火电厂脱硫超低排放改造浅析

火电厂脱硫超低排放改造浅析
摘要：再生循环水网络设计可以较好地实现水网络节水优化的目的。

当前，
很多脱硫废水由于无法得到有效排放与处理，对周围环境造成了较为严重的影响。

脱硫废水硬度高、腐蚀性强，因此应采用新技术进行脱硫废水的处理，实现零排放，减少其对环境的损害。

关键词：火电厂；脱硫超低排放；改造
引言
在诸多的环境保护技术中，脱硫超低排放改造效果良好，对火力发电厂环保
性发展起到一定的促进作用。

本文着重于研究火力发电厂实施脱硫超低排放改造
中所采用的有效方法。

1火力发电厂脱硫技术应用中所存在的不足
1.1技术设备严重不足
由于我国多数火力发电厂所采用的脱硫设备都是从国外引进，且新设备价格
较高，因此国内火力发电厂大都会引进陈旧的设备脱硫，使脱硫效果受到很大影响。

加之工作环境和管理能力的局限，使得技术设备不能很好地发挥作用。

1.2创新力度不够
多数脱硫技术从国外引进，火力发电厂本身又缺乏技术创新能力，且不能从
自身的角度出发在技术上有所突破，导致火力发电厂脱硫效果不佳。

虽然，近年
来我国在脱硫技术上已有所突破，但与国外相比依然滞后，在应用脱硫技术的过
程中，没有形成完整的脱硫产业链及建立完善的脱硫体系。

2火电厂脱硫超低排放改造
2.1预处理
脱硫废水在进行处理过程中，应通过去除废水内的悬浮物、重金属离子等其
他有害物质，实现零排放。

为达到目的，脱硫废水应在沉降池中先进性预处理。

由于脱硫废水内的悬浮物含量较高，通过沉降池的初步沉淀可以为后续工作的排
污提供便利，减少污浊堵塞的概率，帮助后续化学沉淀的有力运行，并在一定程
度上降低运行成本。

一般在沉降池中普遍停留8h，此时会去除很多悬浮物。

在沉
降池中进行沉降工作后，还可以通过在脱硫废水中加入一定的化学药剂，进一步
去除其内部蕴含的其他悬浮物、硅化物以及重金属离子。

当前我国主要通过中和
废水，加入适量的液态碱性物质，提高脱硫废水的pH值，再加入TMT-15去除汞
元素、铅元素等重金属元素，降低其有害性，UI通过加入絮凝剂等让其内部产生
大量沉淀，并在澄清池内进行沉淀物的排放，从而降低脱硫废水的有害性，一定
程度上提升品质。

2.2检验标准
随着国家不断加强环保工作的重视力度，各个燃煤电厂运用相关技术手段实
现脱硫废水的零排放，但当前相关部门还并没有出具明确的，对于脱硫废水零排
放的检验标准。

但通过各项技术分析，可看出脱硫废水内的有机物的化学需氧量
主要来自煤炭、石灰石以及其他脱硫反应物，如亚硝酸盐等物质，而无机物的生
化需氧量则来自污水内的氢氧化物，但这些都是无危害物质。

处理后的工业废水
通过污水色度、透明度、pH值等分出各项界定标准，通过比对人们日常的饮用水、海水等水源，可以看到通过各项技术处理的脱硫废水基本可以做到无危害的要求，其内部悬浮物、有害物等物质虽较饮用水有一定差距，但与海水、河水等对比却
也差不多。

但很多特殊的污水通过比对有机物需氧量与无机物需氧量，就可以看
出其附带很多的重金属等有毒有害物质，悬浮物较多，并没有达到无危害或零排
放的标准，因此相关燃煤电厂在进行脱硫废水的测定时，可通过分析其悬浮颗粒
等物质直接观察到是否达到零排放的检验标准。

2.3石灰/石灰石烟气脱硫法
湿式石灰/石灰石法是指石灰-石膏发和石灰石-石膏法，其技术原理和设备
系统是类似的，石灰和石灰石作为脱硫剂，该方法主要反应机理是利用碳酸钙将
二氧化硫反应生成硫酸钙的过程，整个原理过程分为吸收、溶解、结晶及氧化、
结晶，其具体技术工艺过程为：将研磨细的石灰/石灰石粉末，与水混合成一定
浓度的石灰/石灰石浆液，将循环浆液喷入吸收塔，煤炭燃烧的烟气通过增压风
机进入吸收塔，浆液与烟气中的SO2反应，在重力作用下回落至吸收塔浆液池中，通过搅拌被空气氧化成石膏浆液，最后脱水结晶变成石膏，沉积在浆液池底部，
脱硫后的烟气排入大气。

影响脱硫效率的因素很多：入口烟气温度、含尘量、SO2浓度、气流速率等烟气参数是脱硫率的重要影响因素；液气比的大小直接反应出
接触面积的大小，一般液气在8~25L/m3之间；浆液pH值是设备整体运行效果和
使用寿命的关键因素；吸收塔内钙硫比应处于合理状态，碳酸钙需要持续补充，
使钙硫比处于最佳比例，达到设计吸收率；浆液循环量及浆液在塔内的停留时间
越长，越有利于二氧化硫的反应；吸收塔喷淋层下增设托盘，可以提高烟气与浆
液的接触面积，提高烟气在塔内的停留时间；原料的纯度越高系统控制越稳定，
越细的原料利用率越高，吸收越有效。

2.4燃煤电厂脱硫石膏的应用
石膏板是最常见的建筑材料，其生成工艺简单、保温耐热性好、质量轻、价
格低，相比于砖瓦，同样硬度下厚度仅为砖块的1/15，而导热系数仅为砖瓦的
1/6，遇火还能释放出化合水降温，非常适合用于替代砖块来做隔墙等建筑材料。

石膏板是在熟石膏中加入纤维和添加剂，用板纸覆盖于表面，工艺流程简单，主
要包含浇注、凝结、切断、烘干等步骤，可分为普通型、防水性、耐火性三种。

脱硫石膏想要制作成石膏板，需要先煅烧成β型半水石膏，然后再经过石膏板
制作的掺杂、浇筑、凝结、切断、烘干等就可完成。

在脱硫石膏煅烧过程中，影
响煅烧物质量的主要有氯离子、水溶性盐离子。

高浓度的离子杂质会改变石膏板
成型的时间，进而影响其强度。

而在石膏板干燥过程中，水溶性盐离子会逐渐聚
集到石膏板表面，时间长了以后，发生碱化造成外观不平整，既不能很好的粘黏
贴合板纸，又影响石膏板的美观。

脱硫石膏中的Cl-、钠盐、镁盐等主要来自飞灰，为了后续保障石膏板的性能，需要在脱水的滤饼冲洗阶段尽量降低无机盐的
浓度。

粉刷石膏是一种新型的高效节能环保材料，可用于底层、面层和保温层的
墙体抹灰。

比水泥砂浆更具有黏结性，可用的基材更多，同时，也有石膏材料固
有的质量轻、防火、耐高温、易吸收等优点。

用脱硫石膏生产的石膏粉粒度小且
强度高，非常适合制备粉刷石膏。

制作粉刷石膏与制作石膏板类似，也是先将脱
水石膏煅烧成β型半水石膏，然后再加入纤维、黏结剂等其他外加剂制备而成。

我国的脱水石膏在制备中白度略差，后续在此方面提升工艺后，还可以创造更多
的价值。

2.5高温烟气干化技术
高温烟气干化技术是一种将废水用离心雾化器雾化成雾滴，喷入干燥塔，利
用空气预热器前热烟气作为热源，在干燥塔内将废水蒸发，水分进入烟气中，废
水中的盐类干燥后在塔底引出，达到脱硫废水零排放的目的。

高温烟气干化技术
利用烟气的热量将废水蒸干，对废水的成分要求较低，可直接处理高盐、高硬度
的脱硫废水。

通过对烟气分布、脱硫废水流量、雾滴尺寸和干燥塔出口温度等的
精准控制，实现雾滴在到达干燥塔内壁前已充分干燥，避免干燥塔出现结垢和腐
蚀的问题。

整个系统由干燥塔(包含塔体、热风分配器)、离心雾化器、废水输送
系统、烟气系统以及塔底输灰装置等组成，核心设备是离心雾化器和热风分配器。

离心雾化器通过高速旋转将废水雾化成粒径数十微米的雾滴，废水经雾化后，其
表面积瞬间增大，与热空气的接触面积增大，雾滴内部水分向外迁移的路径大大
缩短，提高了传热效率。

并且离心雾化器能够保证在液体流量不发生很大变化时，雾化雾滴的粒径分布不发生显著改变，连续稳定的喷雾性能是干燥过程能保持稳
定的基础。

热风分配器可以使热烟气旋转起来，使热烟气与废水雾滴混合均匀，
提高传热传质速率。

热风分配器由烟气入口蜗壳、锥壳、导向分布板及导向叶片
等组成。

热风分配器内缘为圆形，离心雾化器安装在其中心。

烟气入口蜗壳截面
尺寸较大，横截面积呈渐缩变化，使得锥形环隙进风均匀。

结语
虽然当前的火力发电厂普遍应用脱硫技术，但为获得良好的效果，就要对该
技术予以创新，还要不断完善环境保护体系，并应用超低排放技术，对经济、社
会环境以及能源消耗予以协调，促使三者达到平衡状态。

从现在的火力电厂发展
情况来看，应对该技术高度重视，并从实际应用出发积极开发并深入研究，加大
资金投入力度，以保证超低排放技术应用的高效性。

参考文献
[1]孙建胜.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保[J].工程技术(文摘版),2020,（5）：36-37.
[2]陈崇刚,李立权,于凤昌,等.加氢装置脱硫化氢汽提塔系腐蚀调查——腐蚀控制对策[J].低碳世界,2022,(6):74-75.。