技术 | 论现阶段火电厂脱硫技术与环保措施

摘要

火电厂是我国燃煤发电生产中的重要组成部分，为推动我国经济发展做出了重要贡献。火力发电是我国重要的发电形式，占所有发电量的80%以上，新时期火电厂生产期间采用环保措施，成为企业关注的重点。为了大幅度减少火电厂二氧化硫的排放，脱硫技术在多数火电厂中得到了广泛的应用。本文首先指出火电厂烟气特点和脱硫技术要点，然后介绍了脱硫技术的应用，最后总结了生产过程中的环保措施，以供参考。

（来源：《技术平台》 作者：四川华电珙县发电有限公司 胡建华）

关键词：火电厂；脱硫；技术要点；环保措施

0前言

SO2、NOx是大气污染物的重要组成，也是形成酸雨和雾霾的主要原因。火电厂在生产过程中，排放的烟气中就含有大量的SO2、NOx，会对工作人员和周边居民造成不利影响。新形势下，国家提出节能环保的发展理念，火电厂必须进行脱硫处理，改善空气环境质量。以下结合实践，探讨了火电厂的脱硫技术与环保措施。

1火电厂烟气特点和脱硫技术要点

1.1烟气特点

火电厂排放的烟气，具有以下特点：①排放量大，污染物的种类多、浓度低；②成分复杂，主要包括粉尘、CO、CO2、SO2、NOx等；③温度高、压力低，容易造成空气污染、水体污染、土壤污染，破坏生态环境。

1.2脱硫技术要点

烟气脱硫技术的种类多，选择脱硫技术时，要考虑以下几点：①脱硫后，SO2的排放量、排放浓度，均要满足国家和当地的规范要求；②不同脱硫工艺的适用性有限制，应结合煤种条件、燃煤含硫量指标进行选择；③要求脱硫技术成熟，不仅效率高，而且能可靠运行，具有丰富的应用经验；④合理布置场地，尽量减小占地面积，节省企业的投资成本；⑤脱硫过程中，能减少水、能源、吸收剂的消耗量，降低运行费用，且吸收剂的来源稳定；⑥脱硫产生的废水、副产物，可以再次利用或科学处理，避免带来二次污染。

2新时期火电厂脱硫技术的应用

2.1海水脱硫技术

海水脱硫技术不仅应用广泛，而且脱硫效果好。分析其原理，是利用海水中的碱性成分，去除烟气中的SO2，满足达标排放标准。具体应用时，海水脱硫技术由海水供应系统、烟气系统、SO2恢复系统、水质恢复系统组成，技术优势包括：①使用海水作为吸收剂，能节约淡水资源；②脱硫效率高，达到90%以上；③不会产生废弃物、副产品，不会带来二次污染；④不会造成管道结垢、堵塞，后期维护量小。火电厂选择海水脱硫技术时，选址建厂应该靠近周围的海水资源，降低运营成本。

图1海水脱硫工艺流程

2.2活性焦炭技术

采用活性焦炭技术进行脱硫，是一种新型的技术工艺，原理是利用活性焦炭的吸附性，将烟气中的SO2吸出来，实现烟硫分离的目标。具体应用时，会加入合适的催化剂，可促使硫、硝等物质，转化为硫酸和硝酸，继而附着在活性焦炭上，最后通过分离设备即可完成脱硫过程。为了进一步降低SO2带来的危害，对于分离出来的硫酸、硝酸等物质，需要进一步加工处理，其中硫酸处理结果是：转化为氮气，危害性降低；或在高温条件下二次处理，提高烟气的净化效果。该技术的应用优点是：①水资源消耗量小，只需一个系统即可完成脱硫，清除率达到98%以上；②还能除去烟气中的金属、碳氮化合物等有害物质；③对设备、管道的腐蚀性小，基本没有废水和废物产生；④脱硫作业安全清洁，运行维护方便，满足清洁生产、循环经济的要求。

2.3高能辐射技术

高能辐射技术，主要分为电子照射法、脉冲电晕等离子法两种。第一，电子照射法，是利用电子加速器产生的等离子体，对SO2进行氧化，在极短时间内氧化为硫酸；然后和氨进行反应，生成微细粉粒，回收后可以作为农肥使用。该技术的优点是：操作简单，过程可以控制，可跟踪烟气成分、烟气量的变化；脱硫效率在80%-94%之间，不会产生废水和废渣。第二，脉冲电晕等离子法，是烟气中的高压脉冲电晕放电后，产生高能活性粒子，和烟气中的SO2反应，即可生成硫氧化物；进一步和水蒸气、氨反应，即可得到硫铵。该技术的优点是：投资成本低，运行费用低；不会产生二次污染。

2.4石灰石-石膏脱硫技术

石灰石-石膏脱硫是一项主流技术，将脱硫系统安装在烟道末端，使用石灰石作为洗涤剂，从而去除烟气中的SO2。该脱硫技术是由石灰石制备系统、吸收系统、烟气再热系统、石膏脱水系统、废水处理系统组成，优点包括：①操作简单，成本低廉；②工艺技术成熟，具有较高的稳定性；③脱硫效率高，达到95%以上；④设备的布置紧凑，可以节约占地面积。具体应用时，该技术的要点如下：第一，脱硫过程中，烟气和石灰石浆液发生化学反应，促使SO2吸收；第二，在石灰石浆液中加入空气，可促使亚硫酸钙氧化，继而生成石膏，对烟气进行净化；第三，脱硫后会产生废气和废渣，必须进行处理，否则会造成二次污染。

图2石灰石-石膏脱硫工艺流程

3火电厂生产过程中的环保措施

3.1锅炉节能环保

第一，降低燃煤消耗量。在火电厂内成立热力试验小组，定期监测煤粉的细度，通过燃烧试验，调整风煤配比，得到最佳过剩空气系数。针对锅炉漏粉、漏风问题，及时采取有效处理方案。在空预器的出口，设置低温省煤器，可利用烟气余热对凝结水进行加热。一方面能提高给水温度，减少燃煤消耗；另一方面能降低烟气的热量损失，减少系统的耗水量。

第二，降低燃油消耗量。燃油消耗量过大，原因主要是机组的燃油效率低。控制燃油的消耗，可以采用以下方法：①对燃油适度加热；②改善机组硬件的受热强度，促使炉内管壁受热均匀，可提高锅炉运行的安全性；③根据油耗节约标准，制定合理的奖励措施，提高工作人员的节能意识。第三，降低锅炉电耗量。锅炉运行时，对电能的损耗量大，在锅炉运行前，应该检测机组的运行状态，处于稳定状态后再开启，防止锅炉超负荷运行。如果锅炉已经超负荷运行，工作人员应该记录运行数据，及时停机，避免造成严重故障。此外，还可以减小漏风量，能降低引风机的功率，促使锅炉节能运行。

3.2汽机节能环保

第一，提高工作效率。汽机在运行时，应采用集中供热机组，在冬季利用汽轮机的背压排汽，为居民供暖。对供热蒸汽加强监督管理，避免供热时出现排挤问题。在技术手段上，提高缸组间的密度，可防止排气时过度分散；对汽机加强检修，避免汽机带病运行。

第二，减少水电消耗。在节电方面，使用汽动给水泵，取代电动给水泵，提高水泵机组的负荷率；设备的再循环门，保证开关正常，具有良好的密封性；循环水泵采用变频运行模式，根据机组的真空度，改变循环水泵的频率。在节水方面，对除氧器的排氧管道进行改造，引到轴封加热器，可以回收除氧器的汽热损失。合理调节加热器风机的排气量，在循环水浓缩倍率范围内，控制冷却水塔的循环水量。

3.3电气节能环保

变压器从空载运行，转变为冷备用方案，可降低备用变压器的空载损耗。当机组停止运行，辅机设备也应该及时停止。火电厂内的照明系统统一管理，按时开关照明灯具。针对临时用电、非生产用电，加强管理力度；同时监测电量表，提高电力计量的准确性。

3.4控制噪音污染

火电厂在生产过程中，会产生较大的噪音，不仅影响工作人员的健康，也会对周边居民造成干扰。对此，可以使用隔声罩、消声器，在设备上安装降震器，从而减少噪音形成，阻断噪音的传播途径，将噪音分贝控制在标准范围内。

3.5废水废气处理

第一，在废水的处理上，可以和石膏粉混合在一起，凝固成石膏再次使用；或者使用电除尘设备，对空气加热后，促使废水蒸发并进入脱硫系统。

第二，在废气的处理上，火电厂可以引进低氨燃烧技术，一方面能去除烟气中的毒害物质，另一方面成本低廉，适合推广应用。此外，火电厂可以改进燃烧器，调节空燃比，降低温度和氧气浓度等，减少废气的排放量。

第三，在烟尘的处理上，主要包括铅、铬、硫化物等，进入大气后接触人体皮肤，或进入呼吸系统，就可能引起疾病。对此，应结合火电厂的生产特点，加装旋风除尘器、过滤除尘器等，提高除尘效果，提高空气质量。

4结语

综上所述，火电厂在生产期间，烟气中含有多种毒害物质，必须进行清洁处理。文中以脱硫为核心，介绍了海水脱硫技术、活性焦炭技术、高能辐射技术、石灰石-石膏脱硫技术的应用，并总结了几点环保措施。希望为火电厂提供经验借鉴，以提高经济效益和环保效益。