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燃煤电厂脱硫技术及脱硫废水零排放研究
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2019 年(第七届)电力科技管理论坛 - 686 - 燃煤电厂脱硫技术及脱硫废水零排放研究 中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司,田江南 香港城市大学,罗扬 摘要:目前,火力发电是全球范围内的主要发电方式。而煤炭是火力发电的主要燃料,如果不加控制,煤炭中的硫 元素通过燃烧最终会转移到大气中形成酸雨,破坏环境。介绍了燃煤电厂的几种脱硫方式,其中应用最广泛的脱硫方式 是烟气湿法脱硫,湿法脱硫产生的废水是电厂中最难处理的废水。从预处理、浓缩减量和结晶固化三个角度深入剖析了 脱硫废水零排放的工艺流程,比较了不同工艺的特点及适用范围。最后为了探索更清洁、高效的脱硫废水零排放工艺, 提出了一些建议。 关键词:燃煤电厂;脱硫;零排放;水处理 全世界范围内,燃煤电厂供电占全部电力来源 的比例约为 40%。我国发电装机总量的 60%左右来源 于火力发电。我国的火力发电厂的燃料以煤炭为主, 而且大约 1/4 为高硫煤。高硫煤的燃烧会产生大量 的 SO2,SO2是酸雨形成的主要因素之一。而且,大气 中的二氧化硫主要源自于燃煤电厂的高硫煤的燃烧。 因此,实现燃煤电厂脱硫,减少 SO2的排放是保护生 态环境和可持续发展的必要措施。 1 根据脱硫工艺与燃烧过程发生的先后顺序,脱 硫技术可分为燃烧初脱硫、燃烧过程中脱硫和燃烧 后脱硫。燃烧初脱硫主要包括煤气化脱硫、液化脱 硫、洗煤脱硫和微生物脱硫等,这些技术目前均不 太成熟。燃烧过程中脱硫包括如炉内喷钙和白云石 等,主要原理是利用粘结剂和固硫剂在锅炉内部与 含硫物质进行反应达到脱硫的目的。燃烧过程中脱 硫能够有效清除灰分,减小灰渣处理程序的复杂度, 也利于减轻锅炉内部的磨损。燃烧过程中脱硫的缺 点是脱硫率较低。燃烧后脱硫包括干法、半干法和 湿法等,燃烧后脱硫主要指烟气脱硫。烟气脱硫的 原理是利用碱性的脱硫剂与烟气中的 SO2反应生成亚 硫酸盐和硫酸盐等,将 S 元素固化,以达到脱硫的 效果。目前,应用最广泛、最有效的方法是燃烧后 脱硫。 烟气脱硫中,根据脱硫过程是否需加水和脱硫 产物的状态,可将烟气脱硫分为干法、半干法和湿 法脱硫。 干法烟气脱硫主要包括电子束脱硫、金属氧化 物脱硫和活性焦脱硫等。 干法脱硫的优点包括: (1) 基本不排放任何废水, (2) 对设备腐蚀程度小, (3) 烟气的热损失小。但是干法脱硫也具有一些缺点: (1)脱硫效率低,(2)设备庞大,(3)反应速度 慢。 半干法烟气脱硫的主要原理是基于循环流化床 的工作方式,通过增加脱硫剂循环次数,并且设置 高速雾化喷水系统,从而实现高效脱硫。 湿法脱硫技术的原理是利用脱硫剂溶液在脱硫 塔内循环,通过气液两相的反应,从而达到脱硫的 目的。湿法脱硫主要包括石灰石法、双碱法和氢氧 化钠法等。也有一些电厂采用其他碱性物质充当脱 硫吸收剂,包括冲渣水、海水和石灰等。湿法脱硫 的优点主要有:(1)煤种适用范围广、(2)反应 速度快、(3)脱硫剂用量小、(4)运行成本低和

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