关于电厂烟气脱硫工艺技术及环保工程分析

关于电厂烟气脱硫工艺技术及环保工程分析

(神华包头煤化工有限责任公司内蒙古包头014000)

摘要:电厂烟气中含有一定量的硫化物,如果不予处理而直接排到空气中,不仅对电厂相关设备造成影响,而且对环境的污染也是非常严重的,因此运用工艺技术对电厂烟气中硫化物进行脱除非常重要。本文对电厂烟气脱硫环保工程进行了研究,旨在促进电厂要求脱硫工艺技术不断优化发展,实现社会经济与环境效益融合发展。

关键词:电厂;烟气;脱硫工艺;环保

电力资源是人们正常生活和工作的重要保障,在促进社会经济发展中占据重要地位。而电厂作为电力资源的重要来源,在生产过程中也会对环境造成较大影响,尤其是烟气中含有的硫化物,直接排到空气中对环境造成的影响是非常大的。随着社会的发展及人们环保意识的增强,社会对电厂生产提出了更高环保要求,电厂要求脱硫工艺技术应用受到进一步关注和重视。

1电厂烟气脱硫的重要性

煤炭燃烧是电厂电力资源生产的重要动力,而煤炭作为一种复杂复合物,内部含有一定量的硫单质或硫化物,在燃烧后就会产生较多的二氧化硫等硫化物,这些硫化物排到空气中与水分接触后,就会形成酸雨,这样不仅会影响各种植物生长,给生态环境造成破坏,而且也会对建筑等造成腐蚀,进而影响建筑整体美观性甚至安全性。另外,空气被硫化物污染后,就会威胁到人们身体健康。总而言之,电厂烟气中的硫不管以何种形式排放出来,对各方面的影响都是挺大的,因此在电厂生产过程中,采取工艺技术对烟气中的硫进行脱除具有极其重要的重要性和必要性。

2电厂烟气脱硫工艺技术

(一)干法脱硫

干法脱硫是电厂烟气硫成分脱除的一项常用方法,主要是通过利用颗粒物烟气中的硫元素进行脱除,两者结合后会将硫元素转化成新的硫化物,在此基础上再将其脱除。这种脱硫方法虽然说工艺流程非常简单,成本也很低,且不会影响烟气排放,但是效率及硫脱除率不高,因此在硫含量较高的电厂烟气中并不适用,如果要运用,应对颗粒物进行优化改善,以提高硫脱除率。

(二)半干法脱硫

半干法脱硫是在干法脱硫工艺基础上一种应用,主要是在后期对处理后烟气进行一个湿润处理环节或流程,以在降低脱硫难度基础上提高脱硫效率。经改善后虽然效率有所提高,但是整体而言仍存在很多不足地方。

(三)湿法脱硫

相对于干法脱硫工艺技术而言,湿法脱硫法由于效率高、成本低、灵活性强等优点而得到广泛应用。湿法脱硫机理主要为石灰石与二氧化硫发生化学反应。在工艺应用中,一般根据电厂烟气成分特点等将吸收塔设置为三个区,有毒企业在吸收区发生反应,烟气中硫被吸收,然后进入除雾区后将其分开,吸收的二氧化硫产物在脱硫产物氧化区内与氧气结合后生成硫酸钙而被有效脱除。湿法脱硫工艺技术在电厂烟气脱硫应用中有较大优势,一是整体工艺技术水平较为先进,结合发达国家设备仪器运用,有一套完整的调控软件,自动化水平较高,实现了烟气脱硫工艺流程简化,在电厂烟气环保工程应用中较为可靠,能够很好满足电厂生产环保要求。二是湿法脱硫工艺成熟,脱硫效率高。相对于干法脱硫和半干法脱硫技术而言,湿法脱硫脱硫效率及硫脱除率都比较高。虽然说湿法脱硫技术有较多优点,但在实际应用中仍存在一些不足,主要体现在标准及规范缺乏方面,由于没有一个统一标准对整体操作过程进行规范,工作效率不稳定,时间及设备资源浪费现象也很普遍,因此在很多方面仍需不断优化完善。

3电厂烟气脱硫处理技术特点

(一)涉及设备较多,且差异大

脱硫处理技术应用效果受到各方面因素影响,电厂生产本身就涉及到大量设备,而且各个电厂基本设备情况不一样,燃烧也主要是由使用需要情况确定,脱硫工艺在应用中可对各类材料比例进行自主设。脱硫设备在电厂区中通常是独立的,脱离处理实现主要是依据石灰石中钙与硫反映生成物质后与氧气融合最后形成石膏,要完成这一系列反应需要处理设备包含多种功能,流程中多个系统会进行不同切换,在各设备、各系统共同作用下才能完成电厂烟气脱硫处理排放。

(二)自动化要求高

电厂生产运作是一个复杂过程,烟气中也含有较多有害成分,因此在确保电厂生产正常运作情况下,为提高生产效率及安全性,国家环保部门对电厂企业硫处理规划中强调对自动化设备应用及普及。而在实际应用中,电厂企业也很重视对先进设备及处理工艺的引进利用,而这些先进设备在自动化方面往往都是比较高的,因此整体而言电厂烟气脱硫处理技术应用自动化水平是比较高的。脱硫处理技术自动化水平的提高降低了人工操作,从而提高了脱硫处理过程的安全性。

(三)分系统调试比重大

电厂烟气处理需经过一定流程,而且涉及到诸多化学反应,因此在短时间内是不能完成处理及排放的。在脱硫处理中,反应系统及其他废弃物处理系统都是独立的,而且这种计划性方式在电厂运转中往往占据较大比重。为确保各处理系统运作情况,脱硫处理中分系统调试比重是非常大的。

(四)当前脱硫工程缺乏统一的规范与标准

就目前看来,在调试脱硫工程时,缺乏有效统一的规范与标准是当前一个重要的问题。所以要求工作人员能够长时间进行调试试验,从而得出与自身企业发展相符的全面的验评标准,以有效促使调试质量的提升。不仅如此,还需在不断的实践过程中,参考火电机组的标准与实际生产情况来制定出切实可行的验评表,以确保今后调试工作的顺利开展。

(五)对厂房清洁度、电源的可靠与防腐有着较高要求

在脱硫工程的全部管道中都需要使用到石灰石浆液和石膏浆液这两种介质,其腐蚀性极强,并且浆液往往会存在石膏浆液罐、事故浆池、吸收塔以及石灰石浆液罐当中。所以只要开始使用联遛工程,则需要确保箱罐内的搅拌机连续运转,就算是脱硫工厂不引进烟气亦是如此,以切实避免石膏与石灰石发生沉淀。不仅如此脱硫工程要求厂房具有较高清洁度。由于联硫工厂中,吸收塔的地坑连接着工程地沟,所以厂房越清洁,则越容易将箱罐中的石膏浆液与石灰石回收起来,避免杂质进入到吸收塔内,使得石膏品质以及联硫效率受到影响,甚至还等会堵塞滤网,导致工厂停运。

4电厂烟气脱硫环保工程的方法

(一)石灰石-石膏法脱硫法工艺流程

在应用石灰石-石膏法脱硫法工艺时主要是在吸收塔内完成,所以说吸收塔对于整体脱硫工艺而言有着非常重要的作用。所以需要确保能够合理布局吸收塔,通常根据职能不同的类型可以将其划分为除雾区、脱硫产物氧化区以及吸收区这几种区域,以确保烟气中的有毒气体在通过吸收区过程中可以充分接触溶液且产生化学反应,以达到吸收含硫烟气的效果。除雾区的功能主要在于有效分开烟气、灰分以及洗涤溶液。氧化区的功能主要在于氧化由于吸收二氧化硫所形成的亚硫酸钙为容易分离的硫酸钙。在设计反应塔时需要结合吸收区的实际情况来进行,通常吸收塔是在PH值5-6的条件下工作。结合实践经验可知,将脱硫剂在浆池中的反应时间增加,使用小颗粒石灰石和强制氧化能够大大提升石灰石利用率。当前实际使用的吸收塔能够有效结合其不同区,大大减少了成本费用,实现电厂经济效益的提高。

(二)石灰石一石膏法脱硫法反应机理

吸收液通过喷嘴雾化后进入吸收塔后,分散为小颗粒的液滴,让其得以均匀覆盖于吸收塔断面上。在逆流作用下塔内烟气会与该类液滴出现大面积接触并发生化学反应,从而达到有效吸收烟气中的有害气体的目的。二氧化硫经过反应生成的产物在吸收塔底部的氧化区经过一系列的复杂反应最终会形成石膏。在此过程中要求连续加入石灰石,以确保吸收液中的PH不发生变化,同时能够减少石灰石的消耗量。不仅如此,还需要连续搅拌吸收塔循环泵,以确保能够将石灰石均匀分布在溶液中,且彻底溶解。

5燃煤电厂烟气脱硫环保工程实施中存在的问题

尽管随着电力行业的快速发展及科学技术水平的不断提高,电厂烟气脱硫环保工程实施效果效率都得到了很大提升,但是整体而言,我国燃煤电厂脱硫处理中仍存在一些问题,脱硫环保工程研究仍需不断深入。一是在技术选择方面问题。在脱硫技术不断创新发展的同时,电厂企业在技术选择上也更难拿定方案。由于各种处理技术往往缺乏详细介绍说明,技术指导也很难到位,因此企业在选择后开始运用中也会面临很多问题,尤其是一些新建电厂,相关处理及管理经验的不足很难制定出科学合理处理方案。而处理方案制定的不合理不仅增加实际使用中的成本,而且处理效果也不理想,从而给电力生产造成很大影响。二是运行方面问题。脱硫处理系统在运行过程中,处理效果及效率在各种因素影响下会逐渐下降,电厂企业要确保运行质量,必须设备检修、保养等各方面工作。三是管理方面问题。随着国家对可再生能源及其他新兴能源的大力开发利用及社会环保要求的不断提高,电厂企业要实现可持续发展,在脱硫处理能力方面就应与时俱进,不断提升自身脱硫能力。但是整体而言,我国燃煤电厂脱硫能力往往滞后与行业发展很多,一些企业环保意识不强,在管理中不重视脱硫设备的更新更换,烟气脱硫不彻底,脱硫能力不能满足环保要求。

6做好电厂烟气脱硫环保工程实施效果的策略

(一)提高环保意识,强化责任落实

首先,电厂企业应充分认识到烟气脱硫处理重要性,通过加强宣传、培训等方式不断提高员工整体环保意识,从而端正自己在工作中的态度,秉持负责态度去开展工作。其次,电力企业应将脱硫处理工作作为企业生产中的重点企业,并结合脱硫工艺流程实际情况,强化日常管理,强化工作人员责任落实,以确保各项管理工作落实到位。

(二)全面做好设备日常检修保养工作

首先,机械设备是确保脱硫处理工作有效进行的基本前提,因此工作人员在工作前应检查设备情况,如果存在问题应处理后再开始正常生产工作。严格做好设备调试工作,确保各设备及分系统工作状态。其次,合理调整烟气挡板。烟气挡板是与脱硫系统连接的一个跳闸设备,在脱硫处理是很容易出现问题。为全面预防跳闸事故发生,电厂在设定旁路开关时应确保发生事故时开会能够顺利开启。此外,做好管道清洁工作。管理清洁度对脱硫处理有一定影响,为确保脱硫处理效率及效果,应定期做好管道清洁工作,以保证要求清洁度。

(三)重视洗涤液PH值控制,加强监控检测管理

吸收塔中洗涤液PH值对二氧化硫吸收速率有很大影响,同时也会设备造成一定程度的腐蚀,因此在脱硫处理过程中应重视控制管理。另外,电厂应严格监控检测体制,从严格细节审核、强化脱硫性能考核实验等方面确保烟气脱硫处理结果满足环保要求,从而实现企业经济与生态环境的和谐发展。

(四)重视脱硫工程的细节

在电厂烟气脱硫中,各个环节联系都非常紧密,如果作业人员没能对其中的细节问题予以充分重视,则会在一定程度上阻碍了脱硫环保工程的开展,使得脱硫效果大幅下降。因此,有关作业人员必须要能够严格审查脱硫工程中的细节问题,避免出现细节上的问题,以确保脱硫环保工作的有效进行。即便是脱硫工程较为独立,同时其细节问题复杂性较低,不会过多影响到机组功能和经济效益,不过仍需要落实好脱硫工程的相关检查工作,这样不但能够保证充分发挥出机组功能,并且还可有效提高脱硫工作的安全性。

(五)提高管道的清洁度

由于脱硫工程管道内的石膏浆液以及石灰石浆液极易发生粘结,同时具有较强的腐蚀性,所以极易出现管道堵塞的情况,大大增加了冲洗管道的难度。如若没能及时发现管道堵塞情况,则必须要采取割管方可进行疏通。因为一般管道都是衬胶,所以都会大大增加了切割与焊接管道的难度。如若无法在第一时间对焊口衬脱部位进行修复,则会导致管道受到腐蚀,所以务必要对管道的清洁度进行严格把控,降低管道堵塞的发生几率。在将石灰石加入管道与吸收塔中前,需将管道全面清理干净,同时使用大流量水进行冲洗,以保证引入浆液前管道清洁度较高。不仅如此,在运行环节还要预防管道堵塞的情况。通常而言,在脱硫工程中的浆液管道均配置了冲洗装置,所以在停运时务必要有效冲洗管道。通过对大量实践经验总结发现,石膏浆液管道在停运后冲洗完毕使用时间约30min,通常能够在40min内冲洗完毕石灰石浆液管道,并且不会致使管道受堵。不仅如此,还需防止地沟和各箱罐溢流管堵塞,同时需要科学使用透光盖板来当做沟道盖板,方便工作人员对沟道内浆液流动情况进行密切观察。

(六)做好烟气挡板的调试工作

通过科学调试烟气挡板,能够在一定程度上减少出现跳闸之类的安全事故几率。同时科学试验旁路挡板开关,则能够确保在出现故障时可以正常启动。一般来说,导致机组跳闸的原因较多,其中一个最为重要的影响因素便是烟气挡板。不仅如此,烟气挡板还起到了连接脱硫工程和机组的重要作用。如果在脱硫工程运行环节发生故障,但是无法顺利启动旁路挡板的情况,就极易出现跳闸等情况。所以相关工作人员可将联锁保护装置设置于旁路挡板部位,以确保机组运行的稳定与安全。与此同时,相关作业人员还需将旁路挡板的开关定值进行科学设定,一旦出现机组停运的情况,仍需实施相应试验。

7结束语

总而言之,由于电厂烟气中含有许多有害物质,如若直接将其排放到空气中必定会对环境产生严重的影响。而在烟气中含有大量的硫化合物,所以,要想确保电厂发电的环保性,那么在处理烟气过程中,要求能够重点展开脱硫环保工程。当前火电厂脱硫环保工作实际有效性还不是十分理想,想要改变这一情况,就要求相关工作人员能够正视其中的问题,并采取有效的对策进行处理。

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