浅谈火电厂中的烟气脱硫技术(标准版)

Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety.
（安全管理）
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浅谈火电厂中的烟气脱硫技术
(标准版)
浅谈火电厂中的烟气脱硫技术(标准版)导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。

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摘要：目前我国的发电还是主要已火力发电为主，其火电脱硫技术在我国脱硫技术中的应用比较广泛，但后期造成环境污染也受到了群众的重视，本文主要对湿法脱流中的工艺及防腐问题进行了分析。

关键词：火电厂；烟气脱硫；防腐
我公司总承包的新疆天龙矿业股份有限公司电解铝技改配套(1×200MW)发电机组烟气脱硫工程配置一套石灰石-石膏湿法脱硫装置（简称FGD），全烟气脱硫，脱硫效率要求不小于95%，不设GGH，有增压风机、设置全烟气旁路。

本工程是采用的石灰石/石膏湿法脱硫。

即CaCO3＋
SO2Ca2SO3·1/2H2O，然后将亚硫酸钙（Ca2SO3·1/2H2O）充分氧化成石膏。

脱硫岛的关键设备是脱硫吸收塔。

吸收塔为圆筒型常压设备，吸收塔下部内径为φ12400mm，上部内径为φ9700mm，烟气入口高度为11715mm，烟气出口高度为25525mm，液位高度为8430mm，吸收塔高为27070mm。

吸收塔底部浆液池设有一层氧化空气管网和3台侧进式搅拌
器，吸收塔上部设有三层循环浆液喷淋系统和二级除雾系统以及工艺管道接口等。

脱硫系统包括：
1.石灰石制浆系统
2.吸收剂浆液供应系统
3.烟气系统
4.SO2吸收系统
5.石膏浆液脱水系统
6.工艺水和设备冷却水系统
7.排放系统
8.压缩空气系统
1脱硫技术概述
脱硫技术从脱硫形式讲，主要方法：燃烧前控制———原煤净化；燃烧中控制———硫化床燃烧（CFB）和炉内喷吸收剂；燃烧后控制———烟气脱硫；新工艺（如煤气化/联合循环系统、液态排渣燃烧器）。

1.1燃烧前脱硫技术
在燃料进入燃烧器之前所进行的处理、加工，主要包括燃料的替换、洗选加工、形态转换等技术。

1.2燃烧过程中脱硫
在燃烧过程中，通过各种手段将煤中的硫转移到固体废物中，从而减少二氧化硫向大气的排放。

1.3燃烧后脱硫技术
指对燃烧装置排出的烟气进行处理，脱除其中二氧化硫的技术。

FGD是去除矿物燃料燃烧所产生的硫化物最常用的方法，分为干法和湿法。

2烟气脱硫工艺选择因素和原则
2.1脱硫工艺选择因素
（1）当地的自然资源和社会环境：脱硫工艺所需要的吸收剂在当地易获得，自然资源丰富、储量大、产量高、品质好（如石灰石、石灰，海水，氨水等），以满足脱硫的需要。

所产生的副产品易处理，可用性好的副产品（当地自然资源缺乏）社会需求量大（如石膏、优质粉煤灰、农用肥、化工原料等），以增加经济收入，降低运行费用。

（2）燃煤含硫量和机组容量：要维持相同的大气质量，燃煤含硫量高或机组容量大的电厂，应考虑选择系统稳定、吸收剂利用率高、效率高、烟气处理能力大的脱硫装置；燃煤含硫量低或机组容量不大的电厂，应考虑选择系统简单、投资少、能耗低、运行灵活、效率适
中的脱硫装置。

（3）环境、地理位置和环保要求：我国各地的环保要求不同，地势低、靠近大城市、人口密集的地区环保要求相对较高，地势高、偏远、人口稀少的地区环保要求相对较低。

在环保要求较低的地区，可考虑选择效率较低的脱硫工艺；环保要求较高的地区，考虑选择效率较高的脱硫工艺。

同时应尽可能考虑能同时除NOx的工艺。

（4）副产品的处理和利用：所有的脱硫装置都产生含硫的副产品。

在石灰石、石灰的脱硫装置中，副产品一般是CaSO3、CaSO4、过量吸收剂和部分飞灰组成的固态混合物，可利用性较差，选择时要考虑二次污染、储存场地和费用问题。

副产品可用性较好的脱硫工艺，要依据当地的产业结构进行选择，避免造成由于副产品销路不畅，而提高整体运行费用。

（5）不应对原有的综合利用造成影响：我国的粉煤灰综合利用率逐步提高，优质的粉煤灰不但不再造成环境的二次污染，还可创造较高的经济效益。

在我国的一些大城市，粉煤灰的需求还呈供不应求的局面，因此在选择脱硫工艺时，应尽可能避免其受到影响。

（6）对锅炉和现有烟气系统的影响：有些脱硫工艺可能对锅炉的燃烧、炉管磨损和结渣、空气预热器磨损和堵塞、烟道积灰和腐蚀、
除尘效率和腐蚀、引风机负荷和腐蚀、烟囱腐蚀有影响，选择时应考虑这些因素。

（7）机组运行特性：为便于电网负荷平衡的调整，各国都将机组划分为带基本负荷机组和调峰机组。

带基本负荷机组由于容量较大、运行稳定，选择时应考虑系统稳定可靠、效率高的脱硫工艺；调峰机组由于容量较小、起停频繁，选择时应考虑系统简单、运行灵活、效率适中的脱硫工艺。

（8）初起投资和年运行费用：选择脱硫工艺时也要在初起投资和年运行费用之间作平衡比较。

各脱硫装置在初起投资和年运行费用上差别很大，要根据可用资金情况，仔细分析比较，这是脱硫装置经济运行的重要一环。

（9）应用新工艺：各国都在不断探索、研究和开发低投资、低运行成本、能够变废为宝的高科技新型工艺技术，如电子束照射法、NADS 法、生物脱硫法等，这些都是能够变废为宝，有效降低运行成本，甚至能够产生经济效益的高科技工艺技术，是未来脱硫技术的发展方向。

2.2脱硫工艺选择原则
（1）燃用含硫量大于1％煤（含1％）、并且容量大于200MW（含200MW）的机组，建设烟气脱硫设施应重点考虑采用石灰石一石膏湿法
脱硫工艺技术。

（2）燃用含硫量小于1％煤、并且容量小于200MW的机组，或剩余寿命低于10年的老机组以及在场地条件有限的现役电厂，在吸收剂来源和副产物处置条件充分落实情况下，建设烟气脱硫设施可考虑采用干法、半干法或其他一次性投资较低的成熟技术。

（3）200MW及以上机组，采用干法、半干法或其他一次性投资较低的成熟技术。

并提供国内外已有相同或更大容量的烟气脱硫设施成功投运的实例。

（4）燃用含硫量小于1％煤的海滨电厂，在海水碱度满足工艺要求、海域环境影响评价通过国家有关部门审查，并经全面技术经济比较后，可以考虑采用海水法脱硫工艺。

（5）在吸收剂来源以及副产物销售途径充分落实的前提下，且经过国家有关部门技术鉴定并有明确适用规模的或者能证明在国内外已有相同或更大容量的脱硫设施成功投运的，可以考虑采用其他脱硫工艺技术。

3防腐材料的施工技术要求
在湿法FGD工艺中，由于橡胶优良的化学稳定性和相对较低的价格，人们很自然想到用衬胶方法进行防腐。

另外，橡胶具有非常好的
弹性，在结构件发生一定限度变形时随着基体一起变形而不产生裂纹，而且橡胶还有良好的耐磨损性能。

经过实验室试验并根据实际使用经验，人们认为丁基橡胶具有相对较低的渗透系数，更适合用在湿法FGD 工艺中，如氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶。

丁基橡胶已在FGD领域中得到广泛应用。

对用于FGD的胶板，倾向使用压延工艺形成多层复合，最大程度地降低针孔的可能性。

为使胶板同时具有与基体良好的粘接力、高抗渗透性和良好的抗磨损性，已制造出1种胶板由多种不同聚合物复合而成，并根据橡胶硫化程度不同进行布置，如在底层为提高粘接性选用天然橡胶或氯丁胶，中间层为提高抗渗透能力选用硬橡胶，面层为提高抗介质磨损性采用软橡胶。

在粘接剂上国外已取得长足发展。

20世纪60—80年代，用于衬胶的粘接剂一般为3～5层系统，依靠热活化产生粘接效果。

加热的方法有热蒸汽法和热水法。

加热方法固化程度不易掌握，往往只形成部分粘接。

最新发展出来1种双涂层粘接系统基本代替其他粘接系统，它不是靠热活化产生粘接效果，并可在无压力蒸气下达到良好粘接，且与之配套的底涂可在1周内有效，给操作者留下充分时间喷砂及底涂其他区域等工作。

（1）喷砂处理：施工前需先进行防腐物体表面喷砂处理，达到粗糙度Sna=2.5级。

（2）粘胶：橡胶衬里的组织形式为1～2层总厚度2～6mm的硬胶、半硬胶或硬软胶的联合衬里，特殊要求可衬3层，但总厚度不宜超过8mm，橡胶衬里用的橡胶板应符合GB555—85《化工设备衬里用未硫化橡胶板》的规定，且在衬胶前应先进行胶板的漏电性能检测，以消除针孔等漏电缺陷。

（3）硫化：橡胶衬里硫化后的硬度测定采用天然硬（半硬）橡胶及软橡胶，应分别用邵尔D型及邵尔A型硬度计来测量，各测点硬度的算术平均值应符合如下规定：经蒸汽加压硫化后的硬（半硬）橡胶硬度应达到邵尔D60-90、软橡胶硬度应达到邵尔A55。

各测点硬度的允许偏差不大于±5度。

（4）电火花试验：
1）橡胶衬里的设备及管道、管件应100％进行“漏电”性能检测，不允许漏电现象存在。

2）“漏电”现象评定：检测电压为20kV，探头距衬里层的距离为2～3mm，探头移动速度3～5m／min时，如产生剧烈的青白色连续火花，则表明衬里层此测点处呈“漏电”，质量为不合格。

3）检测衬里层“漏电”性能所使用高频检漏仪技术指标要求：输
出电压≥20kV，输出频率≥200Hz，探头形状为检测容器内壁衬里层及管件时用多股钢丝刷状等，检测管段内壁衬里时用铜材直杆状。

4结束语
促使我国脱硫行业向更加健康的道路上发展,必须依托更加成熟、先进的脱硫技术;加强完善脱硫行业相关政策法规和标准体系;同时着重脱硫设施建设与运行的全过程监管;扶持自有知识产权的工艺技术;大幅度提高脱硫设备的国产化率;改进现有工艺,提高脱硫率,降低烟气脱硫费用,是烟气脱硫技术的发展趋势。

参考文献
[1]王丹超.烟气脱硫技术简介[J].石油化工环境保
护,2004,27(2):35~39.
[2]王志刚·石灰法烟气脱硫原理〔M〕.2006
[3]孙克勤.电厂烟气脱硫设备及运行[M].北京:中国电力出版社，2007.
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