燃煤电厂烟气除尘与脱硫一体化技术探讨

引言

燃煤电厂在保障能源供应的同时，排放的粉尘与 SO₂ ₂会加剧雾霾、酸雨等环境问题，威胁生态系统与人体健康。传统除尘与脱硫系统分设运行，不仅占用大量厂区空间、增加初始投资与运行能耗，还存在污染物去除协同性不足的缺陷。近年来，国家出台《煤电节能减排升级与改造行动计划》等政策，要求煤电行业实现粉尘、 SO₂ ₂超低排放。在此背景下，除尘与脱硫一体化技术因能整合处理流程、降低综合成本、提升净化效率，成为燃煤电厂烟气治理的重要发展方向，对推动煤电清洁化具有重要现实意义。

一、燃煤电厂除尘与脱硫一体化技术的发展背景及需求

（一）传统分设除尘脱硫技术的局限

传统模式下，燃煤电厂需分别建设除尘系统与脱硫系统，两套系统独立运行导致厂区占地规模扩大，初始投资成本增加 30% 以上。运行过程中，除尘系统排出的烟气需经管道输送至脱硫系统，存在压力损失与能耗浪费，且两者缺乏协同设计，脱硫系统无法充分利用除尘后的烟气特性优化反应条件，部分细小粉尘还可能附着在脱硫剂表面，降低脱硫效率，难以满足当前超低排放的稳定要求。

（二）环保政策对超低排放的推动

2014 年以来，我国陆续出台煤电超低排放政策，要求新建燃煤电厂粉尘、 SO₂ ₂排放浓度分别不高于 10mg/m³ 、 35mg/m³ ，现有电厂需完成升级改造。传统分设技术受限于各自净化能力，需叠加多重处理工艺才能达标，导致运行成本飙升。政策的严苛性倒逼电厂寻求更高效的治理方案，而一体化技术通过协同作用可同步提升除尘与脱硫效率，成为满足超低排放要求的核心技术路径。

（三）燃煤电厂降本增效的实际需求

当前煤电行业面临电价调控与能源结构转型的双重压力，降本增效成为企业生存关键。一体化技术可减少设备数量与管道建设，初始投资较分设系统降低 15%-20% ；运行阶段，通过整合能源消耗，能耗降低 25% 左右，同时减少运维人员与维护成本，显著提升电厂的经济收益，契合企业可持续发展需求。

二、燃煤电厂主流除尘与脱硫一体化技术原理及应用现状

（一）湿法脱硫协同除尘技术

该技术以湿法脱硫塔为核心，利用脱硫浆液在塔内形成喷淋、泡沫或液膜层，烟气中的粉尘被浆液捕集、团聚后随浆液下沉，同时 SO₂ ₂与浆液中的 CaCO₃ ₃反应生成 CaSO₃ ₃，进而氧化为 CaSO₄ ₄。目前已在 70% 以上的燃煤电厂应用，除尘效率可达 99% 、脱硫效率超 95% ，但对粒径小于 1μm 的细颗粒物捕集能力较弱，且易产生石膏雨问题。

（二）电袋复合除尘脱硫一体化技术

技术整合电除尘与袋式除尘的优势，先通过电场去除大部分粗颗粒，再经滤袋截留细颗粒物，同时在滤袋表面或后续反应段喷射脱硫剂（如活性炭负载脱硫成分），实现 SO₂ ₂脱除。该技术除尘效率稳定在 99.9% 以上，脱硫效率可达 90% ，适配高粉尘、高 SO₂ ₂浓度的烟气工况，已在北方煤质较差的燃煤电厂推广应用，但滤袋更换成本较高，需控制烟气温度避免滤袋损坏。

（三）循环流化床除尘脱硫一体化技术

在循环流化床反应器内，将脱硫剂与烟气充分混合，通过流化床内的剧烈扰动， SO₂ 与脱硫剂反应生成 CaSO₃ ₃、 CaSO₄ ，同时粉尘被脱硫剂颗粒吸附，随灰渣一起排出。技术无需复杂浆液系统，设备占地小，适用于中小型燃煤电厂，除尘效率约 98% 、脱硫效率 85%-90% ，但对脱硫剂粒径控制要求高，反应温度波动易影响净化效果。

三、燃煤电厂除尘与脱硫一体化技术的关键问题及优化方向

（一）协同净化效率的提升

一体化技术面临细颗粒物与 SO₂ ₂协同去除的瓶颈，细颗粒物因粒径小、质量轻，易穿透净化区域。可通过优化脱硫剂粒径、调整喷淋液气比，增强浆液对细颗粒的捕集能力；在电袋复合技术中，增设预荷电装置，使细颗粒带电后更易被滤袋吸附，推动协同净化效率进一步提升。

（二）设备腐蚀与磨损的防护

烟气中的 SO₂ ₂、HCl 等酸性气体与脱硫浆液混合后，会对反应器、管道、喷淋头等设备造成严重腐蚀，同时粉尘颗粒的冲刷会加剧设备磨损。可选用耐蚀合金材料制作核心部件，在设备内壁喷涂陶瓷或聚四氟乙烯防腐涂层；优化气流速度，减少粉尘对设备的冲刷，延长设备使用寿命。

（三）副产物的资源化利用

一体化技术产生的副产物若随意堆放，会造成二次污染。需优化脱硫反应条件，控制石膏含水率低于 10% 、纯度高于 90% ，使其满足建筑石膏板生产需求；对除尘灰渣进行成分分析，将符合标准的灰渣用于水泥掺和料或路基材料，实现副产物资源化，降低固废处理成本，形成环保与经济的良性循环。

四、燃煤电厂除尘与脱硫一体化技术的工程应用保障措施

（一）系统的定制化集成设计

不同燃煤电厂的机组容量、煤质特性、烟气参数存在差异，需根据实际情况进行定制化设计。例如，对高硫煤电厂，优先选用湿法脱硫协同除尘技术，强化脱硫剂用量调控；对缺水地区电厂，采用循环流化床一体化技术，减少水资源消耗；设计时需确保各设备接口匹配、气流分布均匀，避免因系统不兼容导致净化效率下降。

（二）运行过程的实时监控与调控

建立一体化系统的在线监测平台，实时采集烟气入口/出口的粉尘浓度、 SO₂ ₂浓度、烟气温度、浆液 pH 值等参数。通过自动控制系统，根据参数变化调整脱硫剂投加量、喷淋强度、风机转速等运行参数，例如当 SO₂ 浓度升高时，自动增加石灰石浆液供应量，确保净化效果稳定达标，避免人工调控滞后导致的排放超标。

（三）全生命周期的维护与管理

制定设备维护计划，定期检查滤袋完整性、喷淋头堵塞情况、防腐涂层脱落状况，及时更换损坏部件；对循环泵、风机等动力设备进行定期保养，确保运行稳定性；建立维护档案，记录设备运行数据与维护情况，通过数据分析预判设备故障风险，减少非计划停机时间，保障一体化系统长期高效运行。

结论

燃煤电厂除尘与脱硫一体化技术是解决烟气污染、实现超低排放的关键技术，能有效突破传统分设技术的局限，兼顾净化效率与经济成本。本文通过分析技术发展背景与需求，梳理主流技术原理及应用现状，明确协同效率、设备防护、副产物利用等关键问题及优化方向，并提出定制化设计、实时监控等工程保障措施，为技术落地提供支撑。未来，需进一步推动一体化技术与低碳技术的融合，提升能源利用效率，助力燃煤电厂在实现环保目标的同时，推动电力行业向绿色低碳方向高质量发展。

参考文献

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