浅谈燃煤电厂脱硫与环保

浅谈燃煤电厂脱硫与环保

经济在快速的发展，社会在不断的进步，人们对于能量的需求在不断的加大，据统计”十一五”末期全国火电厂的装机容量相比较于”十五”的末期翻了一倍。我国是一个产煤大国，目前，全国的发电站依然是以燃煤火力发电为主，国内的很多的煤矿之中含有大量的硫化物和氧化物，如果不对煤炭进行脱硫处理，会给生态环境带来巨大的污染，影响人与自然环境的构建。文章就国内国外的脱硫技术进行阐述、比较和分析，并对干法脱硫技术、半干法脱硫技术、湿法脱硫技术法脱硫三种脱硫方法。对这种煤炭硫元素的萃取方法进行综合的分析和探讨，最终得出湿法脱硫是最适合煤炭进行脱硫的方法，且这种方法能够有效的降低生产的成本，且用石灰石-石膏湿法脱硫工艺的效率极高，反应速率也是相当的高，被我国大多数的煤电企业所采用。此方法的副产物为脱硫石膏，与普通的石膏相比无论在物理性质还是化学性质方面都是极为类似的，可以被合理的利用。但是，我国目前的湿法脱硫技术依然存在很多问题，比如脱硫效率低、脱硫石膏利用率低等问题，还有很大的提升空间。

标签：燃煤电厂;脱硫;环保;湿法脱硫

引言

我国是一个产煤大国是人所共知的，然而，伴随知识与技术密集产业的繁荣，人们也就越来越需要能量。当前来看，我国的发电站是以传统的燃煤发电为主要的发电形式，国内的大量煤矿里面会有很多硫化物（电正性很强的金属或非金属与硫形成的一类化合物）和氧化物（氧元素与另外一种化学元素组成的二元化合物）。倘若对燃煤过程中产生的危害置之不理，那么则会给自然环境造成很大的危害，会让人与自然的和谐发展受到阻碍。所以说，对于电力行业尤其是传统的发电厂来说，去硫工艺已经成为了它们技术研发的重头戏。

1脱硫废水来源

现在，在国内和国外燃煤电厂应用最為广泛的脱硫技术就是石灰石-石膏方式，其原理非常简单，可以有效脱除二氧化硫气体，并且还能对控制液体当中的颗粒浓度进行有效控制。但是为了维持内部的物质平衡，必然产生一些废水的排放，即脱硫废水，其中含有悬浮物、过饱和的硫酸盐、亚硫酸盐及重金属等污染物，其中很多的物质都是国家在环保标准中重要提出要处理的污染物，脱硫废水对环境造成了严重的影响，由此可见对于燃煤电厂的脱硫废水零排放十分必要。

2燃煤电厂脱硫与环保

2.1干法、半干法、湿法脱硫技术

一般来说，脱硫方法是以脱硫剂进入脱硫系统的水溶状态来进行分类的，总体可分三类，即干法、半干法和湿法三种。其中，煤炭的脱硫的技术方法有着极

高的化学反应的要求，干法脱硫技术是指利用不同状态和不同形态的液体与固体的相性催化剂来对煤炭中的硫元素进行大范围的吸附，从而去除煤炭中的硫元素。与其他的方法相比较，煤炭干法脱硫技术有着巨大的成本和形式控制的优势，操作简单，流程简单，无污染等。半干法脱硫方法是指在在巨大的溶液的池塘中用破碎的石灰和其他的介质的浆液进行充分的混合然后与煤炭发生置换反应，在高温高压的条件下进行蒸发处理。常用的技术有喷雾置换和半干化的置换。半干法的优点是显而易见的，没有过多的废弃物，操作简单，反应效率高等。湿法置换的脱硫方法也有着较大的应用的空间，混合浆液是催化的反应催化剂，与煤炭的废气的烟雾进行充分的反应。主要是钙和硫不同程度的比例置换而已;当钙硫比例为1时，脱硫效率能达到90%以上，所以湿法是应用最为广泛的一种脱硫方法，特别适合大型的燃煤电力发电厂。

2.2燃烧后脱硫技术

燃烧后脱硫技术其实就是烟气脱硫，其基本原理是中和酸碱反应，是避免二氧化硫释放到大气中的最终防地。烟气中的二氧化硫是酸性物质，通过与碱性物质发生反应，生成亚硫酸盐或硫酸盐，从而将烟气中的二氧化硫脱除。共分为湿法、半干法和干法三种脱硫方法。湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为强碱性的液体或浆液。由于是气液反应，所以反应速度快，效率高，脱硫剂利用率高。半干法烟气脱硫技术主要包括旋转喷雾干燥法和吸着剂喷射法，在这里着重介绍旋转喷雾干燥法。这个方法是美国和丹麦共同研发制造出来的工艺。该法利用喷雾干燥的原理，将吸收剂浆液雾化喷入吸收塔。在吸收塔内，吸收剂在与烟气中的二氧化硫发生化学反应的同时，吸收烟气中的热量使吸收剂中的水分蒸发干燥，完成脱硫反应后的废渣以干态形式排出。这个方法主要有四个步骤：首先，制作准备好吸收剂;其次，吸收剂浆液雾化;再次，雾粒与烟气混合，吸收二氧化硫并被干燥;最后，排放出脱硫过程中产生的废渣。这种做法和湿法脱硫相比较，具有设置装备简易，投资和运行费用少，占地面积小等特点。干法采用固体粉末或颗粒为吸附剂，干法脱硫后烟气仍具有较高的温度（100℃），排出后易扩散。主要有炉内喷钙法和活性炭法。这里重点叙述活性炭法。活性炭法是利用活性炭的活性与较大的比表面积使烟气中的二氧化硫在活性炭表面上与氧及水蒸气反应生成硫酸而被吸附。吸附以后的活性炭经再生，可以获得硫酸，液体二氧化硫，单质硫等产品。这种方法既可以有效的把控二氧化硫的排出，还可以回收硫资源，该法不仅可以控制二氧化硫的排放，还能回收硫资源，是一种未来发展道路比较光明的一种脱硫工艺。选择脱硫技术时，除了考虑脱硫效果外，还应看该方法的综合技术经济指标，从投资额、技术成熟程度、废料和二次污染处置的难易程度和吸收剂的来源是否广泛和价格高低等方面考虑，选择最合适的方法。

2.3旁路烟气喷雾干化技术

旁路烟气喷雾干化技术采用锅炉SCR出口热烟气，经旁路烟道至喷雾干燥塔，脱硫废水在喷雾干燥塔与烟气进行热交换，利用烟气余热干化脱硫废水，换热后的冷烟气至电除尘器入口，干化产生的固体杂质进入灰渣系统综合利用。该技术烟气热量利用率高，热损失小，不产生新的固废;系统工艺、设备简单，自动化程度高，运行可靠性高，占地面积小，具有明显优势。河南万方铝业、浙能

长兴电厂都采用了此类技术路线。该技术需要从锅炉尾部抽取3%～5%的350℃左右的高温热烟气，在一定程度上会降低锅炉热效率，造成机组煤耗上升0.6～1.39g/kWh。为了降低废水干化时的烟气热量损失，可对脱硫废水进行浓缩减量系统。

2.4利用烟气余热干化技术

国内有大量科研机构针对脱硫废水利用烟气余热干化技术进行了研究，主要包括脱硫废水蒸发过程的产物迁移与转化机制、烟气与脱硫废水间传热过程的数值模拟以及动力学模型等。分别利用计算机流体动力学软件建立脱硫废水蒸发过程数学模型，开展了烟气温度、流速、运动方向，液滴雾化喷嘴形式、喷嘴布置方式，液滴粒径、停留时间以及烟道结构、流场等参数的数值研究。研究结果表明：烟气温度越高，雾化液滴粒径越小，越有利于脱硫废水的蒸发;为了保证干化效果，烟道应保证足够的有效长度。

结语

综上所述，目前在我国电力生产方式上，虽然风电、水电、核电等得到大力发展，但火力发电仍然会是主要的发电工艺，但是火力发电所产生的废气废水污染也会在一定程度上限制电力行业的发展。这就需要我们对这个问题给予足够的重视，努力实现脱硫废水零排放，这样就需要对处理工艺进行更深入的研究。

参考文献

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