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Frontier Technology Education Workshop

火电厂脱硫技术与环保策略探析

作者

周登智

贵州西电电力股份有限公司黔北发电厂 贵州金沙 551800

引言

随着我国“双碳”目标的推进及环保法规的日趋严格,火电厂脱硫脱硝、污染物减排已成为行业转型的核心任务。当前,火电厂脱硫技术已从单一治理向综合优化升级,但在实际应用中仍存在环保措施协同不足、污染治理不全面等问题。因此,深入分析主流脱硫技术特性,配套完善环保策略,对推动火电厂实现环保与效益协同发展具有重要现实意义。

一、加强环保事业的重要意义

加强环保事业是践行生态文明建设的必然要求,更是保障人类生存发展的关键举措。从生态层面看,工业污染物排放是导致酸雨、雾霾、土壤酸化等环境问题的主要诱因,其中火电厂排放的二氧化硫不仅会破坏大气臭氧层,还会随降水渗透污染土壤与水体,破坏生态系统平衡。从健康层面讲,二氧化硫等有害气体可引发呼吸系统疾病、心血管疾病等,长期暴露会严重损害人体健康,加强环保治理能有效降低污染物对公众健康的威胁。从经济层面而言,环保事业的推进倒逼高耗能、高污染企业转型升级,推动清洁能源与环保技术发展,催生节能环保产业新业态,实现生态效益与经济效益的统一[1]。对于火电厂而言,加强环保治理既是遵守环保法规的基本要求,也是提升企业社会形象、实现可持续发展的必由之路。

二、现阶段火电厂的脱硫技术

(一)烟气脱硫技术

作为控制二氧化硫排放的核心技术,烟气脱硫通过特定工艺分离转化二氧化硫,按介质分为干法、半干法和湿法。干法以石灰粉为脱硫剂,无需大量水资源、 物易处理,但效率较低 (70%85%) ),适用于缺水地区中小型火电厂。半干法结合两者优势,用石灰浆喷雾并利用烟气余热干燥,效率 85%9% 、废水少,是应用较广的过渡技术。该技术需根据燃煤品质、烟气量优化脱硫剂与反应装置。

(二)湿法脱硫技术

湿法脱硫技术是目前火电厂应用最成熟、脱硫效率最高的主流技术,其以水为介质,通过碱性脱硫剂与烟气中的二氧化硫发生化学反应,实现污染物去除。石灰石-石膏湿法脱硫是应用最广泛的类型,其原理是将石灰石粉制成浆液,与烟气在吸收塔内充分接触,二氧化硫与石灰石反应生成亚硫酸钙,再经氧化转化为石膏,可作为建筑材料回收利用,实现“变废为宝”。该技术脱硫效率可达95%以上,且适应不同煤种的烟气条件,稳定性强。但湿法脱硫需消耗大量水资源,且会产生脱硫废水,对后续废水处理提出较高要求。

(三)海水脱硫技术

海水脱硫技术是一种依托海洋资源的绿色脱硫方式,适用于沿海地区的火电厂,其原理利用海水的天然碱性吸收烟气中的二氧化硫,生成亚硫酸盐和硫酸盐,再通过曝气氧化将亚硫酸盐转化为无害的硫酸盐,最终排入大海[2]。该技术无需额外添加脱硫剂,仅消耗海水资源,运行成本低,且无脱硫废渣、废水的二次污染问题,符合循环经济理念。海水脱硫系统主要由烟气洗涤塔、海水输送系统、曝气池等组成,工艺流程简单,占地面积小,脱硫效率可达90%左右。

三、依据火电厂脱硫技术提出的环保举措(一)增加对烟尘的控制

尘是火电厂燃煤过程中产生的另一主要污染物,需与脱硫技术协同治理。一方面,优化除尘设备配置,在脱硫系统前增设电除尘器或布袋除尘器,利用电场力或滤料拦截烟尘颗粒,去除效率可达99%以上;同时,将除尘与脱硫结合,通过湿法脱硫塔的洗涤作用,进一步去除烟气中的细颗粒物。另一方面,加强燃煤品质管控,优先选用低灰分、低硫分的优质煤,从源头减少烟尘产生;此外,定期对除尘设备进行维护清理,防止滤袋堵塞、电极积灰等问题降低除尘效率,确保烟尘排放浓度符合国家标准。

(二)降低噪音污染

火电厂脱硫系统及各类动力设备运行时会产生大量噪音,需采取针对性降噪措施。在设备选型上,选用低噪音的风机、泵类设备,从源头控制噪音产生;在设备安装阶段,对脱硫塔、风机等大型设备设置减震垫、减震器,减少振动噪音传播。同时,采用隔音屏障、隔音罩等设施,对高噪音区域进行封闭隔离;对于管道噪音,通过加装消声器、优化管道布置减少气流扰动产生的噪音。此外,合理规划厂区布局,将高噪音设备远离居民区,并利用绿化带的隔音作用,进一步降低噪音对周边环境的影响。

(三)加强对废水的处理

火电厂脱硫过程中产生的脱硫废水含有高浓度的悬浮物、重金属离子等污染物,需进行深度处理。采用“预处理+深度处理”的工艺路线,预处理 除废水中的悬浮物和大部分重金属;深度处理可采用膜过滤或蒸发结晶技术, 标准,用于电厂冲灰、绿化等,实现水资源循环利用。同时,建立废水处理 控系统, 实 测废水处 过程中的pH 值、污染物浓度等指标,确保处理后的废水达标排放;对于海水脱硫系统,需严格控制排放海水的曝气氧化程度,避免局部海水酸化影响海洋生物[3]。

(四)减少有害气体的排放

除二氧化硫外,火电厂还需控制氮氧化物、一氧化碳等有害气体排放,实现多污染物协同治理。在脱硫系统基础上,配套建设脱硝装置,采用选择性催化还原技术(SCR),利用催化剂将氮氧化物转化为氮气和水,脱硝效率可达80%以上。同时,优化燃烧工艺, 采用低氮燃烧技术,通过调整燃烧器结构、控制炉膛温度等方式,减少氮氧化物的生成。此外,加强烟气排放监测,安装在线监测系统,实时监控二氧化硫、氮氧化物等污染物排放浓度,确保达标排放;定期对脱硫、脱硝系统进行性能测试,及时调整工艺参数,提升有害气体去除效率。

结论

火电厂脱硫技术的应用是控制大气污染、推进环保事业的关键环节,湿法脱硫、烟气脱硫、海水脱硫等技术各有优势与适用场景,需结合火电厂的地理条件、规模及环保要求合理选用。环保治理并非单一的脱硫工程,而是需统筹烟尘控制、噪音治理、废水处理、多污染物协同减排的系统工作。未来,火电厂应进一步推动脱硫技术与环保措施的融合创新,加强智能化监测与管理,提升环保治理的协同性与高效性,助力我国实现“双碳”目标与生态环境高质量发展。

参考文献:

[1]安志兰.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保策略探讨[J].中国战略新兴产业,2024,(18):94-97.

[2]丁伟.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保策略探讨[J].电气技术与经济,2023,(09):92-94.

[3]郝正.烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略研究[J].资源节约与环保,2018,(06):54-55.