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1、电厂脱硫系统运行技术与环保分析【摘 要】十二五我国提出要把建设生态文明放在首 要地位，要着力的推进经济型社会绿色与循环以及低碳的发 展。近几年来，我国大气的污染形势日益严峻，而且燃煤的 电厂是S02等大气的污染物最主要的排放源，因此控制燃煤的电厂SO2排放会对治理大气的污染起到非常重要的作用。国内外的石灰石-石膏的湿法烟气的脱硫工艺（FGD）在燃煤 的电厂的占有率非常高，但是其存在系统比较庞大复杂、其 电耗水耗以及石灰石的消耗量比较大、建设和运行的成本比 较高等缺点。所以需要对提高湿法 FGD系统运行技术进行研 究以及对环保措施进行分析。【关键词】电厂 脱硫系统 运行技术 环保 我国是一个以消
2、耗煤炭为主要的工业的大国，伴随国民 经济快速发展，直接被用来燃烧的煤炭的数量逐渐增加，根 据中国的煤炭工业协会已经发布的煤炭的经济运行的情况 显示，我国 2013 年上半年的全国煤炭的消费量是 19.3亿吨。 在煤炭燃烧的过程中会产生 SO2与NOX等大气污染物，通过 煤炭的燃烧产生的大量废气中许多污染物的排出会对周边 的空气质量甚至整个地球环境造成很严重的污染。通过煤炭 的燃烧产生的废气中 SO2占了很大比例，因此作为煤炭消耗的大户燃煤电厂已经被国家归为重点的大气污染源之一1 电厂的烟气脱硫技术概述 目前，世界上烟气脱硫的技术种类达到几百种之多，如 果按照脱硫方式和产物处理的形式划分，火电厂
3、的烟气脱硫 的技术可以分成干法和半干法以及湿法三个大类。所谓干法的烟气脱硫的技术，就是说脱硫吸收与产物处 理都在干的状态之下进行，具有流程较短、没有污水废酸的 排出、经过净化之后的烟气温度较高有利于烟囱的排气扩散 以及设备的腐蚀较小等几个优点，但是存在着脱硫的效率低， 其设备比较大等缺点。半干法的烟气脱硫的技术主要是结合了干法与湿法脱 硫的一部分的特点，其吸收剂会通过湿的状态之下进行脱硫， 通过干燥的状态之下对脱硫产物进行处理。湿法脱硫主要采用了液体的吸收剂对S02的烟气洗涤来脱除S02。常用的方法是石灰石-石膏的吸收法、铝法、钠碱 法、催化氧化的还原法等，其中湿法烟气的脱硫技术因为其 脱硫的
4、效率高、其适应范围较广、钙硫比较低、技术比较成 熟以及副产物的石膏可以做为商品来出售等许多优点成为 了世界上普遍采用的烟气脱硫的方法。2 石灰石 -石膏湿法烟气的脱硫工艺原理 由于石灰石石膏法烟气的脱硫工艺具有脱硫的效率 高、煤中适应性强、机组容量适用范围广、技术较成熟稳定等优点，在燃煤发电机组中被广泛应用，在此以石灰石一石膏法烟气脱硫的工艺为例进行探讨。它的工艺原理是：把石 灰石粉加入水变成浆液来作为其吸收剂，再泵入到吸收塔和 烟气进行充分的接触混合， 其烟气之中的S02和浆液之中的CaC03以及从塔的下部鼓进的空气互相进行氧化的反应生成 为硫酸钙，当硫酸钙到了一定的饱和度之后，结晶会形成为
5、 二水的石膏。经过吸收塔所排出来的石膏的浆液通过浓缩和 脱水，令其含水值小于 10%，然后通过输送机送到石膏贮仓 堆放，脱硫之后的烟气通过除雾器来除去雾滴，然后再经过 换热器加热升温后，经过烟囱排入到大气之中。3 电厂脱硫系统运行技术3.1 烟气系统在锅炉引风机出口与烟囱之间烟道之上分别设置旁路的挡板门，在FGD装置运行的时候，其烟道的旁路的挡板门会关闭，FGD装置的进出口的挡板门会打开，其烟气被引入FGD系统。在烟气经过脱硫的增压风机后汇合进入GGH,经过降温之后进入到吸收塔。然后经过吸收塔后的清洁的烟气 会再进入到GGH被升温到达80 C以后，排入锅炉的水平烟 道的烟囱入口之处，经过烟囱排
6、入到大气。在FGD的装置停运的时候，旁路的挡板门会打开，增压风机进出口的挡板门 会关闭，其烟气会通过烟道进入到烟囱直接的排入到大气中。 单台锅炉停运时，关闭对应增压风机进出口门，系统保持运行。3.2 S02的吸收系统每个吸收塔要配备四台浆液的循环泵和两个进行氧化 的风机，还要布置两级的除雾器与 4 层的喷淋的系统。所有 吸收塔的壳体材料都为碳钢衬的玻璃的鳞片。其烟气会从吸 收塔的下侧进入和吸收浆液进行逆流的接触，先在塔里进行 吸收的反应，然后对落入到吸收塔的浆池内的反应物发生氧 化的反应，就会得到脱硫的副产品即二水的石膏。烟气经吸 收剂的洗涤脱硫之后变为清洁的烟气，然后通过了除雾器会 除去雾滴
7、再进入到 GGH 进行升温。3.3 吸收剂的制备系统 电厂吸收剂制备系统可以分两列进行布置。吸收剂的制备系统是 4台 135MW 的机组脱硫系统，在设计的工况之下 4 台锅炉同时进行脱硫的时候，石灰石的最大耗量大约是每 小时12t。其吸收剂的制备系统主要由石灰石的破碎系统与 石灰石的浆液箱的调浆系统以及球磨机的制粉系统来组成。3.4 脱硫石膏的处理系统 吸收塔的排出浆液主要由石膏、石灰石、盐类的混合物（如MgS04和CaCI2）、氟化钙和灰粒等组成。其中脱硫工 程所用的石膏的脱水的系统是 4台135MW的机组脱硫系统， 设有 1 台石膏的水力的旋流器，要预留 1 台的位置，设 2台 的真空的皮
8、带脱水机，每台出力按 4台炉脱硫时 75%的石膏量配置。脱水后的石膏含水率w13%，石膏的纯度90%,脱水后的石膏直接落入到石膏堆场，再由装载车装运走。其 真空皮带的脱水机产生的过滤水再经过其滤水泵返回制浆 系统供制浆用。4 废水的排放4.1 脱硫废水碱液吸收烟气中的SO2后，主要生成含有烟尘、硫酸盐、 亚硫酸盐等的呈胶体悬浮状态的废渣液，其PH 值低于 5.7，呈弱酸性。 所以，这类废水必须适当处理， 达标后才能外排， 否则会造成二次污染。4.2 废水处理的方法 废水的合理处理应该是能回收和综合利用废水中的硫酸盐类，使废物资源化。脱硫废水主要以化学处理为主。先 将废水在缓冲池中经空气氧化，使
9、低价金属离子氧化成高价 （其目的是使金属离子更易于沉淀去除） ，然后进入中和池， 在中和池中加入碱性物质石灰乳，对中和池中的金属离子进 行反应结合生成氢氧化物沉淀，去除废水中部分金属离子。 对于 Fe， Cr， Ni 等金属氢氧化物，表现为 2 性化合物，溶解 度随着 Ph 值的升高而增大，因而，通常采用硫化物和废水 反应生成沉淀物，更加有效的去除废水中的金属离子。在絮 凝池中加入一定的混凝剂，和金属硫化物反应生成细小的沉 淀物沉淀。为了将污泥分离，将废水送入沉淀池进行沉淀， 分离出来的污泥分为 2 个部分：一部分用于污泥脱水处理， 被送到污泥处理系统，一部分用于提供中和池用的絮凝的结 晶核，
10、从而回到中和池，需要注意的是沉淀池出水的 Ph 值 较高，需进行处理达标后才能排放。5 结语 现在，全世界都在关注环保问题，我国也已经意识到环 境保护的重要。火电厂的脱硫技术可以减少排放的气体中 S02的含量，降低对环境造成的伤害。因此每个火电厂都可 以根据自身的情况， 选择最有效的脱硫方法。 石灰石 -石膏湿 法FGD系统庞大且复杂，不仅有很多进行 SO2脱除的机械设 备，还有大量在线的监控仪表来提高其自动化的程度，运行 的过程能耗比较大，脱硫的成本控制与关系着整个机组的经 济性运行。而整个FGD系统复杂工艺过程和自动化控制对运 行及管理具有较高要求。通过进行系统设备改造升级和运行、 管理优化，有望进一步促进脱硫装置的可靠、经济运行，在 兼顾环保、社会效益的同时，降低电厂的脱硫成本。参考文献：1 王学飞 .汕尾电厂湿法烟气脱硫系统的运行优化分析J节能技术，2010，28（ 1）： 38-39.2 唐胜卫， 丁希楼， 赵凯.马钢烧结烟气脱硫工艺技术研 究J.冶金环境保护，2008（ 5）.3 徐钢， 袁星，杨勇平等 .火电机组烟气脱硫系统的节能优化运行J.中国电机工程学报，2012 , 32.