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湿法烟气脱硫技术在火力发电工业中的应用探讨

作者:朱本海 来源:科学与财富 202019期 时间:2020-11-17

摘要:伴随我国科技与经济的飞速发展,国家对于环保要求相较于之前有了很大改善。在我国工业生产中,火力发电厂属于能量消耗较多的工业生产企业,火力发电厂所使用烟气脱硫技术...

  摘要:伴随我国科技与经济的飞速发展,国家对于环保要求相较于之前有了很大改善。在我国工业生产中,火力发电厂属于能量消耗较多的工业生产企业,火力发电厂所使用烟气脱硫技术使用不当会对空气的污染越来越大,所释放的二氧化硫也会逐渐增多,故要采用恰当的烟气脱硫技术来控制火力发电的排放量。湿法烟气脱硫技术为目前使用较为广泛的火力发电工业的主要技术,使用该技术可有效控制火力发电工业的总体排放量,降低工业生产对空气所造成污染。本文主要对湿法烟气脱硫技术在火力发电工业中的应用进行研究,文章分两个部分进行阐述,先给出了湿法烟气脱硫技术的基本特征,后对火力发电工业中所使用多种湿法烟气脱硫技术应用情况进行了探究。

  关键词:湿法烟气脱硫技术;火力发电;工业;应用

  一、火力发电工业中湿法烟气脱硫技术基本内容研究

  伴随我国社会经济的不断发展,人们对于电力的使用量也逐渐增长,故火力发电工业在实际生产中所消耗的能力也呈现为与日俱增的现象。火力发电工业在工业生产中所使用燃料大多为煤炭,故在生产中会伴随二氧化硫等气体产生,这些气体大部分会对空气造成很大程度地污染。据调查显示,全球总的工业二氧化硫排放量有百分之七十比例来源于火力发电工业燃烧设备,且二氧化硫排放量的增加会对人们的日常生活产生很大影响,如二氧化硫排放量的增长会对河流湖泊造成酸化影响,情况严重则会使得人类出现心血管疾病等,故要有效控制火力发电的工业排放量,就要采用有效的控制技术,如湿法烟气脱硫技术,以下为湿法烟气脱硫技术的基本内容研究。

  湿法烟气脱硫技术在实际应用与火力发电工业中时,主要使用的气体与液体的相互反应作用,也就是烟气中的二氧化硫可借助于浆液等液体类型吸附剂进行去除,经过二氧化硫与液体吸附剂的相互作用可形成溶液剂浆液状态的脱硫产物。湿法烟气脱硫技术主要使用于现今火力发电工业规模较大的火力发电厂,该技术实际应用于火力发电厂时具有以下特征:所受用系统较为复杂、系统中相关设备体积较大,且在实际脱硫过程中所生成的物质会总成二次性污染很难进行处理,此外整体设备系统的实际运行维护费用也相对较为昂贵,火电厂一次性投资也较高。湿法烟气脱硫技术在实际使用时的优点为:工业生产运行较为可靠、二氧化硫与液体的反应速度相对较快、使用较为广泛、相较于其他烟气脱硫技术较为成熟、脱硫的效率也相对较高等。

  二、湿法烟气脱硫技术在火力发电工业中的应用研究

  在火力发电工业实际生产中所使用的湿法烟气脱硫技术通常会包含很多种类,如石灰石灰石一石膏法、氧化镁法、海水法等,以下为火力发电工业中所应用的湿法烟气脱硫技术具体研究。

  (一)火力发电工业中石灰及石灰石一石膏法烟气脱硫技术研究

  石灰及石灰石一石膏法为湿法烟气脱硫技术中较为常见的技术,该技术所使用的脱硫剂主要为氢氧化钙或碳酸钙,俗称为石灰及石灰石的浆液性脱硫剂,该技术的脱硫效率可高达百分之九十,为目前较为成熟可靠的烟气脱硫技术。此外,该技术的主要优点表现在以下方面:脱硫后所产生的副产品较少且可进行再次利用、可进行处理的含硫燃料种类较多、所使用吸收劑价格较低且易得、可处理烟气能力较强等。

  石灰及石灰石一石膏法在火力发电工业中应用的工作原理为以下内容,把石灰石粉末与水进行混合制成浆液当作吸收剂,将吸收剂通过泵作用泵入到吸收塔内,使吸收剂与烟气进行充分大面积接触并混合,届时烟气中的二氧化硫会与吸收剂中的碳酸钙借助于吸收塔中的空气发生氧化反应生产硫酸钙,当所生成的硫酸钙达到饱和后会形成二水石膏,最后经过吸收塔将石膏通过浓缩和脱水排出,排出后要借助于输送机进行堆放,脱硫之后的烟气要使用除雾器对雾滴进行去除后通过换热器升温后排入大气。

  伴随我国工业科技的不断发展,化学反应动力学机流体力学等技术得到了很快地发展,故石灰及石灰石一石膏法在火力发电工业中也在不断改善,如采用最新的材料来降低吸收塔的设备运行维护费用,提高吸收塔的高效性;使用更高效率的喷淋系统将脱硫吸收剂的活化性能提高,使得整体脱硫效率增大;对吸收塔的入口进行优化计算设计,使得吸收塔的气流均匀,加快吸收塔的烟气流速等。

  (二)火力发电工业中氧化镁法烟气脱硫技术研究

  在上世纪六十年代,国外火力发电工业所使用的湿法烟气脱硫技术为氧化镁法,该技术主要的优点为:可处理的烟气量较大、脱硫的效率也较高、不会出现结垢的现象。

  (三)火力发电工业中海水法烟气脱硫技术研究

  海水法烟气脱硫技术主要使用于沿海地区的火力发电工业,主要应用海水的酸碱度来实现烟气的脱硫,该技术所具备的优点为:运行成本相对较低、所使用系统造价也相对较低、不会出现废水、脱硫效率可高达百分之九十、不使用脱硫机等,但该技术所使用脱硫设备对于防腐的要求相较于其他技术会相对较高,故只适用于含硫量较低的煤炭。

  (四)火力发电工业中氨法烟气脱硫技术研究

  氨法烟气脱硫技术所使用的吸收剂为氨水,主要涉及的过程为结晶及吸收,最后的产物为亚硫酸氢氨和亚硫酸氨。该方法的主要优势为:所使用设备占地面积较小、吸收效率较高、能量消耗较小、不会出现废水废渣等,但该方法在实际应用生产时要考虑到氨泄漏的问题。

  (五)火力发电工业中双碱法烟气脱硫技术研究

  双碱法烟气脱硫技术所使用吸收剂为碳酸钠、氢氧化钠等含钠化合物,反应过程中会先生成亚硫酸氢钠,之后亚硫酸氢钠会和碳酸钙及氢氧化钙反应后生成硫酸钙及亚硫酸钙沉淀和可再生的含钠化合物。该方法的工艺流程相较于其他方法较为复杂,且硫酸钠副产品较难除去,但该方法可有效避免结垢现象。

  三、结语

  总结可得,湿法烟气脱硫技术在火力发电工业中的应用研究具有较为重要的意义和作用,不仅可有效降低火力发电工业的二氧化硫排放量,还可使火力发电工业得到更好地发展。在火力发电工业中所应用的湿法烟气脱硫技术包含很多种类,如石灰及石灰石一石膏法、氧化镁法、海水法、氨法、双碱法,各种方法都各有优缺点,目前在我国使用较为广泛的是石灰及石灰石一石膏法。

  参考文献:

  [1] 龙辉,孙丰.湿式石灰石-石膏法烟气脱硫工艺布置及占地研究[J].水利电力机械,2004(04):1-3.

  [2] 李青青.石灰石—石膏湿法脱硫工艺在滦河电厂的应用研究[D].河北科技大学,2012.

  [3] 高勇刚.停止一台浆液循环泵在300MW热电厂湿法烟气脱硫的节能效果[J].环境保护与循环经济,2016,36(07):57-59.

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