我国燃煤电厂烟气脱硫技术应用与展望

发表时间:2019/3/12   来源:《电力设备》2018年第27期   作者:丛树涛
[导读] 摘要:报告显示,保护中国的大气环境需要燃煤电厂进行烟气脱硫和整改。
        (大唐双鸭山热电有限公司  黑龙江省  155100)
        摘要:报告显示,保护中国的大气环境需要燃煤电厂进行烟气脱硫和整改。
        关键词:烟气脱硫;燃煤电厂;环境保护;综述
        最近十年,中国政府不断颁布有关燃煤电厂二氧化硫污染控制的法规,规定以及污染烟气排放标准。由于中国大部分煤炭燃烧是硫含量高于1的煤,因此有必要进行烟气脱硫。在未来10年中,中国将需要至少4万瓦的火电安装和烟气脱硫设备,才可以以达到中国的日常需求。
        近年来,中国加大了对烟气进行脱硫的治理力度,相对于以前有了十分显著的进展和成果。
        一、采用湿法石灰石的石膏烟气脱硫方法
        湿法石灰石石膏法是最成熟的烟气脱硫方法之一。脱硫效率可达90以上,设备运转率可达90以上。然而,缺点之一是成本高并且副产物易于引起二次污染。因为脱硫石膏的质地松散,如果没有采取积极有限的方法,则不可能形成新的脱硫石膏,有害物质将对人体造成巨大的伤害,成为新一个令人堪忧的问题。
        中国最早的湿法烟气脱硫示范项目已成功进入稳定运行阶段。脱硫生产的副产石膏也有了一种全新的综合利用方式。德国和芜湖在安徽省共同投资的石膏建材公司向翔宇电厂申请了1000吨石膏进行生产试验。在德国进行测试后,产品完全符合要求,另一家公司决定在香港建设一个工业园区。第一个项目是建造一个每年使用20万吨石膏的石膏板工厂,国外湿法烟气脱硫工艺也将会在中国应用,太原第一热电厂300兆瓦机组采用日本日立方法;重庆电厂北京2×200MW机组和2×200MW机组采用德国斯坦利方法及杭州半山电厂2×125MW机组。
        二、采用熔喷钙尾加湿活化烟气脱硫
        LIFAC由芬兰电力公司和锅炉制造公司于20世纪80年代初共同开发。脱硫率高达60~75,是一种非常有效的脱硫联合方法。从此可以看出,该方法符合当今社会的发展趋势,南京下关电厂的两台125 MW发电机组的就是应用的此方法。在过去的十年中,这项方法得到了极大的发展和完善。保留了将石灰石脱硫注入炉中的常用方法,并在反应活化剂的两侧加入空气预热器和除尘器,不参与反应的氧化钙被活化以将脱硫率提高至约80。
        三、烟气脱硫方法采用烟气循环流化床干法进行。
        GFB-FGD系统包括接收塔,集尘器,接收器准备系统,物品输送系统,用于喷水系统的脱硫灰输送和存储系统,以及电子控制系统。其特点是:固体接收剂颗粒具有长的停留时候并且在二氧化硫之间的热量和质量传递中强烈互换;脱硫效率高,硫含量高(硫含量3以上),脱硫效率90以上;由于床料的再循环,提高了接收剂的利用率,与传统的半干法相比,在相同的脱硫效率下,吸收剂可以节省30倍;锅炉负荷在30~100范围内波动,但脱硫效果仍符合规定标准。


        使用该方法可将反应温度降低至烟气零点,并且操作方式简单;紧凑型循环流化床反应器不需要特别大的空间;可实现大型化;脱硫产物以固态排放;无制浆系统;对改造工程的电除尘器无需改造 。该方法适用于这些行业的中小型火力发电厂和能源系统。由知名公司开发的循环流化床烟气脱硫方法已提交相关国家专利申请。此方法还适用于赤峰热电厂130t / h锅炉,但现在仍处于试运行阶段。
        四、综合烟气除尘和脱硫方法
        碱性液体(石灰,石灰石,其他碱液废物)用作吸收剂,以在紧凑且功能齐全的装置中从烟道气中除去二氧化硫。脱硫效率50~95,除尘效率90,投资省,运行成本低,占地面积小,阻力小,实用于35 t/ h以下锅炉使用。
        五、采用电子束氨法的烟气脱硫脱硝方法
        通过烟气脱硫脱硝方法将高能电子束辐射到烟气中,烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化为硫酸铵和硝酸铵。在该方法中使用的工业设备通常采用烟道气冷却加湿,氨电子束辐照和副产物收集方法。通过冷却塔调节粉尘净化的烟道气,以调节烟道气的温度和湿度,在降低温度同时,还增加水含量,然后流过反应器。在反应器中,用电子束照射烟道气以产生多个反应性基团,其与烟道气中的二氧化硫和一氧化氮反应形成相应的酸。它们与在反应器烟道气上游注入的氨反应形成硫酸铵和硝酸胺颗粒,其由副产物收集单元收集并用作农业肥料和工业原料。CAEB-EPS方法具有投资少,运行成本低,操作维护简单,可靠性高等特点。
        当脉冲电源产生的高压脉冲加到反应器电极上时,脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场也具有良好的除尘功能。当在反应器电极之间产生强电场时,它将变成高能电子,并且高能电子可以产生不同烟雾分子的裂化和电离。同时产生各种活性粒子和自由基。
        当水遇到时,形成硫酸和硝酸,并且在注入或其他中和物质的情况下形成硫酸铵/硝酸铵的气溶胶,然后通过集尘器收集。该装置设备简单,不仅运行成本低,而且完全去除有害污染物,无二次污染。
        六、烟气脱硫方法未来展望
        近年来,中国许多研究单位正在通过与国内外研究基金的合作,积极研究新的烟气脱硫方法。它已被确立为国家自然科学基金项目,正在研究中:柠檬酸法,催化氧化法,微生物法,等离子法和复合铁法等,新方法的共同特点是脱硫效率高,可达90以上;硫磺可循环使用,脱硫剂易再生,损失率低;投资和运行费用较低;不产生二次污染。
        目前,国内一些火电厂烟气脱硫项目仍是从国外引进至国内,现阶段的主要任务是加快国内电厂烟气脱硫方法和设备的国产化,从而满足二氧化硫处理的需要。如果实现火电厂烟气脱硫设备的国产化,不仅可以大大降低当前项目成本,而且可以促进中国机电产业的发展方向,从而进一步增强了中国机电制造企业的竞争力。
        参考文献:
        [1]杨敦峰. 脱硫循环浆液氧化还原特性的研究[D].山东大学,2018.
        [2]刘涛.我国燃煤电厂脱硫方法应用现状及展望[J].科技资讯,2017,15(27)
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