我国火电厂脱硫技术的发展及应用现状

我国火电厂脱硫技术的发展及应用现状

张裕富

大唐山西发电有限公司太原第二热电厂 山西省太原市 030001

摘要：近年来伴随着社会经济发展，工业化进程的加快，企业生产的耗电量也显著增加，而火电厂本身依靠燃烧煤炭进行发电，这种发电方式对于生态环境造成严重污染。因此如何在生产过程中经济有效的减少有害气体的排放，成为当前火电厂发展过程中急需解决的问题。基于此，本文主要探讨在我国火电厂脱硫技术的发展情况和当前脱硫技术的应用现状，为火电厂清洁生产得以实现提供部分参考。

关键词：火电厂；脱硫技术；应用现状；发展前景

在我国电力生产结构当中，火力发电占据的比重较大，根据中国电力企业联合会官方网站发布的《中国电力行业年度发展报告2020》显示，2019年中国的火力发电占比达到68.88％，而到2020年中国火电厂的SO2排放量将达到2100万t以上，火电厂排放的大气污染物必须得到有效控制，否则将直接影响到中国大气环境的质量以及电力行业的可持续发展，而火电厂脱硫技术的应用正是控制大气污染的关键性因素。

一、我国火电厂脱硫技术应用现状

（一）燃烧前煤炭脱硫技术

目前生产过程中，燃烧前脱硫技术主要是通过对使用的原煤进行清洗，并将煤炭中的硫除掉，利用这种方式降低火力发电厂排放的废气中的硫的含量，达到清洁生产的目的。当前火力发电厂使用的燃烧前脱硫技术主要是物理净化技术。这种技术利用煤炭中的有机质和黄铁矿的物理性质和密度、表面性质、电磁特性等差异实现硫煤分离，这种加工方式工艺简单，资金投入量较少，但在脱除有机硫以及黄铁矿硫的过程中脱除率较低，难以满足清洁生产的需求。其他的脱硫技术例如化学脱硫法和生物脱硫法等虽然具有一定的可行性，但是受限于资金和技术成熟度方面的原因未能得到大规模推广和利用^[1]。

（二）燃烧中煤炭脱硫技术

燃烧中脱硫处理主要是在生产中应用型煤固硫技术和流化床燃烧固硫技术，通过在煤炭中掺入固硫剂进行固硫处理，在煤炭燃烧生成二氧化硫之后尚未随着烟尘溢出就和固硫剂发生化学反应，生成固相硫酸盐，有效减少废气中的硫排放。当型煤燃烧技术被应用于炉温较高的锅炉进行脱硫处理时，由于煤炭粉尘主要是在悬浮状态下进行燃烧，因此脱硫率较低。目前主要使用的还是循环流化床燃烧固硫技术，这种技术在应用过程中利用石灰石进行固硫，固硫效率可以达到百分之七十到百分之九十。

3. 燃烧后煤炭脱硫技术

燃烧后脱硫处理主要是对尾部烟气进行脱硫处理，以净化烟气的方式降低烟气中的二氧化硫排放量。目前我国主要使用的是石灰石-石膏湿法脱硫技术，这种脱硫技术脱硫率大于百分之九十，设备运转率高，但运行成本同样高昂。

3. 脱硫技术应用过程中存在的问题

国内脱硫技术在应用过程中虽然大力实验并进行示范工作，但由于技术的推广力度不够，未能真正在生产过程中形成一整套规范的技术推广体系，技术未能被充分转化为生产力。脱硫工艺配套设备仍然以国外引起为主，知识投资费用增加，许多小型火电厂难以负担。

二、我国火电厂脱硫技术发展对策

（一）提高自主研发能力，降低生产成本

由于脱硫技术的应用所能带给企业的经济回报较为有限，且脱硫环节的增设本身并非生产的必须环节，且容易增加中间成本，不利于市场竞争，导致许多火电厂在应用脱硫技术的过程中积极性不高^[2]。此外目前已经存在一些脱硫效果较好但运行成本较高的脱硫技术，但由于大部分技术属于国外专利，引入成本较高，脱硫设备价格昂贵，给火电厂运营造成较大经济困难。因此在发展过程中为了让脱硫技术得到有效发展，必须要增加科研投入，培养相关科技人才，提高自主研发能力，实现关键技术和脱硫设备国有化，让具有国家专利的脱硫技术逐渐被应用到市场当中并产生效益，推动烟气脱硫国产化的进程，降低中小火电厂安装脱硫设备的负担，形成产研结合的良性循环体系^[3]。

（二）倡导循环经济，精细化生产提高利润空间

为了真正实现脱硫技术的推广和应用，让各个火电厂从被动转为主动使用脱硫技术，需要真正将循环经济的理念应用到火电厂生产过程中，让火电厂脱硫成为环保产业。为达到这一目标，需要在发展过程中加大力度研发脱硫技术的回收方式，对脱硫技术产生的副产品进行二次加工，使其产生足够的经济效益，推动火电厂应用脱硫技术增加收入，既完成对资源的综合利用，提高生产利润空间，同时创造良好的经济效益和社会效益，为脱硫技术的应用和推广打下良好基础^[4]。

3. 切勿盲目追求脱硫效果，保证技术适用性

当前阶段各种脱硫技术的工艺逐渐得到完善，在火电厂应用脱硫技术进行生产的过程中，应注意到尽管当前环境保护和节能减排逐渐得到人们的重视，但在技术选择上应该量力而行，由于火力发电仍然在电能生产过程中占据较大的结构比重，在脱离工艺的选择上需要做到具体问题具体分析，部分地区的生活生产用电主要依靠中小型火电厂进行发电维持，因此首先选择能够满足环保法规的脱硫技术，切勿盲目追求高效率和高脱硫率，同时尽可能选择技术相对成熟、运行可靠，有良好应用前景的脱硫技术，由于煤价上升较快，中小发电厂的盈利有限，需要尽可能选择投资较少且运行费用较低的脱硫技术，降低火电厂的经营负担，使脱硫技术真正能够在广大火电厂的运营生产过程中得到普及，真正实现保护环境的目标

^[5]。

三、未来火电厂脱硫技术发展方向

（一）SNOX脱硫技术

SNOX脱硫技术主要对燃烧后的烟气进行脱硫处理，烟气经过SCR反应器，SO2被固相催化剂氧化为SO3，SO3经过GGH后进入WSA冷凝器被水吸收转化为硫酸，并进一步浓缩为可销售的浓硫酸。SNOX脱硫技术相比其他脱硫技术，最大优势在于除消耗氨气外，不消耗其他化学品，也不会产生二次污染物，真正做到环保高效，且有助于循环经济发展，后期维护费用低廉，但缺点在于能源损耗较大，且投资费用较高，中小型火电厂应用较为困难。

（二）SNRB脱硫技术

SNRB工艺同样对烟气进行脱硫处理，在烟气进入设备后，利用石灰基或是钠基吸收剂吸收SO2，随后利用高温陶瓷纤维袋对烟气进行过滤，最后用高温脉冲喷射布袋去除烟尘，这种套脱硫技术独立于锅炉设备之外，不对锅炉运行施加干预，脱硫和脱硝效果均较为理想。

（三）NID脱硫技术

NID脱硫技术以一氧化碳或氢氧化碳维系后继，将加湿后的吸收剂喷入除尘器上游的小型反应器内部，在充分反应后将吸收剂收入除尘器当中进行二次反应。这种脱硫技术的优势在于系统简单，耗水量小，电耗较低，可有效适应各种含硫量的煤炭，在不增加额外投入的情况下使除尘效率得到提升。这种技术适用于发电量在300MW以下的机组，保证脱硫效率。

3. 移动床活性炭吸附法

活性炭在由氧气存在是，可以使二氧化硫转变为三氧化硫，并与烟气中的水发生化学反应，生成H2SO4，并吸附在活性炭孔中，该种脱硫法的脱硫效率可达到百分之九十，设备和工艺较为简单，且脱出的H2SO4可与炭进行反应重新生成水和二氧化硫，并可对SO2进行再加工，使得活性炭可重复利用，有效降低损耗。

结束语

综上所述，在火电厂脱硫技术发展和应用的过程中，火力电厂需要端正态度，认识到今后环境保护和清洁生产是大势所趋，在今后的生产过程中需要更多关注脱硫技术的发展和创新，并结合环保需要和生产需求合理应用脱硫技术，完成环境保护的目标，创造一个美好的未来。

参考文献

[1]武作民.火电厂烟气脱硫脱硝技术的节能环保问题研究[J].电力设备管理,2020(12):113-115.

[2]赵继良.火力发电厂环保设备运行成本分析[J].现代工业经济和信息化,2020,10(09):109-110.

[3]马宪梅,黄晓飞.燃煤电厂超低排放脱硫除尘技术路线探讨[J].环境与发展,2020,32(09):73-74+76.

[4]夏刚,吴其荣,周川雄,赵培超,杜云贵.燃煤电厂超低排放要求下的技术经济性分析[J].能源环境保护,2020,34(04):68-75.

[5]王文飚,许月阳,薛建明,李永生.燃煤电厂脱硫技术研究进展及建议[J].电力科技与环保,2020,36(03):1-5.