摘要:燃煤一直是获得经济和社会效益的有效途径,但也存在一定的危害。特别是有毒气体的排放对环境造成了很大的污染。鉴于此,本文介绍了燃煤电厂的脱硫途径,比较分析了不同的脱硫方法,提出了一种科学的脱硫工艺选择方法。
关键词:燃煤电厂;二氧化硫;脱硫;工艺选择
引言
煤炭占据了中国能源结构的首要地位,其消费约占一次能源的70%。这种情况在中国很长一段时间内都不会改变。燃煤电厂使用煤作为发电的主要燃料,燃烧过程中排放大量二氧化硫,造成严重的空气污染,随机组容量增加,二氧化硫排放总量继续增加。目前,中国实施可持续发展战略,是环境保护工作的重要保证。因此,加强对火电厂SO2的控制是非常迫切和必要的。
1我国火电厂烟气脱硫现状及发展现状
中国烟气脱硫行业的发展概括如下:
(1)脱硫设备的国产化率已达到90%以上。石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的关键设备,如泥浆循环泵,真空带式脱水机,增压风机,燃气热交换器,烟气挡板等,具有在中国开发,生产和加工的能力。。在设备采购成本方面,石灰石-石膏湿法脱硫技术设备的国产化率已达到90%,部分烟气脱硫项目的国产化进程已超过95%,其他工艺技术的设备国产化率也有所提高,效率大于90%
2火电厂脱硫技术的分类
根据脱硫过程在电力生产中的位置,脱硫技术可分为三种类型:预燃,燃烧和后燃脱硫。燃烧前脱硫主要是指原煤洗选和煤气化等脱硫技术。原煤洗选是煤炭工业中的成熟技术。它早在20世纪70年代就已成功应用于中国。它可以将煤中的硫含量从3%降低到1.5%。然而,由于洗涤设备的高投资和高运行成本,所产生的成品煤量小于洗煤量,导致发电厂的燃煤价格更高。这种方法很少被采用。燃烧中的脱硫,也称为炉内脱硫,主要是指大气压循环流化床,加压循环流化床和炉内钙注入等脱硫技术。大气压和加压循环流化床脱硫技术和煤气化技术属于洁净煤燃烧技术。当单独使用炉内脱硫技术中的钙时,效率低,脱硫率小于50%。为了提高脱硫效率和降低钙与硫的比例,它通常与尾部加湿过程结合使用。燃烧后脱硫又称烟气脱硫技术,主要包括石灰石(石灰)-石膏法,氨法,海水法等湿法脱硫,旋转喷雾等半干法脱硫,循环流化床烟气脱硫,电子束脱硫脱硫除尘一体化技术等将集中在火电厂烟气脱硫的几项新技术上。
2.1燃料脱硫
燃料脱硫又称燃烧前脱硫,通常是指采用某些技术措施对煤进行脱硫,其脱硫效果将对后续工作质量产生重要影响。目前,广泛的燃烧前脱硫技术主要用于化学方法,物理方法和微生物方法。目前燃煤前的脱硫技术可以减缓燃煤后排放的二氧化硫量,但具有一定的局限性和经济成本。
2.2燃烧过程中的脱硫
燃烧过程中的脱硫,也称为炉内脱硫,意味着在燃烧过程中,将脱硫剂加入炉中,通常是CaCO3等,煤中的硫与脱硫剂发生化学反应。转化为盐渣,用炉渣除去。该方法主要包括钙脱硫和循环流化床燃烧脱硫技术。
1)钙喷雾脱硫技术
炉内钙多级燃烧器(LIMB)技术主要使用硫固定剂CaCO3粉末注入炉内,CaCO3分解为CaO。燃烧过程中产生的SO2与CaO反应生成CaSO3,从而达到脱硫效果。该工艺操作简单,原料少,但脱硫效率不高,一般只有10%~20%左右。如果要实现高效脱硫,必须配合尾部加湿。这个过程在中国仍然需要改进,但美国,加拿大,日本和其他国家的工业改进和生产是一个具有发展前景的过程。
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2)循环流化床燃烧脱硫技术
循环流化床燃烧脱硫技术(CFD-FGB)是在循环沸腾床中加入脱硫剂(通常为石灰石和白云石等)。脱硫剂与煤一起悬浮和燃烧,产生由粉煤燃烧产生的SO2。直接被脱硫剂吸收,连续流过流化床,颗粒相互碰撞,使脱硫剂颗粒表面不断更新换代,使脱硫剂能充分吸收SO2,达到目的。高效脱硫。
2.3燃烧后脱硫
燃烧后的脱硫,即烟气脱硫,主要是指煤燃烧后的附加装置,燃烧后处理排出的烟气,达到标准后排出。烟气脱硫是目前国内公认的一种有效的脱硫方法,也是最广泛使用的脱硫技术。目前,烟气脱硫技术可以有效控制燃煤电厂的二氧化硫排放,是一个具有巨大发展潜力的技术过程。
1)湿法脱硫技术
石灰石-石膏法具有广泛的应用和简单成熟的技术。碳酸钙作为一种吸收剂,来源广泛,价格便宜,易于获得,烟气处理范围广,能有效处理200MW~600MW的烟气,对锅炉的适应性强。它可用于一般大型发电厂或大功率锅炉。技术。生产的副产品石膏(CaSO4•2H2O)可用作其他行业的原料,以提高产品利用率。然而,由于碳酸钙几乎不溶于水,因此它被制成浆料作为吸收剂,这不仅需要高设备而且还增加了经济成本。在整个过程中,碳酸钙中的不溶性颗粒和飞灰会导致设备磨损。在设备车间的连续运行中,会发生结垢,严重时会堵塞喷嘴,影响脱硫效率。
2)干法脱硫技术
干法烟气脱硫工艺采用吸收剂进入吸收塔,脱硫后产生的脱硫副产物为干法。与湿法相比,干法脱硫具有投资少,占地面积小,运行成本低,设备简单,维护方便,不需要再加热烟气,但钙硫比高,脱硫效率低的特点。而副产品不能商品化和其他缺点。
3关于脱硫工艺选择方法的探讨
在烟气脱硫中,湿法脱硫技术和干法脱硫技术各有利弊,脱硫方向的重点也不同。湿法脱硫技术一般对二氧化硫的吸收率高(均可达到90%以上),经济成本适中。然而,不同的湿法脱硫技术存在许多限制。首先,虽然湿法脱硫工艺对二氧化硫的吸收率很高,但富含二氧化硫的浓缩液的处理需要对工业设备有较高的要求(耐磨性),并且易于污染和堵塞出口,仍然需要改进。另一方面,作为原料气体的二氧化硫必须夹带大量不溶性颗粒和灰尘,这需要预处理,难以完成,并且增加了经济成本。在整个反应过程中,使用高温气体作为反应介质,并且需要热交换和冷却。
对于干法脱硫技术,应用时间较长,有较多的实际应用经验。而且,与湿法脱硫技术相比,干法脱硫技术一般经济成本低,适合当地条件(非常适合缺水),不易结垢,对设备要求低。对于不同地区的煤炭能源结构,产生的副产品是固体,不会对环境造成二次污染。但是,由于干法脱硫技术不能在大面积工业化,脱硫率仅为70%左右,通常不能满足排放要求。因此,干法脱硫技术还需要进一步改进。
对于特定的燃煤电厂,除相关技术指标外,除相关技术指标外,还必须了解如何使用一些科学的选择方法,以确保最终选定的脱硫工艺具有良好的适用性。脱硫过程的选择方法主要包括以下内容:1)专家会议方法。组织专家会议讨论适当的脱硫工艺计划;2)分析方法。影响选定脱硫过程的因素是分层的,根据实际情况为每个因素增加不同的权重,以确保最终选定的工艺计划的合理性和适用性;3)灰色综合评价方法。通过系统分析进行脱硫过程的半定量和半定量评估。
结语
对于中国的燃煤电厂来说,脱硫工作面临的形势仍然十分严峻,存在着亟待解决的各种问题。只有从燃煤电厂的实际情况出发,坚持应用,合理,经济的原则,不断改进和创新脱硫工艺,才能真正保证脱硫工作的质量和效率得到全面提高。
参考文献:
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[3]王跃.国内火电厂脱硫技术现状[J].广东化工,2015,42(13):134-135.
论文作者:王素朋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/21
标签:技术论文; 烟气论文; 湿法论文; 流化床论文; 燃煤论文; 方法论文; 电厂论文; 《电力设备》2018年第15期论文;