燃煤电厂脱硫除尘超低排放方案制定

燃煤电厂脱硫除尘超低排放方案制定

张鸿博

新疆华泰重化工有限责任公司 新疆维吾尔族 830000

摘要：目前国内能源结构仍以煤炭为主，大气污染非常的严重，尤其是酸雨和粉尘危害相对较大。在生态文明建设的时代背景下，我们应当加强锅炉脱硫以及除尘技术创新与改造，对燃煤烟尘以及二氧化硫等污染物的排放进行严格控制。本文先对锅炉烟气脱硫除尘现状进行了分析，并在此基础上就电厂锅炉如何进行烟气脱硫与除尘提出了一些观点与认识，以供参考。

关键词：电厂；锅炉燃煤；脱硫除尘；技术

1 引言

燃煤电站烟气治理工艺经历了从“除尘”，到“除尘→脱硫”，再到“脱硝→除尘→脱硫”的转变。即使在现行的超低排放治理中，依然延用“脱硝→除尘→脱硫”这一工艺。该工艺各装置比较单一地考虑其污染物的控制。其中，SCR脱硝在“十二五”期间得到快速推广应用，成为了煤粉炉脱除氮氧化物的主流技术，因其适宜的工作温度要求而将其布置于治理工艺路线的最前端。然而，工程应用中发现，SCR脱硝装置在高浓度粉尘条件下容易产生催化剂寿命短、脱硝效率下降、过量氨逃逸生成硫酸氢铵等问题。呈粘性的硫酸氢铵不仅显著降低SCR催化剂性能，还影响到下游空预器、除尘设备的正常运行。所以，解决SCR脱硝装置在高浓度粉尘条件下带来的诸多问题，对我国煤电实现污染物长期稳定的超低排放、节能减排、环境改善有重要意义。

2 锅炉烟气脱硫除尘现状

近年来国内电厂锅炉生产行业发展的非常迅速，对脱硫除尘技术也给予了高度的重视和应用。通过对比分析传统与现代脱硫除尘技术工艺，可以确定现代技术工艺的优势，比如，脱硫除尘操作更加方便，而且投入的人力成本相对较低，实现了自动化控制。电厂锅炉烟气脱硫除尘过程中，应当仔细观察酸碱值以及温度等指标。由于现代技术的应用大大节约了劳动力和生产成本，因此可以减少劳动力和降低费用。当前形势下，人们逐渐开始关注生态环保，国家也强调生态保护的重要性。实践中通过不完全统计，目前国内有大约百分之十左右的电厂锅炉企业在研发时便使用脱硫除尘技术。然而，目前国内的锅炉烟气脱硫除尘技术还处于研发的初级阶段，具体实践中可以借鉴外国先进技术和经验，然后再结合我国现状进行改革创新。

3 超低排放控制技术

3.1 燃煤脱硫技术

目前可采用高效脱硫技术主要有单塔增加喷淋层、双托盘湿法脱硫、旋汇耦合器的喷淋塔、单塔双循环、双塔串联等方案。高效脱硫主要从增加浆液循环量、提高气液比、改善塔内烟气均匀性以及增强除雾器效果等方面着手来提高脱硫的效率，使得脱硫效率可达到99%以上。烟气中大部分硫的氧化物以SO₂的形式存在，在氧化气氛下，其中0.5%～1．5%的SO₂会被氧化成SO₃，同时烟气经过SCR装置时，0.3%～2%的SO₂在催化剂的作用下也转化为SO₃。传统的湿法脱硫对SO₃的脱除率有限，而SO₃具有较大的危害性，与SCR逃逸的氨反应生成硫酸氢铵对空预器造成腐蚀和堵塞，同时腐蚀烟道及下游的设备，并形成硫酸酸雾气溶胶，排入大气呈现“蓝羽”现象。目前SO₃有效的控制技术主要有：炉后喷钙基、镁基吸收剂，利用碱性物质降低烟气中SO₃含量；使用低低温高效除尘器，烟气温度在酸露点以下，SO₃冷凝成硫酸酸雾，黏附在粉尘一起被高效脱除，其脱除率一般不小于80%，最高可达95%；采用湿式电除尘器可高效协同脱除煤灰表面或以气溶胶形式存在的SO₃。

3.2 合金滤料技术

合金滤料是由不同丝径的金属纤维（316L、310S、C276等合金纤维）经过无纺铺制后烧结而成，其丝径属于微米级别，孔隙率达到75%～88%，表面积大，内部弯曲的通道能阻拦、吸附大量不同形状、粒径的污染物，并且阻力小、纳污能力高。不同于传统滤袋化纤材质，合金纤维毡通常采用具有耐高温、耐腐蚀性的合金材质制备而成，使用温度在400℃以上，最高可达1000℃，远高于普通的化纤滤料（不超过260℃）。合金滤料相比其他高温滤料，具有如下技术特点：超长滤袋寿命（≥8年）；废旧滤料可回收利用（无二次污染）；过滤精度高，可实现烟尘超低排放；耐高温（100～800℃）；机械强度高；耐磨性能好；耐热冲击强度好；韧性好，加工性能好（可焊接等）。

3.3 湿式电除尘器技术

湿式电除尘器作为烟气治理工艺的终端设备布置在湿法脱硫装置后，可有效收集微细颗粒物（PM2.5、三氧化硫酸雾、气溶胶）、重金属（汞、硒、铅、铬）、有机污染物（多环芳烃、二噁英等），除尘效率可达70%～85%，有效控制脱硫塔后细颗粒物、硫酸雾滴及石膏浆液等污染物的排放，同时解决WFGD带来的“石膏雨”、蓝烟问题，缓解下游烟道烟囱腐蚀、节约防腐成本。在湿法脱硫后建设湿式电除尘器，可以作为烟囱前的最后一道技术把关措施，在实现超低排放，全面解决烟尘、PM2.5、石膏雨、三氧化硫、汞、多种重金属、二噁英及多环芳烃（PAHs）等多种污染物问题，也是钢铁企业实现超低排放的必要措施，具有广阔应用前景。

3.4 石膏湿法脱硫除尘技术

对于燃煤锅炉而言，其烟气脱硫除尘操作工艺相对比较复杂，利用石灰石粉作为脱硫吸附剂，并且在浆液中加入适量水，将其制成石灰浆液。石灰石粉仓顶位置布设料位计，而且当仓内的料位达到了一定的预设高度时，接触式料位计就会自动发出警报。同时，还要将压力真空释放阀布设在石灰石粉仓顶部位置，舱压达到预设值以后，系统中的阀盖又恢复正常状态。从吸收区来看，二氧化硫等硫化物溶于浆液之中，并且吸收其中的烟气，其化学式为SO₂＋H₂O→H₂SO₃；同时将SO₂等有毒有害气体有效地溶解到液体之中，使其产生亚硫酸溶液，并且分解成氢离子以及亚硫酸氢根，其化学公式为H₂SO₃→H^＋＋HSO₃^－；H₂SO₃→H^＋＋SO₃^2－。当浆液流入到吸收区以后，因其中存储了大量的硫化氢以及二氧化硫等毒害物质，酸性溶液内的氢离子数量增多，溶液吸收二氧化硫的能力就会不断减弱。对于循环洗涤浆液而言，其主要构成为CaCO₃，而且吸收区、氧化区反应后部分H^＋会随之消失掉。中和区内适当加入一些石灰石浆液，可以使循环浆液内的CaCO₃逐渐减少，酸碱值得以恢复，同时这也是锅炉烟气脱硫的有效方法。

4 结束语

综上所述，随着工业行业发展进程的不断深入，经济发展与生态环境保护之间的关系越来越紧张，尤其是大量锅炉的应用导致空气中的二氧化硫以及烟尘等大量排入空气之中，致使生态环境遭到严重的破坏。在当前生态文明建设过程中，我们应当合理选择有效的技术工艺和手段，加强锅炉烟气处理，既要对其中的硫化物气体进行处理，又要解决锅炉燃煤产生的烟尘问题。

参考文献：

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