電廠排煙和灰渣處理現狀及前景分析
摘要：從環境保護角度分析，火力發電廠的排煙脫硫、灰、渣的綜合控制利用等工作受到人們越來越多的重視，其技術已逐步成熟。文中介紹了大慶油田熱電廠在粉煤灰、爐渣等方面的綜合利用及在排煙脫硫方面的前期調查工作。
前言
我廠（大慶油田熱電廠）是以煤做主要燃料的火力發電廠，年燃煤消耗量在240萬噸左右，排放的煙氣中SO2的排放量746mg/m3,雖未超過860mg/m3的環保標準，但我廠年SO2排放量多達16400噸，煙氣排污費達980多萬元。因此煙氣脫硫是我廠必須解決的問題。同時燃燒產物灰、渣長年堆積造成了貯灰場排灰不暢、飛灰污染空氣等缺陷，也同樣破壞了環境，所以解決排煙除硫及灰塵、爐渣的綜合利用等問題是確保我廠可持續發展過程中必須解決的也是確保電廠排放物達到環境保護標準的必由之路。
1 排煙除硫
1.1除硫方法介紹
除硫的方法可以分為三大類，即燃燒前除硫，燃燒中除硫、燃燒后煙氣除硫。
燃燒前除硫是指從原煤中除硫，即采用物理或化學的方法對原煤進行清洗亦即洗煤，其中物理洗煤技術目前在世界上應用十分廣泛。
燃燒中除硫是指把除硫劑（如石灰石）和煤混合在煤燃燒過程中除硫。
燃燒后除硫就是煙氣除硫，煙氣除硫是現在燃煤電廠應用最廣泛的除硫技術，現在煙氣除硫的方法有很多，按處理過程和物料狀態分為多種。
1.2 排煙除硫方法介紹
1.2.1濕法除硫法
濕法除硫的吸收與再生，副產物的處理等是在濕狀態下進行的，濕法除硫反應速度快，設備較小，除硫效率為在90%以上。
濕式石灰、石灰石除硫工藝是應用較廣泛的一種方法，這種技術成熟，運行也十分可靠，吸收劑利用效率高，一般燒高硫煤的電廠多數用這種方法，存在問題是投資大，占地面積大，除硫產物難以處置等。
1.2.2干法除硫法
干法除硫技術主要是向煙氣噴進吸收劑或噴催化吸收劑（如活性碳、活性氧化錳、活性氧化鋁、氧化銅）以便除硫，有時還采用煙氣調質改善控制效果，這種工藝在煤的含硫率小于3.5%時，除硫率超過90%，而它的費用比傳統的濕法煙氣除硫低一半左右。
1.2.3半干半濕除硫法
半干半濕法除硫的代表是噴霧干燥工藝，目前已基本成熟，這種除硫工藝的除硫率一般為70%左右，應用于燃用中、低硫煤的鍋爐。其優點是系統簡單、投資較小，缺點是它的生成物只能用于陸地填充，而所用的石灰要比石灰石貴3-4倍。
1.2.4其它除硫方法
這里介紹一種簡易除硫裝置，它的除硫效率可達70-90%，我國在對簡易煙氣除硫工藝進行研究提出的方案是：在燃煤電廠原有的煙道系統，將濕式水膜除塵器改造為三相流化床，或者在電除塵器后安裝三相流化床除塵脫硫塔，用石灰漿料作吸收劑，進行煙氣除硫，同時進一步除塵。
在石灰漿料吸收液中，SO2吸收的限制因素之一是液體一側的氣液傳質，而液體一側的傳質是與緩沖離子對HCO3-/CO2及SO32-/ HCO3-的反應有關的。在氣液界面上，HCO3-和SO32-按下式與溶解的SO2進行反應：
SO32-+ SO2+H2O=2HSO3-
HCO3-+ SO2 = CO2+ HSO3-
HCO3-和 SO32-則可以通過CaCO3和CaSO3溶解在液——固界面得到再生。因此SO2的氣-液相傳質極大地依賴于液相主體中溶解的堿性物質的量“溶解的堿性物質的量”是指溶液中比HSO3-的堿性更強的各種離子（如CO32-、SO32-、HCO3-、OH-）之活度的總和。通過在石灰石吸收液中再加入有機羧酸添加劑促進石灰石溶解，增加吸收液中溶解的堿性物質的量及通過有機羧酸可以緩沖吸收液的PH值，抑制氣-液界面上由于SO2溶解而導致的PH值的降低，保持SO2 的氣液傳質，從而使煙氣脫硫效率得以保證及提高，脫硫后產生的脫硫渣同灰漿一起由原有的灰管系統輸送到灰場，除硫工藝中產生的亞硫酸鈣送到灰場后被大氣氧化為硫酸鈣，其除硫效率可達85%，較適合我廠燃用的低硫煤（應用基含硫量0.27%）且工藝簡單，投資費用運行費用均較低，占地少。
2 爐渣的綜合利用
除灰系統是電廠生產系統中一個重要組成部分，除灰系統的安全運行直接關系到整個電廠的安全運行。目前我國火力發電廠普遍采用水力除灰系統，少數電廠采用氣動除灰系統。
我廠即采用灰渣泵水力除灰系統，在灰渣泵水力除灰系統中，鍋爐排出的渣和除塵器排出的灰沿傾斜的灰溝用噴嘴噴出的高壓水流沖至灰渣泵房前池，再用灰渣泵經灰管道打到灰場。
我廠三臺鍋爐在冬季大負荷發電、供熱期內，鍋爐爐膛排渣量約占總灰量的10%，三臺爐滿負荷運行時，排渣總量約為9.7噸/小時，經常發生沖渣水量不足，嚴重時還需大量人力撈渣，有時使機組的發電量無法達到滿負荷。
針對大負荷運行排渣量較大，沖渣水量不足等問題，我廠研究決定在今年利用#1爐大修期間在#1-#3爐撈渣機后加裝了取渣裝置，此裝置在今年12月份投入后，利用爐渣開始生產新型建材，即為我廠多種經營陶粒廠提供生產原料，同時，也大大減少了沖渣水損耗、電耗及提高了灰渣泵使用壽命和年限，緩解了貯灰場的工作壓力。另外，此撈渣裝置投入使用后，其最大撈渣量可達每天300m3，如年平均按150 m3計，每立方米約30元左右，則僅此項每年可創收164.25萬元，如生產加工成建材則經濟效益更可成倍增長。
3 粉煤灰綜合利用
我廠煤質資料如下:
我廠三臺機組年平均發電量在30億千瓦時，年耗煤約240萬噸左右，相應產生粉塵、灰渣約50萬噸左右，如此多的灰渣對貯灰場的容量要求很大，同時造成的空氣粉塵污染極大。
針對貯灰場大風天揚塵空氣污染較大的問題，建議在貯灰場灰平面上方安裝淋灰裝置，從而避免大風天揚塵現象，確保空氣中灰塵含量達到環保標準。另外，我廠已安裝使用了一套取干灰裝置，年取干灰20萬噸左右，用于生產水泥，砌塊磚等建筑材料。同時在貯灰場還對外銷售濕灰，年約進30萬噸，此兩項不僅緩解了貯灰場由于貯量不足造成的空氣飛灰污染，還解決了我廠持續發展中的一個貯灰難題，同時也提高了除渣設備管道的健康狀況、使用壽命；還可以創造進1000萬元的直接經濟效益。
4 結論
通過對粉煤灰、爐渣的綜合利用及煙氣除硫工程的安裝投入，不僅可以滿足了我廠發電排放物的環保要求，同時也解決了我廠沖渣水浪費及貯灰場貯量不足危及生產等問題，并且還創造了較大經濟效益和社會效益，為我廠今后的可持續發展提供了足夠的空間和保障。
參考文獻
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[2]HG-670/13.7-HM12 鍋爐機組說明書
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