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火电厂超低排放大潮来临 电厂脱硫模式迎颠覆性变革
发表时间:2014/12/1 点击数:12446 投稿邮箱:yaoguisheng@chinapower.com.cn
    
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燃煤电厂超洁净排放大潮来临,人们将更多的注意力放到了除尘领域的技术升级,而本期本报将目光聚焦到了脱硫领域的最新动向。
  超洁净排放目标确立后,很多人并未意识到,脱硫面对的挑战是双倍的———既要保证自身二氧化硫的排放是 “超洁净”的,还要做前端除尘装备的“盟友”,助力烟尘过路后也是“超洁净的”。

  作为行业领头羊,在行业摸爬滚打40余年的福建龙净环保股份有限公司(以下简称“龙净”),深切感受到了一个趋势,环保标准已经经历了三级跳,而且这种跳跃并不会就此停止。环保指标越高,对协同控制技术的需求就越迫切。因此,煤电脱硫技术也应沿着“协同、节约、安全”的方向发展。

  “节能减排”而非“耗能减排”

  11月12日,中美双方就减排工作翻开了历史性的一页。双方当日在北京发布《中美气候变化联合声明》,中国首次正式提出2030年前停止增加二氧化碳排放,等于承诺了二氧化碳排放峰值点。

  “中美碳排放协议将进一步推动煤炭消费比重降低,电厂大气治理要求也将再次提高。”专家分析称。

  其实,仅在60天之前,国家发展改革委、环保部和能源局就联合印发了《煤电节能减排升级与改造行动计划 (2014~2020年)》,明确要求新建和在役燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到或接近达到燃气轮机机组排放限值。在这份文件中,对燃煤电厂的二氧化硫排放目标定在了35毫克标立方。

  相比《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011》中二氧化硫排放浓度50毫克标立方的要求,新目标从数字上看只下降了15毫克标立方,但却意味着脱硫效率将迈入99%以上的区间。

  “为实现99%甚至更高的脱硫效率,常规的石灰石-石膏湿法脱硫工艺需要革新。”上海龙净总经理陈泽民如此表示。

  革新,意味着必须有破有立,而这也是最考验智慧的。

  据了解,一方面,早年间由于我国对脱硫的要求并不太高,电厂采用的湿法脱硫工艺普遍存在脱硫效率不高、石膏氧化困难、塔内结垢严重以及系统难以稳定运行等一系列问题。另一方面,面对超洁净排放目标,业内通常采用的是串联塔或者“塔+塔外反应罐”的准串联塔等技术路线,系统复杂、占地大、投资高、能耗大。

  这种依靠设备叠加、增加系统能耗来实现减排目标的技术手法显然不能得到龙净的认同。其一向推崇简约、节省,认为应“节能减排”而非“耗能减排”。

  为破题脱硫系统复杂等弊端,单塔双区高效脱硫技术由然走来。龙净自2006年开始研发该技术,依托在全球范围内承接100多项工程、建设吸收塔200多座的业绩,该技术2010年1月工艺定型,至今经过了4年的发展,目前这项技术已经有成熟的运行经验。

  所谓单塔双区脱硫,是将原本独立的吸收区和氧化区,也就是“塔+罐”通过增设双区自动调节装置,简化为一个塔。

  据了解,早期脱硫装置中吸收区和氧化区是独立的,采用“1塔+1罐”的布置方式。吸收区和氧化区分别有浆液调碱性和调酸性的环节,使吸收区(塔)排出的浆液能够再进入氧化区(罐)反应,最终生成石膏外排。

  目前广泛采用的石灰石-石膏湿法脱硫装置则是单塔单区方式,主要特点是将早期的“塔+罐”型式合并为单个塔,将原吸收塔和氧化罐浆液部分合并为塔下部的浆池,并采用石灰石作为吸收剂,用来控制浆液的酸碱度。但单塔单区存在着明显的问题:为兼顾吸收和氧化的效果,浆液pH值只能采用5~5.5的折中值。这种结果虽能一定程度上兼顾酸碱度要求,但均离最佳值较远。从吸收角度而言,脱硫效率受限,更高脱硫效率难以实现;而从氧化角度来看,则是牺牲掉一部分石膏纯度和粒径,易产生石膏纯度低与脱水困难等问题。


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