浅谈电厂烟气脱硫装置的技术发展

2019 No.22

电力系统

Electric System电力系统装备

Electric Power System Equipment浅谈电厂烟气脱硫装置的技术发展

张俊刚1，宋晓龙2

（1.京能秦皇岛热电有限公司，河北秦皇岛 066000；2.内蒙古华宁热电有限公司，内蒙古乌兰察布 012000）

［摘 要］燃煤火力发电厂排放的烟气中存在大量有害气体，此类气体在氧化作用下形成酸雨的主要物质，例如硫酸盐烟雾等。这些物质可以形成酸雨。酸雨对人类的生存产生严重影响。使用烟气脱硫装置可以使烟气中的二氧化硫得到有效控制，从而减少空气中二氧化硫的含量，减少环境污染。［关键词］电厂；烟气脱硫装置；技术发展［中图分类号］TM76　　　　　［文献标志码］A　　　　　［文章编号］1001–523X（2019）22–0072–02

Brief Discussion on Technical Development of Power Plant

Flue Gas Desulfurization Device

Zhang Jun-gang ，Song Xiao-long

［Abstract］There are a lot of harmful gases in the flue gas emitted by coal-fired power plants. These gases form the main substances of acid rain under oxidation, such as sulphate fumes. These substances can form acid rain. Acid rain has a serious impact on human survival. The use of flue gas desulfurization device can effectively control the sulfur dioxide in the flue gas, thereby reducing the content of sulfur dioxide in the air and reducing environmental pollution.

［Keywords］power plant; flue gas desulfurization device; technology development1 常见烟气脱硫装置的技术种类

烟气脱硫装置的主要作用是将煤粉燃烧后产生的气体进行净化。根据实际工作的不同形式，脱硫工作也可以分为干、半干、湿法3种。当前最为普遍的工作类型为海水、石灰石湿

法、喷雾干燥脱硫这3种，相对而言，技术还需要进一步发展和完善，对环境中的污染物质进一步控制。

喷雾干燥的烟气脱硫技术主要是凭借喷雾干燥性的相关原理，在吸收塔被吸入喷雾剂过程中，喷雾剂和烟气内部存

期和饱和期3个时期，增长速率方面不同阶段均不同，在负荷不断增长的形势下，配电网的发展同样包括了初期、发展期、饱和期。

考虑到地区负荷增长的规律性，有限集可能是针对当前电网的一种供电模式的改造方式，根据地区的初始负荷水平以及饱和负荷水平确定改造次数，通常情况下为2~3次。原始电网是一开始规划的电网，之后将其改造成了衍生电网。而电网发展序列是指原始电网和各级衍生电网，在配电网的规划中，对原始配电网的优越性要给予保证，同时对配电网发展序列的优越性，也要给予保证，从而保证配电网的供电模式，可以在整个配电网的发展过程中，实现整体最优。而20 kV电压等级在中压配电网中的应用，能够使供电半径和供电范围得到有效提升，然而开关站站点的减少，以及20 kV配变容量的增大，会增加低压供电的半径，提高了低压配电网线损率，增大了故障率，最终也会加重末端电压低的问题。所以通常情况下，单相供电是20 kV中压配电网的低压侧采用的供电方式，要根据不同用户的实际情况，对其单相供电的特点进行考虑，总结出不同负荷密度用户的特点、单相变压器的配置方式。

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而相比三相供电，低压配电网应用单相供电的技术优势较大，

不仅能够使20 kV配电网低压侧的问题得到解决，还可以通过特殊的接线和配置方式，使一定规模的三相供电需求得到满足。3 结束语

本文系统介绍了20 kV电网的变电站选用、接线方式、变压器容量以及低压配电等特点，对完全放射、经中介点放射、手拉手连接、树状等接线方式进行了研究，同时总结了20 kV电网应用的技术问题和相应的解决方法，希望能够为我国电网的发展提供一些理论上的帮助。

参考文献

[1] 刘云晓.对20kV配电网的思考[J].中国电力教育，2008（s3）：528-529.[2] 朱娅.20kV配电网的技术性研究[D].成都：西南交通大学，2012.[3] 厉达.配电网应用20kV电压等级的技术性研究[D].上海：上海交通大学，2009.

电力系统装备

Electric Power System Equipment电力系统

Electric System2019年第22期

2019 No.22

在的二氧化硫发生氧化反应，产生固体灰渣；将烟气内部产生的预热向干燥剂进行有效传递，确保其干燥，塔体内部发生脱硫反应后产生废渣，呈现固体粉尘状态。

海水烟气脱硫利用了海水为碱性的特质，利用二氧化硫可以与碱性官能团反应从而固定下来的特性，完成相关的处理工作。最后形成的硫酸盐是一种固态的可控形式，减少了环境污染。

石灰石湿法脱硫是借助石灰石内部浆液对烟气里的二氧化硫吸收，形成亚硫酸钙，后历经氧化反应形成硫酸钙，并脱水外运。

2 石灰石湿法烟气脱硫技术原理

石灰石湿法脱硫装置的主要工作部分包括了吸收塔、制浆、脱水、烟气、脱硫废水处理、工艺水系统，各个部分在其中都发挥了不可替代的作用。

2.1 吸收塔系统

吸收塔系统塔炉布局的基本方式，采用了喷淋塔，将塔内湍流的速度进一步提升，提升了脱硫工作的效率。设计吸附塔壳过程中需要承载各种类型的载荷，要确保其强化筋支撑，能够预防塔体产生晃动倾斜的问题。浆液池作为吸收塔下的主要部分，二氧化硫在此进行氧化结晶。吸收塔烟道与第一层喷淋装置的距离应该控制在四点五米以上，使烟道口的气体可更好地发挥作用。入口处的干湿界面处需要利用合金板和内衬合金装置来构建，以防干湿界面发生严重的腐蚀现象，保证工作装置的寿命。喷淋层的工作是将雾化产生的石灰浆液向下喷射，使二氧化硫与之充分接触，对烟气内部的二氧化硫进行有效吸收，并反应在浆液池内部，进而净化烟气。玻璃钢材料、喷嘴采碳化硅材料是浆液喷淋系统管道的主要构成材料，借助法兰连接方式连接。要有效提升脱硫效果，可以选择五层吸收塔喷淋层，并确保层层间距超过2 m且喷嘴覆盖率要达到30%以上。氧化系统则需要为整体吸收浆液部分提供足够的氧气和氧化的动力，将脱硫反映产生的亚硫酸钙最终转化为石膏，从而实现固定。设置备用氧化分机，确保一运一备，单台氧化风机容量余量不低于10%，压头余量不低于20%。大多时候我们会在吸收塔顶部安装除雾器，这是为了更好进行脱硫，净化烟气内部的水分，确保管路设备内部不受腐蚀。若选取屋脊式，需要分为3层，确保FGD出口液滴含量不超过20 mg/Nm3，材料采用带加强的阻燃型PP，确保能够接受高压水流进行冲刷作业。使用搅拌器系统能够保证石灰石浆液进行有效沉淀混合氧化空气，其中搅拌器以侧进式为主，且不能少于六台。

2.2 制浆系统

现在两台或两台以上机组的公用系统能够作为制浆系统，要确保脱硫系统能够提供符合相关实施标准的石灰石浆液，借助其管道向吸收塔传输。检验无误经称重后进行输送，通过湿式球磨机磨制形成石灰石浆液，借助出口筛网进入循环箱，借助磨机循环泵送入石灰石旋流器，历经旋流器产生分离后储存合格的石灰石浆液，将不合格的浆液重新注入湿式球磨机进行磨制。石灰石浆液箱内部的溶液输送是借助吸收塔完成的。作为制浆系统，需要设置专门的仓库，对合格的石料进行储存和运输。

2.3 脱水系统

脱水系统多是公共系统，多炉公用一整套脱水系统。以两台炉的实际案例进行分析，系统分为了一、二级脱水两部分，一级脱水中分离旋流器发挥了主要作用，二级脱水主要是依靠着真空皮带和内部脱水机实现的。第一步将吸收塔的石膏浆液泵排除，借助管道向石膏旋流器进行输送，分离后使石膏旋流器内部的回流装置流向二级脱水，溢出后再次返回。旋流器低流若采用一级脱水系统将会最终变成石膏。当下真空皮带脱水机有两台实现一运行、一备用的实际要求。且真空

皮带脱水机的结构要具备一定的刚度、强度及抗腐蚀性，要满足相关运行环境的实际需求，并且需要保证石膏库的能力可以承担不断输出的石膏量。

2.4 烟气系统

作为烟气系统，要对烟道进行妥善布置，使其与锅炉运行的实际情况相匹配，烟道内部的空气阻力可以明显降低并维持稳定，减少发生倒灌净烟气现象。我们需要在烟道内部在非金属膨胀节的位置设置相应的积水、输水系统，减少积水膨胀节发生腐蚀的现象，从而减少整体设备在运行过程中的损耗问题。低温烟气冷凝和吸收塔产生的雾气可能会使得管道发生腐蚀，因而需要对其进行保护和防护的相关工作。并且在烟气进出口的位置设置喷淋系统，在发生事故的情况下能够有效。对故障进行查验并能妥善处理，确保材料不受高温烟气的影响。当前大多电厂对烟气旁路进行了替代，因此挡门板逐渐消失，还有电厂对烟气加热器进行了替换，其模式为增压风机及引风机联合吸风模式。

2.5 脱硫废水处理系统

处理涉及重金属元素、Cl-等类型的废水是借助脱硫废水处理系统来完成的，预防实际脱硫设备产生腐蚀，提升石膏质量。氢氧化物沉淀法是广泛使用的脱硫废水处理办法，此法中沉淀物品呈现石灰、氢氧化钠状态。废水借助中和箱和溶液发生反应，让废水内部重金属沉淀，添加助凝剂确保沉淀沉降速度，通过澄清器把澄清水向氧化箱传输，在清水箱内部进行回收，将澄清器下端淤泥向压滤机输送，进行脱水以后给灰场输送。脱硫废水处理系统中的废水经过处理要达到国家制定的相关标准后方可进行操作。较为完备的脱硫废水系统涵盖很多内容和需要配备大量的设备装置，当前此系统多使用钢衬胶的管道材质，对加药管道则使用UPVC管道，而户外则配备PP材质管道。

2.6 工艺水系统

两台机组的烟气脱硫装置共同使用的水源系统被称为工艺水系统，其能在发生故障和正常运行状态下给烟气脱硫装置提供正常的工艺用水。工艺水系统涵盖工艺水箱、水泵两台、除雾器冲洗水泵三台，现在，工艺水系统内部设缓冲水箱，它能有序对实际工艺水系统水量发生的波动进行调整，使用全厂工业水、废水、回收水是工艺水箱的主要补水水源，借助海水淡化形成一级反渗透水。水泵一台运行另一台备用，且实际容量要不超过两台炉满负荷，同时实际工艺最大用水量的配比进行配制。除雾器冲洗水泵中一台备用另外两台协调运行，按照除雾器冲洗水最高水量进行配置。当前大多电厂脱硫系统对冷却水设置是借助设备进行的，从机组引风机周围的冷却水管对其进行连接，确保回水能够回到设备内部水管之中。3 结论

现在国际上使用最广泛的技术是SO2控制成熟技术，结合实际状况，使用与之对应的烟气脱硫工艺，可以对火电厂SO2的排放含量进行有效控制。确保其排放符合国家环境质量标准需求。鉴于火电厂实际消耗煤量过大，因此我们需要有序提升锅炉热以及煤炭转换电能的实际效率，确保从源头控制脱硫工艺可能对环境造成的各类影响。对此，我们可以根据烟气脱硫治理火电厂排放SO2，制定符合相关政策的措施，确保环境得到有效改善。结合我国国情来说，实行烟气脱硫是控制火电厂排放SO2的最佳途径，通过机组投运脱硫装置，大幅度降低了SO2的实际排放量，有效缓解了对环境的污染，对改变附近地区空气质量具有深刻意义。

参考文献

[1] 尤小会.湿式氨法烟气脱硫工艺优化设计研究[D].北京：北京化工大学，2017.

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