火力發(fā)電技術論文
火力發(fā)電技術論文
火力發(fā)電利用可燃物在燃燒時產(chǎn)生的熱能，通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。下面是學習啦小編整理的火力發(fā)電技術論文，希望你能從中得到感悟!
火力發(fā)電技術論文篇一
探討火力發(fā)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并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(nèi)外脫硫技術研究現(xiàn)狀
目前燃煤脫硫有3種方式：一是鍋爐燃燒前脫硫，如潔凈煤技術;二是燃燒過程中(爐內(nèi))脫硫，如循環(huán)流化床燃燒技術;三是燃燒后脫硫，即煙氣脫硫技術。由于燃燒前和爐內(nèi)脫硫的效率較低，難以達到較高的環(huán)保要求，因此目前火電廠，特別是大型火電機組煙氣脫硫，主要采用爐后煙氣脫硫(FGD)工藝。就目前的技術水平和現(xiàn)實能力而言，煙氣脫硫技術也是世界上應用最廣泛、最經(jīng)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干法、半干法和濕法3種類型。
1.1干法脫硫
干法煙氣脫硫技術是脫硫吸收和產(chǎn)物處理均在無液相介入的完全干燥的狀態(tài)下進行，具有流程短、無污水廢酸排出、凈化后煙氣溫度高，利于煙囪排氣擴散、設備腐蝕小等優(yōu)點，反應產(chǎn)物亦為干粉狀。此種方法的脫硫效率為40%～70%，脫硫劑利用率較低，但投資少、設備占地面積小。
1.2半干法脫硫
半干法煙氣脫硫技術是結(jié)合了濕法和干法脫硫的部分特點，吸收劑在濕的狀態(tài)下脫硫，在干燥狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物;也有在干燥狀態(tài)下脫硫，在濕狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物的。半干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(fā)吸收液中的水分，使最終產(chǎn)物為干粉狀。這種方法的脫硫效率為70%～85%，較脫硫效率比濕法低，但投資及運行費用也較低，具有較好的經(jīng)濟性。
1.3濕法脫硫
濕法煙氣脫硫技術是液體或漿狀吸收劑在濕的狀態(tài)下脫硫和處理脫硫產(chǎn)物，具有脫硫反應速度快、設備簡單、脫硫效率高等優(yōu)點，但普遍存在腐蝕嚴重、運行維護費用高及易造成二次污染等問題。濕式煙氣脫硫工藝脫硫產(chǎn)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采用此種方法。
2幾種主要脫硫工藝簡介
2.1石灰石一石膏濕法脫硫工藝
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—石膏濕法脫硫工藝，它能占到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(nèi)噴入吸收劑漿液，讓這些物質(zhì)和煙氣充分接觸、混合，隨之對煙氣進行凈化、洗滌，使煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及氧化空氣發(fā)生化學反應，最后生成石膏，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—石膏濕法脫硫技術發(fā)展迅速，脫硫效率能夠達到95%以上，經(jīng)過處理后SO2濃度和煙氣含塵量都會大幅減少。從目前運行實際情況看，很多大型電廠普遍采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝，效果較好，有利于本地區(qū)煙氣污染物總量控制，改善周邊環(huán)境。此項技術成熟，運行經(jīng)驗多，運行穩(wěn)定，易于調(diào)整，能夠取得很好的經(jīng)濟效益。
(2)投資高，占地面積大石灰石—石膏濕法脫硫工藝需要配置石灰石粉碎、磨制系統(tǒng)，石膏脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)等，因此占地面積比較大，況且設備多，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，并且品質(zhì)也較好，價格便宜，碳酸鈣含量在90%以上，優(yōu)者可達95%以上，鈣利用率較高。
(4)副產(chǎn)物的綜合利用石灰石—石膏濕法脫硫工藝的脫硫副產(chǎn)物為二水石膏。石膏是用于生產(chǎn)建材產(chǎn)品和水泥緩凝劑，目前我國房地產(chǎn)市場非常大，石膏的利用率也很高，且消耗大，因此脫硫副產(chǎn)品基本可以達到綜合利用。這樣不僅可以增加電廠的經(jīng)濟效益，還會降低企業(yè)的運行成本，減少二次污染。
2.2爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化脫硫(LIFAC)
LIFAC技術是在爐內(nèi)噴鈣脫硫技術的基礎上在鍋爐尾部增設了增濕活化塔，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(qū)，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%。在尾部增濕活化反應器內(nèi)，增濕水以霧狀噴入，與未反應的CaO接觸生成Ca(OH)2隨后與煙氣中的SO2反應，可以將系統(tǒng)脫硫效率提高到75%。增濕水由于煙氣加熱而迅速蒸發(fā)，未反應的吸收劑、反應產(chǎn)物被干燥，一部分從增濕活化器底部分離出來，其余的隨煙氣排出，被除塵器收集下來。為了提高吸收劑的利用率，部分飛灰返回增濕活化反應器入口實現(xiàn)再循環(huán)。
該技術具有以下特點：系統(tǒng)簡單、占地面積少，投資及運行費用低，特別是可以分步實施，適應環(huán)保標準逐漸提高的要求，特別適用于中小機組改造，但可能會引起原鍋爐結(jié)焦及受熱面磨損;主要適用于燃煤含硫量低于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(chǎn)品呈干粉狀，無廢水排放，副產(chǎn)品的利用有一定困難，鍋爐效率下降約0.3%。
2.3循環(huán)流化床干法
煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(CFB)是20世紀80年代后期發(fā)展起來的一種新的煙氣脫硫技術，該技術是利用循環(huán)流化床強烈的傳熱和傳質(zhì)特性，在吸收塔內(nèi)加入消石灰等脫硫劑，用高速煙氣使脫硫劑流態(tài)化從而與煙氣強烈混合接觸，煙氣中的酸性污染物與脫硫劑中和、固化，從而達到凈化煙氣的目的。增濕(或制漿)后的吸收劑注入到吸收塔入口，使之均勻地分布在熱態(tài)煙氣中。此時，吸收劑得到干燥，煙氣得到冷卻、增濕，煙氣中的SO2在吸收塔中被吸收，最終生成CaSO3和CaSO4。除塵器后的潔凈煙氣經(jīng)引風機(或增壓風機)升壓后通過煙囪排放，被除塵器捕集下來的含硫產(chǎn)物和未反應的吸收劑，部分注入吸收塔進行再循環(huán)，以達到提高吸收劑利用率的目的。
2.4旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫
噴霧干燥法脫硫工藝脫硫吸收劑是石灰，石灰經(jīng)消化后加水形成消石灰乳，通過泵將其打入吸收塔內(nèi)的霧化裝置。在吸收塔內(nèi)，被霧化后的吸收劑與煙氣混合接觸，并和煙氣中的SO2發(fā)生化學反應，生成CaSO3和CaSO4，從而脫去煙氣中的SO2。脫硫反應產(chǎn)物及未被利用的吸收劑以干燥的顆粒物形態(tài)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制漿系統(tǒng)進行循環(huán)利用，其余的可綜合利用。
該技術具有以下特點：技術成熟，流程簡單，系統(tǒng)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(zhì)要求不高;脫硫副產(chǎn)品呈干粉狀，無廢水排放，不過副產(chǎn)品利用有一定困難。此技術適應于中小規(guī)模機組，燃煤含硫量一般不超過1.5%，脫硫效率均低于90%。此技術在西歐的德國、奧地利、意大利、丹麥、瑞典、芬蘭等國家應用比較多，主要應用于小型電廠或垃圾焚燒裝置，美國也有15套裝置(總?cè)萘?00MW)正在運行，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(zhuǎn)噴霧干燥脫硫工藝裝置，處理煙氣量為3×106m3/h，設計脫硫效率為70%。運行初期出現(xiàn)過吸收塔塔壁積灰、噴嘴結(jié)垢堵塞、R/A圓盤磨損等問題，但經(jīng)過改進后基本運行正常。
3結(jié)語
脫硫技術目前相對比較成熟，應用較廣泛，對于降低我國火電廠的環(huán)境污染有著十分重要的意義。通過脫硫技術的不斷發(fā)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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