脱硫处理后还可以获得石膏副产品，不仅对环境影响小，还能够重复利用，相比其他脱硫技术来讲优势更大。三种脱硫技术适应的条件不同，其中以湿法脱硫应用最为广泛，可以适用于大部分条件，尤其是含硫量大的煤炭资源，电厂可以结合自身情况对比选择，争取通过技术条件控制，达到良好的脱硫效果。

2.2烟气脱硝技术

燃煤电厂烟气脱硝技术应用的原理，即控制 NO x的形成与发射，从根源上来减少烟气内含有的氮氧化合物数量，将烟气质量控制在允许排放条件内，避免造成大气污染。一般对烟气脱硝技术的分析可以从电厂煤炭燃烧环节进行，并兼顾燃烧完成阶段。现在脱硝技术比较成熟的如氧化还原脱硝技术，配合吸附技术，处理已经发生化学反应后的烟气，减少烟气内含有的有害物质数量。就烟气脱硝技术特点分析，需要确定最终处理效果与所用反应药品浓度及条件关联性特点，在处理过程中不断总结经验，结合烟气特征，根据烟气总含量及燃煤特点，合理选择化学反应药物，并控制好反应条件，利用还原剂还原 N 元素，促使烟气内含有的有毒氮氧化合物转变为 N 2，实现燃煤烟气的无害处理，提高脱硝综合效果。

结语

脱硫设备的运行与控制，物料的采购与使用是一项系统工程。在石灰石-石膏湿法脱硫装置中，诸多因素都可能会影响最终的脱硫效果，且这些影响因素错综复杂、相互交织。在实际运行期间应结合设备实际运行状况，参考现场具体情况科学确定各项运行参数，同时做到随时观察、及时调整，一旦出现设备运行异常情况，应及时采取修正措施，尽量恢复设备正常运行，确保达标排放。

参考文献

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[2]刘定平，等.脱硫塔烟道喷雾脱硫技术模拟及试验研究[J].动力工程学报，2015，35（10）：830-834.

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（作者单位：浙江菲达脱硫工程有限公司）

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