火力發電技術論文
火力發電利用可燃物在燃燒時產生的熱能，通過發電動力裝置轉換成電能的一種發電方式。下面是小編整理的，希望你能從中得到感悟!
篇一
探討火力發電廠煙氣脫硫技術
[摘要]文章主要闡述了脫技術的分類和比較成熟的幾種脫硫工藝技術並指出了合理運用這些先進的工藝技術。
[關鍵詞]火電廠 脫硫技術 二氧化硫 新排放標準
[中圖分類號] X701.3 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X***2013***-7-270-2
1國內外脫硫技術研究現狀
目前燃煤脫硫有3種方式：一是鍋爐燃燒前脫硫，如潔淨煤技術;二是燃燒過程中***爐內***脫硫，如迴圈流化床燃燒技術;三是燃燒後脫硫，即煙氣脫硫技術。由於燃燒前和爐內脫硫的效率較低，難以達到較高的環保要求，因此目前火電廠，特別是大型火電機組煙氣脫硫，主要採用爐後煙氣脫硫***FGD***工藝。就目前的技術水平和現實能力而言，煙氣脫硫技術也是世界上應用最廣泛、最經濟、最有效的一種控制SO2排放的技術。電廠煙氣脫硫技術大致可分為幹法、半乾法和溼法3種類型。
1.1幹法脫硫
幹法煙氣脫硫技術是脫硫吸收和產物處理均在無液相介入的完全乾燥的狀態下進行，具有流程短、無汙水廢酸排出、淨化後煙氣溫度高，利於煙囪排氣擴散、裝置腐蝕小等優點，反應產物亦為乾粉狀。此種方法的脫硫效率為40%～70%，脫硫劑利用率較低，但投資少、裝置佔地面積小。
1.2半乾法脫硫
半乾法煙氣脫硫技術是結合了溼法和幹法脫硫的部分特點，吸收劑在溼的狀態下脫硫，在乾燥狀態下處理脫硫產物;也有在乾燥狀態下脫硫，在溼狀態下處理脫硫產物的。半乾法的工藝特點是反應在氣、固、液三相中進行，利用煙氣顯熱蒸發吸收液中的水分，使最終產物為乾粉狀。這種方法的脫硫效率為70%～85%，較脫硫效率比溼法低，但投資及執行費用也較低，具有較好的經濟性。
1.3溼法脫硫
溼法煙氣脫硫技術是液體或漿狀吸收劑在溼的狀態下脫硫和處理脫硫產物，具有脫硫反應速度快、裝置簡單、脫硫效率高等優點，但普遍存在腐蝕嚴重、執行維護費用高及易造成二次汙染等問題。溼式煙氣脫硫工藝脫硫產物為膏狀物，可脫除煙氣中95%以上的SO2。目前，日本和歐美等國家絕大部分燃煤電廠都採用此種方法。
2幾種主要脫硫工藝簡介
2.1石灰石一石膏溼法脫硫工藝
目前，世界上應用最廣泛、技術最為成熟的脫除技術是石灰石—石膏溼法脫硫工藝，它能佔到FGD容量的70%左右。這種技術以石灰石為脫硫吸收劑，向吸收塔內噴入吸收劑漿液，讓這些物質和煙氣充分接觸、混合，隨之對煙氣進行淨化、洗滌，使煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及氧化空氣發生化學反應，最後生成石膏，從而達到減少SO2排放的目的，是控制酸雨和SO2最有效的方法。
***1***脫硫效率高，技術成熟近年來，石灰石—石膏溼法脫硫技術發展迅速，脫硫效率能夠達到95%以上，經過處理後SO2濃度和煙氣含塵量都會大幅減少。從目前執行實際情況看，很多大型電廠普遍採用石灰石—石膏溼法脫硫工藝，效果較好，有利於本地區煙氣汙染物總量控制，改善周邊環境。此項技術成熟，執行經驗多，執行穩定，易於調整，能夠取得很好的經濟效益。
***2***投資高，佔地面積大石灰石—石膏溼法脫硫工藝需要配置石灰石粉碎、磨製系統，石膏脫水系統、廢水處理系統等，因此佔地面積比較大，況且裝置多，一次性建設投資就會比較大。
***3***吸收劑資源豐富，價格便宜我國有豐富的石灰石資源，並且品質也較好，價格便宜，碳酸鈣含量在90%以上，優者可達95%以上，鈣利用率較高。
***4***副產物的綜合利用石灰石—石膏溼法脫硫工藝的脫硫副產物為二水石膏。石膏是用於生產建材產品和水泥緩凝劑，目前我國房地產市場非常大，石膏的利用率也很高，且消耗大，因此脫硫副產品基本可以達到綜合利用。這樣不僅可以增加電廠的經濟效益，還會降低企業的執行成本，減少二次汙染。
2.2爐內噴鈣加尾部增溼活化脫硫***LIFAC***
LIFAC技術是在爐內噴鈣脫硫技術的基礎上在鍋爐尾部增設了增溼活化塔，以提高脫硫效率。石灰石粉作為吸收劑，由氣力噴入爐膛950～1150℃的溫度區，使石灰石受熱分解為CaO和CO2，CaO再與煙氣中的SO2反應生成CaSO3。此方法的脫硫效率較低，約為25%～35%。在尾部增溼活化反應器內，增溼水以霧狀噴入，與未反應的CaO接觸生成Ca***OH***2隨後與煙氣中的SO2反應，可以將系統脫硫效率提高到75%。增溼水由於煙氣加熱而迅速蒸發，未反應的吸收劑、反應產物被幹燥，一部分從增溼活化器底部分離出來，其餘的隨煙氣排出，被除塵器收集下來。為了提高吸收劑的利用率，部分飛灰返回增溼活化反應器***實現再迴圈。
該技術具有以下特點：系統簡單、佔地面積少，投資及執行費用低，特別是可以分步實施，適應環保標準逐漸提高的要求，特別適用於中小機組改造，但可能會引起原鍋爐結焦及受熱面磨損;主要適用於燃煤含硫量低於2.0%的中、低硫煤種;脫硫效率在60%～85%之間，鈣的利用率低，一般Ca/S為2.0～3.0;脫硫副產品呈乾粉狀，無廢水排放，副產品的利用有一定困難，鍋爐效率下降約0.3%。
2.3迴圈流化床幹法
煙氣迴圈流化床脫硫技術***CFB***是20世紀80年代後期發展起來的一種新的煙氣脫硫技術，該技術是利用迴圈流化床強烈的傳熱和傳質特性，在吸收塔內加入消石灰等脫硫劑，用高速煙氣使脫硫劑流態化從而與煙氣強烈混合接觸，煙氣中的酸性汙染物與脫硫劑中和、固化，從而達到淨化煙氣的目的。增溼***或製漿***後的吸收劑注入到吸收塔***，使之均勻地分佈在熱態煙氣中。此時，吸收劑得到乾燥，煙氣得到冷卻、增溼，煙氣中的SO2在吸收塔中被吸收，最終生成CaSO3和CaSO4。除塵器後的潔淨煙氣經引風機***或增壓風機***升壓後通過煙囪排放，被除塵器捕集下來的含硫產物和未反應的吸收劑，部分注入吸收塔進行再迴圈，以達到提高吸收劑利用率的目的。
2.4旋轉噴霧半乾法煙氣脫硫
噴霧乾燥法脫硫工藝脫硫吸收劑是石灰，石灰經消化後加水形成消石灰乳，通過泵將其打入吸收塔內的霧化裝置。在吸收塔內，被霧化後的吸收劑與煙氣混合接觸，並和煙氣中的SO2發生化學反應，生成CaSO3和CaSO4，從而脫去煙氣中的SO2。脫硫反應產物及未被利用的吸收劑以乾燥的顆粒物形態隨煙氣帶出吸收塔，進入除塵器被收集下來。為提高脫硫吸收劑的利用率，將部分脫硫灰渣返回製漿系統進行迴圈利用，其餘的可綜合利用。
該技術具有以下特點：技術成熟，流程簡單，系統可靠性高;單塔處理能力大小***約200MW***;中等脫硫效率70%～85%，鈣的利用率較低，一般Ca/S=1.2～2.0，對生石灰品質要求不高;脫硫副產品呈乾粉狀，無廢水排放，不過副產品利用有一定困難。此技術適應於中小規模機組，燃煤含硫量一般不超過1.5%，脫硫效率均低於90%。此技術在西歐的德國、奧地利、義大利、丹麥、瑞典、芬蘭等國家應用比較多，主要應用於小型電廠或垃圾焚燒裝置，美國也有15套裝置***總容量500MW***正在執行，其中最大單機容量為520MW。1993年，我國山東黃島電廠4號機組***210MW***引進了三菱旋轉噴霧乾燥脫硫工藝裝置，處理煙氣量為3×106m3/h，設計脫硫效率為70%。執行初期出現過吸收塔塔壁積灰、噴嘴結垢堵塞、R/A圓盤磨損等問題，但經過改進後基本執行正常。
3結語
脫硫技術目前相對比較成熟，應用較廣泛，對於降低我國火電廠的環境汙染有著十分重要的意義。通過脫硫技術的不斷髮展，必能達到新標準二氧化硫的排放要求。
參考文獻
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