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(1.新疆電力建設(shè)調(diào)試所有限責(zé)任公司，新疆烏魯木齊 830000；2.國網(wǎng)新疆電力有限公司電力科學(xué)研究院，新疆烏魯木齊 830000)

0 引 言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)社會快速，工業(yè)化進(jìn)程加速，大型發(fā)電廠的建設(shè)也處于高速發(fā)展的階段，然而，其中存在諸多尚待解決的問題，如脫硫除塵技術(shù)的優(yōu)化研究等，這些技術(shù)問題嚴(yán)重影響了電廠的潔凈化發(fā)展，對環(huán)境造成了不可逆轉(zhuǎn)的污染。煤炭燃燒釋放的粉塵、碳氧化物和氮氧化物等直接影響著人類的健康，進(jìn)一步地導(dǎo)致我國區(qū)域范圍內(nèi)的酸雨現(xiàn)象嚴(yán)重[1]。因此研究有效的脫硫除塵技術(shù)對我國火力發(fā)電的長遠(yuǎn)發(fā)展以及人類的健康具有重要的意義。

1 脫硫技術(shù)介紹

1.1 濕法煙氣脫硫技術(shù)

濕法脫硫技術(shù)屬于氣液反應(yīng)，因此反應(yīng)穩(wěn)定、速度快、效率高。但是這種方法的投資、運維費用較高、系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，設(shè)備受腐性嚴(yán)重，并且液態(tài)的脫硫產(chǎn)物一般為液體或淤渣，難于處理。在我國電廠常用的濕法脫硫技術(shù)中，有直接的石灰石/石灰-石膏法脫硫法、間接的石灰石脫硫法等[2]。

(1)石灰石/石灰-石膏脫硫法

石灰石/石灰-石膏脫硫法被廣泛用于世界范圍的火力發(fā)電廠中，由于其技術(shù)較為成熟，效率較高。該方法主要是利用液態(tài)的石灰石或者石灰來吸收煙氣中的硫氧化物，通過分離技術(shù)將生成的分離的CaSO3除去，或以CaSO4形式進(jìn)行回收，其效率可達(dá)到90%以上。

(2)間接的石灰石脫硫法

間接方法主要包括利用堿性硫酸鋁、稀硫酸等溶液進(jìn)行間接脫硫。利用上述溶液吸收硫氧化物，并接下來將碳酸鈣與吸收液反應(yīng)，發(fā)生再生反應(yīng)。間接法明顯減少了二次污染，操作過程簡便，無結(jié)垢、堵塞。

1.2 干法煙氣脫硫技術(shù)

干法脫硫是整個脫硫過程在干態(tài)下完成，其中包括吸收和產(chǎn)物處理等過程，干法脫硫主要包括活性炭法、荷電吸收法等[3]。典型干法脫硫系統(tǒng)將脫硫劑直接噴入爐內(nèi)，在高溫下煅燒，并在煅燒后形成多孔氧化鈣顆粒，氧化鈣顆粒和SO2反應(yīng)生成硫酸鈣固體，達(dá)到脫硫的目的。

該法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、無污水處理系統(tǒng)，排放物量小、對設(shè)備腐蝕性小，運行費用低，但是該方法反應(yīng)速度低，脫硫效率低，最高僅可達(dá)到80%。干法脫硫效率較低，易結(jié)垢，磨損明顯，穩(wěn)定性較差。

2 煙氣除塵技術(shù)介紹

2.1 煙氣布袋除塵

鍋爐煙氣被送入布袋除塵器，通過機械過程收集，然后通過濾袋過濾進(jìn)入大氣。布袋除塵法能較好地捕集細(xì)顆粒，效率高，效果好。煙氣布袋除塵主要包括以下幾種方法：

(1)低壓脈沖回轉(zhuǎn)袋式除塵器。該方法成功應(yīng)用于內(nèi)蒙古豐泰發(fā)電有限公司，此后在鄭州熱電廠、北京高景電廠等廣泛應(yīng)用。該方法中回轉(zhuǎn)機構(gòu)的穩(wěn)定性對設(shè)備的整體運行效果具有重要的影響，同時也制約著鍋爐的穩(wěn)定運行，此外，該方法的缺陷在于清灰不徹底，對氣體的壓縮浪費的能耗較高。

(2)脈沖噴吹袋式除塵器。我國于20世紀(jì)80年代初從瑞典引進(jìn)，經(jīng)過近20多年的發(fā)展已經(jīng)在我國被廣泛應(yīng)用，成為除塵主導(dǎo)產(chǎn)品，尤其是在鋼鐵、水泥等行業(yè)也已成功應(yīng)用，并取得了較好的效果。

(3)電袋復(fù)合除塵器。該方法保留了除塵器中的的1#電場，拆除了2#和3#電場中的極線、極板，并將其改為袋式除塵器，該方法適合于電除塵器技改工程。

2.2 電除塵

電除塵主要是利用高壓靜電場作用捕捉煙氣粉塵，以達(dá)到除塵的目的。首先設(shè)置有兩個金屬陰陽極，其曲率半徑差異性較大，在高壓直流電的作用下產(chǎn)生不均勻靜電場，高壓直流電壓值大于游離電場，放電現(xiàn)象發(fā)生，同時產(chǎn)生正負(fù)離子，產(chǎn)生的正度離子在電場作用下反向移動，電子與中性粒子碰撞形成負(fù)離子，正離子會與煙氣粉塵顆粒碰撞，導(dǎo)致煙氣粉塵帶電，致使粉塵落到電極側(cè)，待形成粉塵層，通過機械振打出去電極表面的粉塵層。電除塵主要適用于對1～2 μm的粉塵，其集塵效率在98%～99%；電除塵適用于對高溫(500 ℃以下)煙氣除塵；另外，電除塵適合于對大型工程的煙氣處理，其體現(xiàn)出的經(jīng)濟(jì)性更加明顯。

3 脫硫除塵一體化技術(shù)

3.1 干法燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵一體化

干法脫硫除塵技術(shù)主要包括荷電吸收噴射法和等離子體法[4]。荷電干式吸收劑噴射脫硫降塵方法是吸收劑通過在高壓電暈中快速充電，使其表面產(chǎn)生靜電荷，在同性電荷相斥的作用下，吸收劑在煙氣中擴(kuò)散，并處于均勻懸浮狀態(tài)，隨后與SO2反應(yīng)，脫硫效率達(dá)到 70%以上。等離子體煙氣脫硫除塵是將煙氣中N2、O2及H2O等在電子束作用下吸收能量，得到反映較強的自由基，其與煙氣中的SO2反應(yīng)，達(dá)到脫硫目的。

3.2 濕法燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵一體化

濕法脫硫除塵技術(shù)主要包括文丘里法、雙堿法法等。文丘里水膜脫硫除塵是指煙氣高流速通過文丘里管，產(chǎn)生霧化現(xiàn)象，文丘里管喉部進(jìn)行分水霧化，霧化的煙氣與霧化的凈化液滴充分接觸碰撞，以此出去煙塵。煙氣離開文丘里設(shè)備后在主塔中旋轉(zhuǎn)上升，在離心力的作用下，同時由于煙氣溫度的降低，微小顆粒的煙塵降落下來并被收集。雙堿法旋流板塔脫硫除塵是在引風(fēng)機的作用下，煙氣進(jìn)入換熱器，在被低溫?zé)煔饨禍睾筮M(jìn)入除塵塔，在除塵塔中煙氣與水混合撞擊，達(dá)到煙塵集聚降落的目的，隨后煙氣進(jìn)入脫硫裝置，經(jīng)過多次與堿性溶液的混合過程，煙氣被凈化。

3.3 干濕結(jié)合燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵一體化

干濕結(jié)合燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵主要包括SHG法、噴霧干燥法。SHG型脫硫除塵是首先將煙氣通入旋風(fēng)除塵段，以出去大顆粒塵土，隨后進(jìn)入吸收段，利用篩板脫硫除塵，最后進(jìn)入脫水段，在出去水分，最終實現(xiàn)煙氣脫硫除塵脫水目的。噴霧干燥法是向煙氣中噴入熟石灰和反應(yīng)助劑，幾者進(jìn)行充分反應(yīng)除塵脫硫。反應(yīng)產(chǎn)物為固態(tài)硫酸鈣，其會黏附有煙氣所攜帶的粉塵，并在反應(yīng)中逐步聚集增加，最后被除去。

4 結(jié)束語

發(fā)電廠的脫硫除塵技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)，首先需要從國家、政府層面引起重視，推出積極的鼓勵措施和引導(dǎo)政策，對于技術(shù)重點和技術(shù)難點要是引起充分重視，組織人員進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)；企業(yè)自身要積極改進(jìn)現(xiàn)有的脫硫除塵技術(shù)，對經(jīng)營運行模式進(jìn)行積極改進(jìn)與發(fā)展，引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，對工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)與現(xiàn)場指導(dǎo)；企業(yè)層面要從設(shè)備性能、系統(tǒng)模式、運維方式等進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，提高設(shè)備的運行穩(wěn)定性、提高系統(tǒng)運行效率[5]。