淺析電廠鍋爐煙氣除塵脫硫綜合治理技術

李曼曼

【摘 要】對于電廠鍋爐污染物的排放問題，我國的政府和相關人士都給予了高度的重視，為此對于煙氣除塵脫硫技術的研究也加大的投入力度。經過長期的探索和研究，煙氣除塵脫硫技術的應用已經取得了一定的效果，并且成為了電廠鍋爐污染物排放治理的主要手段，為我國生態環境的保護也做出了一定的貢獻。然而電廠鍋爐煙氣除塵脫硫技術在使用過程中還存在著一定的不足，這也是當前有待我們去解決的問題。因此只有通過不斷的改進和優化，并且逐步的進行實踐和創新才能夠更好的對其加以完善，這對于我國控制質量的改善和環境的治理都有非常重要的意義，同時也是提高我國社會經濟發展和環境保護相互和諧的重要措施。

【關鍵詞】電廠鍋爐；煙氣；除塵脫硫；治理技術

環境保護是我國重要的一項基本國策，隨著各行業技術進步的加快以及我國環境保護法律、法規的不斷完善，人民越來越來注重環境保護。我國GDP的增長和重化工業的不斷發展，致使我國面臨的環境壓力與日俱增，如果環境治理不能達到有效實施，我國將像西方發達國家一樣走先污染后治理的工化業道路。火電廠作為我國主要的發電廠，應在環境保護方面起到模范帶頭作用，已響應國家對在環境保護的政策。

一 電廠排放的煙氣組成及其影響

煤炭，可以說是一種“樹木化石”，見證了歷史上億年的變遷，是自然界不可再生的資源。煤炭里富含碳、氧、氮、硫等多種元素，因而在燃燒后，會排出大量煙塵，其中不僅有二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等有害氣體，還包括有礦物質微粒等雜質。

雖在電廠配備有專用的鍋爐設施，并在煤炭中添加相關礦物質，然而額定蒸發量參數較大，所以電廠中煤爐的排氣量是其他工業用爐無法衡量的。由于燃煤溫度較高，至少都是高于1200℃，故都被燒成無機物。燃煤電廠配有專門的煙囪，煤炭燃燒后形成的污染氣體及其他雜質便通過煙囪排入到大氣中，并隨著空氣的流動進行擴散，影響周遭的環境。這些物質混入到空氣中，會給人們造成各種呼吸性疾病，也會給工農業生產帶來嚴重損失。如，近年來的酸雨。眾所周知，酸雨呈酸性，會改變水質，影響人們正常飲水。并對植被、建筑物等有強烈侵蝕作用。而二氧化硫、NO等便是制造酸雨的直接罪魁禍首。

二 電廠鍋爐產生粉塵的危害以及控制措施

（1）火力發電廠的鍋爐是電力生產的核心部分，按照不同的發電要求鍋爐的大小和結構也都有所不同，但是在運行過程中都會產生大量的粉塵和有害氣體，對于大氣環境的破壞都是直接的。

（2）為了更好的降低鍋爐生產所帶來的負面危害，需要根據鍋爐的不同結構和大小來選擇合適的治理設備，這也是控制鍋爐污染排放最主要的措施。其中大中型鍋爐所采用的設備多為電除塵器，這種除塵器的治理效果相對較好，并且便于使用，能夠有效的控制因鍋爐燃燒而產生的粉塵和污染氣體。而小型鍋爐所采用的過濾器多為文丘里等除塵設備，這些設備的使用也有著各自不同的優點，首先其結構相對簡單，便于安裝和使用。其次是設備的造價低，不會產生太大的經濟負擔。但是這種除塵器的使用效果相對于大型鍋爐的電除塵器相對較差，治理排放的效果與相應的標準還有這一定的差距。但是這種除塵器的應用還有著一定的可改造性，可以通過優化來對其進行不斷的完善。

（3）為了控制煙氣排放，保護環境，國家制定頒發《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）和《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2001），按上述標準，其粉塵排放均要求≤30mg/Nm3。

三 煙氣脫硫脫銷

1 二氧化硫及酸雨對生態環境與人身健康都有一定危害性，可能損毀森林、可能腐蝕建筑物，對土地及植物也存在著一定的危害性。當前我國的二氧化硫的排放量已經超過環境容量，政府應給予高度重視。

2我國的產煤量與煤消耗量在世界排行居前，占燃料消耗總量的70%，在2010年我國消耗24.5億噸，超過環境可以消耗的數值。燃煤是二氧化硫的主要來源，70%的NOx也來自燃煤。火電行業是最大源頭，必須要從根本加以控制。

3為了降低二氧化硫與氮氧化合物的污染，國家提出了減硫目標，隨著經濟的快速發展與煤炭消耗量的增加，二氧化硫的排放量有了明顯的下降，并提出頒發一系列嚴格政策法規與環境質量標準，所有的火電廠只要脫硫項目不合格，都不能批準，已經建完的火電廠，必須要加建脫硫項目，無法達到排放標準的要加收二氧化硫排污費200-500元/KW，對各類工業鍋爐的煙氣排放，亦制定了相應的標準：

4燃煤分為有機硫與無機硫兩類，在燃燒過程中，一部分與煤灰相溶形成無機鹽，多數被氧化成二氧化硫隨煙氣排出。在高溫狀態下生成氮氧化物。如燃煤含S量0.8%，煙氣中生成SOx1550mg/Nm3，NOx約850 mg/Nm3，又如一臺20t/h鍋爐，燃煤SY1.56%，煙氣中二氧化硫2500mg/Nm3，如果燃煤含S量2%，轉化率80%，則煙氣中二氧化硫濃度幾近4000mg/Nm3，我國產煤的硫含量大多數在1%以上，可見脫硫脫氮任務艱巨。

5國內采用的主要脫硫技術

第一，采用最廣的當屬工藝比例濕法，85%（其中石灰石石膏法36.7%，其它濕法48.3%）噴霧干濕法0.4%、吸收劑再生脫硫占3.4%。爐內塔鈣1.9%。該法盡管應用范圍較廣，但是投資大且占地面積較廣，運行電耗高，耗水量較大，而且會產生更多副產品，影響正常使用。

第二，新氨法脫硫，甚至包括二氧化硫、HCL、HF和NOX和粉塵的吸收、洗滌產生副產品農肥硫銨，脫硫成本僅250元/t-SO2。

第三，循環吸收脫硫法，使用特殊的吸收液可再生循環利用，高純度的二氧化硫是其附屬產品，是硫酸、硫磺的主要原料。

第四，半干半濕法煙氣脫硫。生石灰是其脫硫劑，設脫硫塔、噴水系統、排氣返回等部分，煙氣進煙道，從頂部進吸收塔，下面出來進袋收塵器。不必壓縮空氣，生石灰和收塵器回灰用高溫蒸汽經文氏管引流輸送入煙道，使其與煙氣混合充分，在煙道與塔頂噴入適量的工藝水，用來控制溫度，遇到蒸汽氧化鈣會加快消解，脫硫效率是靠回灰量與脫硫劑供給量保證的，返風是保證煙道與塔內的流速，使其符合不同鍋爐的負荷率，脫硫效率90%，排放濃度SO2100mg/Nm3，粉塵30mg/Nm3。

四 半干法鍋爐煙氣除塵脫硫一體化系統

1依托高效袋收塵器，用生石灰或者石灰漿作介質，煙氣從塔底彎管進入與脫硫介質解除，在吸收塔內進行SO2和Ca（OH）2的傳質吸收反應，生成CaSO3和部分CaSO4固體微粒隨咽氣和粉煤灰一起入袋收塵器捕集，收下的粉塵一起入溢流回料倉，使大部分物料返回吸收塔，少量作為回集灰外排。

2該循環過程可以迅速提高吸收塔內介質的濃度加上料氣，保證時間充足，使效率在90%以上，SO2排放濃度250-300mg/Nm3，粉塵排放濃度≤30mg/Nm3。

3除塵脫硫一體化裝置緊縮在同一構架范圍內，結構緊湊，占地面積小，投資小。

4鍋爐負荷40-110%內變動，對系統的運行與脫硫效率沒有影響。

5脫硫介質是用水消解的一種生石灰漿，廢氣可用時可以將其用作生石灰的消解輸送介質。從而可取消石灰漿攪拌池及噴槍，使系統更加簡化。

6收集的灰渣主要為粉煤灰和亞硫酸鈣（白色粉末）還有部分CaSO4難溶于水，在空氣中緩慢氧化為硫酸鈣。宜用于筑路或填埋，或水泥廠輔材。

結束語

對于除塵脫硫綜合技術還有相當長的一段路要走。因此，電廠技術人員應不斷探索，不斷創新，在實踐中不斷總結經驗和教訓，從而完善除塵脫硫綜合治理技術，防止火電廠煙氣中的粉塵和污染性氣體排入大氣，改善人們的生活環境，以造福于子孫后代。

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（作者單位：中國能源建設集團山西省電力勘測設計院有限公司）