燃煤電廠除灰
--脫硫一體化工藝的思考

石祥文

國電諫壁發(fā)電廠

引言：

燃煤電廠主要利用鍋爐燒煤進(jìn)行發(fā)電，鍋爐中會(huì)排出大量的爐渣和飛灰，這些廢棄物中含有活性氧化鈣等物質(zhì)，在進(jìn)行廢棄物處理時(shí)會(huì)與水融合，從而形成沖灰水。由于活性氧化鈣等物質(zhì)呈堿性，因此沖灰水的PH值會(huì)嚴(yán)重超標(biāo)。在這種情況下，不僅干凈水質(zhì)會(huì)受到污染，燃煤電廠還要承擔(dān)高額的排污費(fèi)用，極不利于燃煤電廠的可持續(xù)發(fā)展。在此背景下，探究燃煤電廠除灰--脫硫一體化工藝是非常必要的。

一、除灰--脫硫一體化工藝原理分析

燃煤電廠在發(fā)電過程中會(huì)產(chǎn)生大量煙灰，這些煙灰經(jīng)由除灰系統(tǒng)，會(huì)產(chǎn)生很多堿性結(jié)垢，堿性物質(zhì)混入沖灰水中進(jìn)行排放，會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，因此必須根據(jù)產(chǎn)生問題的原理進(jìn)行針對性的解決。除灰--脫硫一體化工藝主要應(yīng)用酸堿性中和反應(yīng)的原理，將除灰系統(tǒng)與脫硫系統(tǒng)相聯(lián)合，使脫硫系統(tǒng)中的脫硫劑與除灰系統(tǒng)中的堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)，從而解決除灰系統(tǒng)的結(jié)垢問題和沖灰水PH值超標(biāo)問題。在除灰系統(tǒng)和脫硫系統(tǒng)的聯(lián)合運(yùn)行過程中，脫硫塔中的吸收液含有部分亞硫酸和氫氧硫酸物質(zhì)，用吸收液作為沖灰水可以與除灰系統(tǒng)中的飛灰發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，并將二氧化硫送回脫硫塔中進(jìn)行二次處理，這種運(yùn)行的方式充分應(yīng)用廢物利用、以廢止制廢的原理，使燃煤電廠的治理效率顯著提升。但是在實(shí)際運(yùn)行過程中，要對除灰系統(tǒng)中堿性物質(zhì)和二氧化硫的含量進(jìn)行精密分析，并通過添加脫硫劑、堿性物質(zhì)等手段，使除灰系統(tǒng)與脫硫系統(tǒng)中的酸堿物質(zhì)達(dá)到充分的中和。

二、除灰--脫硫一體化工藝的實(shí)際應(yīng)用分析

(一)能夠?qū)崿F(xiàn)雙系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行

燃煤電廠利用傳統(tǒng)濕法進(jìn)行除灰作業(yè)時(shí)，除灰系統(tǒng)和脫硫系統(tǒng)是兩個(gè)相獨(dú)立的系統(tǒng)，因此運(yùn)行的效率相對較低。在進(jìn)行除灰和脫硫作業(yè)時(shí)，除灰系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量結(jié)垢，這些結(jié)垢中含有大量堿性物質(zhì)，會(huì)造成排污水的PH值嚴(yán)重超標(biāo)，因此除灰脫硫的效果并不理想。利用除灰--脫硫一體化的工藝技術(shù)，就是將除灰系統(tǒng)與脫硫系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)行，這種模式能夠充分實(shí)現(xiàn)廢物利用的效果，使除灰系統(tǒng)中產(chǎn)生的堿性結(jié)垢與脫硫系統(tǒng)中的酸性物質(zhì)相中和，從而實(shí)現(xiàn)一定程度上的酸堿平衡，極大程度上降低了排污水的PH值。這種以廢制廢的工藝手法不僅能夠有效提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率，還能夠降低燃煤電廠污水治理的成本，具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

(二)能夠節(jié)省部分工序的時(shí)間

燃煤電廠利用除灰--脫硫工藝時(shí)，脫硫系統(tǒng)中的脫硫塔吸收液會(huì)對較低的PH值進(jìn)行有效控制，并且使其與氧化鎂產(chǎn)生反應(yīng)。吸收液與氧化鎂會(huì)通過中和反應(yīng)產(chǎn)生澄清溶液，而利用傳統(tǒng)濕法工藝時(shí)必須通過制漿系統(tǒng)才能夠達(dá)到這一效果。制漿系統(tǒng)運(yùn)行起來規(guī)模比較龐大，因此投入的成本也相應(yīng)較高，而通過除灰--脫硫一體化工藝能夠有效替代這一系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果。另外，在除灰--脫硫一體化工藝中，將氧化鎂作為脫硫系統(tǒng)的脫硫劑會(huì)產(chǎn)生硫酸鎂，硫酸鎂是一種溶解度很強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)，作為脫硫產(chǎn)物不僅不會(huì)對環(huán)境造成危害，還能夠混入沖灰水流入除灰系統(tǒng)，并在除灰系統(tǒng)中發(fā)生化學(xué)發(fā)生，生成氫氧化鎂的沉淀，將鍋爐燃燒產(chǎn)生的廢渣和廢水進(jìn)行妥善處理，使得整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的工序被大大縮減，從而降低燃煤電廠除灰脫硫的成本。

(三)投資和運(yùn)行費(fèi)用相對較低

利用除灰--脫硫一體化的工藝技術(shù)除了以上優(yōu)勢，還能夠極大程度上降低系統(tǒng)設(shè)備的投資。根據(jù)除灰--脫硫一體化的工藝原理，燃煤電廠在構(gòu)建運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)只需要在原有的除灰系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一臺200MW機(jī)組的工業(yè)脫硫設(shè)備，根據(jù)雙系統(tǒng)構(gòu)建的現(xiàn)實(shí)情況來看，燃煤電廠一般主需要2000萬就能夠配置完畢整套運(yùn)行設(shè)備，而利用傳統(tǒng)濕法工藝配備設(shè)備時(shí)，同樣的機(jī)組建設(shè)至少需要燃煤電廠投入2億左右的成本，因此投資和運(yùn)行的費(fèi)用會(huì)大大的降低。另外，除灰--脫硫一體化的工藝技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行過詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)的情況與工業(yè)實(shí)際運(yùn)行情況基本吻合，說明除灰--脫硫一體化工藝是十分可行的。雖然除灰--脫硫一體化工藝的脫硫率與傳統(tǒng)濕法工藝而言相對較低，但是從運(yùn)行效率、成本投入、環(huán)境保護(hù)等方面來看，運(yùn)用這一工藝手法是很有必要的。

(四)解決沖灰水PH值超標(biāo)問題

在燃煤電廠的運(yùn)行過程中，除灰系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量的堿性結(jié)垢，這些結(jié)垢會(huì)混入沖灰水中，使排放污水的PH值嚴(yán)重超標(biāo)，在利用除灰--脫硫一體化工藝技術(shù)以前，這一問題一直是燃煤電廠的最大困擾，而除灰--脫硫一體化工藝技術(shù)能夠有效解決這一問題。例如燃煤電廠可以配置一個(gè)小型的煙氣脫硫系統(tǒng)，這一系統(tǒng)可以與煙灰中的堿性物質(zhì)相中和，不僅能夠解決煙氣中的二氧化硫，還能夠清除除灰系統(tǒng)中的堿性結(jié)垢，由于小型煙氣脫硫系統(tǒng)的成本不高，運(yùn)行過程也比較簡便，因此對燃煤電廠的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。

結(jié)論：

綜上所述，針對燃煤電廠除灰--脫硫一體化工藝的探究是非常必要的。本文主要對燃煤電廠除灰--脫硫一體化的工藝原理進(jìn)行分析，然后就其應(yīng)用于實(shí)踐的可行性進(jìn)行分析。研究可得，燃煤電廠應(yīng)用除灰--脫硫一體化工藝不僅投資和運(yùn)行的費(fèi)用相對較低，還能夠?qū)崿F(xiàn)雙系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行，節(jié)省部分工序的運(yùn)行時(shí)間，提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率，并解決沖灰水PH值超標(biāo)問題。希望本文可以為研究燃煤電廠除灰--脫硫一體化工藝的相關(guān)人員提供參考。

[1]韓博.脫硫除塵一體化超低排放技術(shù)改造在燃煤電廠中的應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)(北京)，2017.

[2]唐志軍.探究燃煤電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)發(fā)展趨勢[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016(02)：17-18.