(山西平朔煤矸石发电有限责任公司 山西省朔州市 036800)
摘要：就目前来看，锅炉装置在我国各个行业都有广泛的应用，由于相关燃料在燃烧过程中会产生大量污染物质，如果不采取有效技术手段缓解污染物质排放，势必造成大气污染，对人们自身健康也有很大的威胁。基于此，必须对CFB锅炉二次脱硫技术综合分析，明确相应技术手段的工作流程，分析相关技术手段整体经济效益，确保二次脱硫技术在CFB锅炉运行过程中发挥自身最大的作用。
关键词：CFB锅炉；二次脱硫；经济效益
引言
CFB锅炉又称循环流化床锅炉，这种锅炉装置能够在一定程度上实现煤粉稳定燃烧的目的，具有环保性能优良和符合调节范围广泛的优点。正是因为CFB锅炉具有诸多优势，才使得我国各个火力发电厂对这种锅炉装置重视程度大大提升。由于CFB锅炉内部脱硫系统不能满足SO2排放限值，因此，在锅炉内部燃料燃烧完毕后，还需要借助其他把技术手段实施二次脱硫，严格控制燃料在燃烧过程中SO2产量，保障火力发电厂周边生态环境的稳定性。
1脱硫技术
就目前来看，传统脱硫技术主要有两种，即石灰石-石膏湿法脱硫和半干法烟气脱硫，这两种脱硫技术能够在一定程度上实现煤炭燃烧烟气中SO2含量降低的目的，对于推进锅炉稳定运行，缓解周边空气状况等方面起到无可替代的作用。尽管这两种脱硫技术都能够在一定程度上实现烟气中SO2含量减少的目的，但是这两项技术手段工作原理和其他外在条件上还存在本质上的差异，针对于这一点，在选取脱硫技术手段之前，必须对锅炉运行模式和其他外在条件综合分析，并根据分析结果选取适当的脱硫技术，借以保证脱硫技术在烟气脱硫过程中发挥自身最大的作用。
1.1石灰石-石膏湿法烟气脱硫
石灰石-石膏湿法脱硫采用石灰石（粉）作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收剂浆液或是由石灰石粉直接制备浆液。在反应塔内，吸收剂浆液由喷淋层自上而下喷淋与烟气逆流接触混合，烟气中的SO2与吸收剂中的碳酸钙以及鼓入的空气进行氧化反应，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经吸收塔上部除雾器除去带出的细小液滴。
1.2半干法烟气脱硫
半干法烟气脱硫主要是将需要净化的烟气引至反应器底部，经文丘里管对原烟气加速后进入反应器空塔，加速烟气和脱硫剂在塔内反应。在文丘里管出口段一定高度布置工艺水喷入点，将烟气温度降至适合SO2与Ca（OH）2反应的温度。脱硫反应后的烟气进入半干法脱硫配套布袋除尘器进行除尘，将收集下来的一定量床料由相应设备送回循环流化床反应塔继续进行脱硫反应。
2 CFB锅炉二次脱硫技术比较
受多方面因素的干扰，仅仅依靠单纯的脱硫技术并不能够满足锅炉烟气脱硫工作全部要求，在这个过程中需要结合适当的二次脱硫技术，有效提升烟气脱硫工作的合理性和有效性，从根本的角度上降低CFB锅炉在燃烧过程中烟气中SO2含量。
2.1吸收剂
对于石灰石-石膏湿法脱硫技术来说，在应用这项脱硫技术时，采用的吸收剂主要为石灰石粉和石灰石，在进行石灰石粉和石灰石选取过程中，需要对这两种吸收剂的纯度和过筛率等方面综合分析，并保证相应纯度和过筛率等因素符合烟气脱硫的全部要求，只有这样才能够保证石灰石-石膏湿法脱硫技术在烟气脱硫工作中发挥自身最大的作用。
而半干法烟气脱硫技术在实施过程中采用的吸收剂主要是生石灰石和废气电石渣，这两种吸收剂的获取来源和作用效果大相径庭，因此在实施半干法烟气脱硫技术时，需要按照火电厂整体资金持有量和其他方面选取适当的吸收剂，借以实现吸收剂利用效率提升的目的。
2.2工艺技术指标
再对上述两种脱硫技术进行深入分析的过程中，了解到上述两种脱硫技术的脱硫效率和经济利用效率等方面存在很大的差异，其中石灰石-石膏湿法脱硫技术的脱硫效率高于半干法烟气脱硫技术整体效率，但是后者在应用过程中并需要投入高剂量的吸收剂，能够满足火电厂经济效益和脱硫环保性等要求。
2.3适用煤种
总的来说，石灰石-石膏湿法脱硫技术与半干法烟气脱硫技术适用于各种类型的煤炭，唯一差比在于石灰石-石膏湿法脱硫技术实施成本较高，因此，在硫分小于1%的条件下适用这一脱硫技术，需要在其中投入大量资金，对烟气脱硫工作经济效益有很大的影响。因此，在对硫分低于1%的低硫煤进行脱硫处理时，应采用石灰石-石膏湿法技术，借以从根本的角度上保障相关企业整体经济效益。
2.4设备稳定性
为保证烟气脱硫效率有所提升，在实施烟气脱硫技术时需要在其中使用合理的仪器设备，在提升烟气脱硫工作整体效率的同时，保障烟气脱硫质量。就目前来看，石灰石-石膏湿法脱硫技术与半干法烟气脱硫技术所选用的仪器设备存在很大的差异，加上这两者技术手段在应用过程中对设备整体稳定性产生的影响不尽相同，因此，在这个过程中需要对相关设备运行稳定性和其他外在条件综合分析，并根据分析结果选取适当的烟气脱硫技术。众所周知，CFB锅炉在燃烧过程中产生的烟气中携带大量SO2，由于SO2具备较强的腐蚀性，因此，在应用相关设备时，需要提高对相关设备抗腐蚀性的研究力度，并采取适当的措施提升设备的抗腐蚀性，确保这些仪器设备在烟气脱硫技术应用当中发挥自身最大的作用。
2.5废水
在对火力发电厂运行过程中产生的烟气进行脱硫处理时，需要在其中应用相应浆液。石灰石-石膏湿法脱硫技术为实现浆液中Cl-含量降低的目的，会采用稀释的方法，尽管这样能够在一定程度上减少浆液中Cl-含量，但是也会导致烟气脱硫过程中产生大量废水。而半干法烟气脱硫技术在应用过程中并不需要水资源的参与，能够避免在烟气脱硫过程中产生废水，在保障烟气脱硫效果的同时，从根本的角度上避免二次污染。
3改造的技术分析
本文主要针对某电厂4台480t/h超高压煤矸石CFB锅炉（单台机组电负荷为150MW）的二次脱硫工程，目前该电厂采用炉内喷钙，Ca/S摩尔比为2.5时，脱硫效率可以达到88%，SO2排放质量浓度约300mg/m3。根据《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2011），该电厂SO2于2014年7月1日必须满足不大于200mg/m3排放标准的要求，必须进行二次脱硫改造。某电厂CFB锅炉二次脱硫工程基本设计参数如表1所示，其经济指标如表2所示。
根据表2，石灰石按160元/t，石灰按350元/t计列，将二者折算到摩尔比（均按纯度95%计列），石灰石约16.8元/kmol，石灰约20.6元/kmol，但由于半干法脱硫循环使用石灰和灰，使Ca/S比远大于设计值，钙基消耗较少，年消耗总价低于石灰石-石膏湿法。
表2中石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术投资中包含烟囱防腐费用，这一计列主要是考虑采用湿法烟气脱硫技术不加装GGH，脱硫塔烟气出口温度低于酸露点温度，因此需要进行烟道和烟囱防腐处理。同时如采用石灰石-石膏湿法脱硫技术，后期电厂必须对除尘器进行相应改造以满足粉尘排放标准，这一投资约增加4531万元。采用半干法烟气脱硫技术，由于其后部的布袋除尘器直接可以满足电厂烟气粉尘排放浓度小于30mg/m3，因此电厂不需要单独进行除尘器改造。采用半干法烟气脱硫技术烟气均高于酸露点15℃左右，且SO3基本完全脱除，不存在腐蚀问题，整个烟气系统均由碳钢构成，原有烟道、烟囱无需防腐。由于目前高效率半干法烟气脱硫技术的技术垄断，项目投资费用较高，但可以节约烟囱防腐费用约2978万元和除尘器改造费用4531万元。
4 结语
综上所述，笔者分析了石灰石-石膏实发脱硫技术和半干法烟气脱硫技术，这两项脱硫技术存在本质上的差异，因此，在进行烟气脱硫工作时需要对这两种技术手段综合分析，并按照CFB锅炉运行模式和其他条件选取适当的脱硫技术，有效降低CFB锅炉在燃烧过程中烟气的含量，有效实现脱硫效果提升的目的。除此之外，在这个过程中还需要对这两种脱硫技术的经济效益综合分析，尽可能选取成本低的脱硫技术手段，在提升CFB锅炉二次脱硫效果的同时，保障相关企业整体经济效益。
参考文献:
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论文作者:骆丁玲
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/14
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