论文部分内容阅读
[摘 要]火電厂脱硫工程初始投资大、运行费用高，不同的工艺流程投资、运行费用也相差较大，脱硫工艺选择与经济分析因此备受火电厂重视。为了保障火电厂脱硫工艺效率，降低脱硫工艺运行成本，火电厂在运行过程中，应针对不同的硫化物选择不同的脱硫工艺方法。基于此，文章主要对电厂脱硫工艺的优选方法进行了分析，以期能提高火电厂脱硫工艺水平。
[关键词]火电厂；脱硫工艺；优选方法
中图分类号：R932 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）26-0337-01
引言
目前，世界各国研究开发的烟气脱硫技术达数余种，但商业应用的脱硫工艺却不多，因为其工艺选定的流程不同，投资费用就有很大的差异。火电厂作为我国主要的发电厂，其在运行过程中会产生大量的废弃物，给周围环境和大气环境带来了严重的影响，对其进行超净排放处理刻不容缓。但是，在火电厂脱硫工艺运行中，其成本费用较高，这对火电厂的长期发展有着一定的影响。对此，火电厂要想实现长远发展，就必须在保证脱硫效果的同时，又降低脱硫运行的工艺成本，从而为火电厂的成本管理奠定坚实的基础。
1 常用脱硫工艺介绍
1.1 石灰石-石膏法脱硫工艺
石灰石（石灰）-石膏法脱硫工艺采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的硫化物与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应而被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经加热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆液经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液的循环利用，脱硫吸收剂的利用率高。该工艺适用于任何含硫量煤种的烟气脱硫，脱硫效率可达到95%以上。
1.2 氨法脱硫工艺
该脱硫工艺以氨水为吸收剂，副产品为硫酸盐化肥。锅炉来的烟气经烟气换热器冷却至90-1000℃，进入预洗涤器经洗涤后除去HCl和HF，洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中，氨水自塔顶喷淋洗涤烟气，烟气中的SO2被洗涤吸收除去，经洗涤后的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴，进入脱硫洗涤器。氨法脱硫工艺的主要技术特点：副产品硫酸盐的销路和价格是氨法工艺应用的先决条件。该工艺不存在结垢和堵塞现象。氨水的来源是选择此工艺的必要条件。氨法脱硫工艺无废水、废渣排放。
1.3 喷雾干燥法脱硫工艺
喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3和CaSO4，烟气中的SO2被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分脱硫灰加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择，一种为旋转喷雾轮雾化，另一种为气液两相流雾化。
1.4 烟气循环流化床工艺
烟气循环流化床工艺是一种干法脱硫工艺。它以循环流化床为原理，通过物料在反应塔内的内循环和高倍率的外循环，形成含固量很高的烟气流化床，从而强化了脱硫吸收剂间的传热性能，将运行温度降到露点附近，并延长了固体物料在反应塔内的停留时间（达30-60min），提高了S02与脱硫吸收剂间的反应效率、吸收剂的利用率和脱硫效率。该技术适用于高硫煤，在Ca/S为1-1.5时，脱硫效率可达90%以上。
2 电厂脱硫工艺优选方法分析
2.1 确定评价指标
评价指标是对方案进行评价的依据，对于不同的评价对象，由于具体情况不同，评价的准则也不完全相同。因此，应该根据脱硫工程项目的建设条件和项目目标确定针对具体工程的评价指标。为了避免过于复杂的工作和繁琐的运算，选取评价指标时要突出重点。
2.2 确定各层评价指标权重
权重的确定主要依靠对各因素的关系分析，主要依靠专家确定。下面层次分析法中各因素的对比，是综合了多位脱硫专家得出的结果，并经过一致性分析和归一化处理计算得出的权重。
判断矩阵A：对于电厂脱硫工程总目标（A）而言，下一层评价指标中技术指标（B1），经济指标（（B2）、环境指标（（B3）、技术成熟度、商业业绩指标（（B4）指标的相对重要性。
判斷矩阵B1：对于电厂脱硫工程技术指标B1而言，下一层评价指标中脱硫率（C1）、适用煤种（C2）、吸收剂利用率（C3）、占地面积（C4）、工艺复杂程度（C5）、脱硫剂来源（C6），对主体机组的影响（C7）指标的相对重要性。
2.3 评价指标隶属函数的确定
为方便操作，根据脱硫评价指标的描述对象把隶属函数分为两类，一类是定性的隶属函数，另一类是定量的隶属函数。定量的隶属函数又分为偏小型隶属函数和偏大型隶属函数。
2.4 综合评价
模糊合成的算法主因素决定型和主因素突出型是突出主要因素的影响，这有利于快速做出判断，但将其它因素忽略显得有些不足。加权平均型算法常用在因素很多的情形，它综合考虑了各种因素的影响，可以避免信息丢失，更能反映真实的结果。
结束语
综上所述，当前电厂脱硫工艺类型有很多，不同的脱硫工艺类型，其脱硫效果和运行成本也存在一定的差异。为了能够实现经济且良好脱硫效果，电厂应设置工艺选择方案，确定评价指标或指标权重等等，进而制定科学地工艺选择流程，保证脱硫工艺的整体效益。
参考文献
[1] 黄群亮.湿法烟气脱硫改造工艺的优选及经济性评价[D].华南理工大学，2015.
[2] 陈佐玉.燃煤电厂脱硫工艺及工艺选择要素分析[J].化工管理，2013，20：235.
[3] 李一安.燃煤电厂脱硫工艺及工艺选择要素分析[J].资源节约与环保，2015，01：30.
[关键词]火电厂；脱硫工艺；优选方法
中图分类号：R932 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）26-0337-01
引言
目前，世界各国研究开发的烟气脱硫技术达数余种，但商业应用的脱硫工艺却不多，因为其工艺选定的流程不同，投资费用就有很大的差异。火电厂作为我国主要的发电厂，其在运行过程中会产生大量的废弃物，给周围环境和大气环境带来了严重的影响，对其进行超净排放处理刻不容缓。但是，在火电厂脱硫工艺运行中，其成本费用较高，这对火电厂的长期发展有着一定的影响。对此，火电厂要想实现长远发展，就必须在保证脱硫效果的同时，又降低脱硫运行的工艺成本，从而为火电厂的成本管理奠定坚实的基础。
1 常用脱硫工艺介绍
1.1 石灰石-石膏法脱硫工艺
石灰石（石灰）-石膏法脱硫工艺采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的硫化物与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应而被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经加热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆液经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液的循环利用，脱硫吸收剂的利用率高。该工艺适用于任何含硫量煤种的烟气脱硫，脱硫效率可达到95%以上。
1.2 氨法脱硫工艺
该脱硫工艺以氨水为吸收剂，副产品为硫酸盐化肥。锅炉来的烟气经烟气换热器冷却至90-1000℃，进入预洗涤器经洗涤后除去HCl和HF，洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中，氨水自塔顶喷淋洗涤烟气，烟气中的SO2被洗涤吸收除去，经洗涤后的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴，进入脱硫洗涤器。氨法脱硫工艺的主要技术特点：副产品硫酸盐的销路和价格是氨法工艺应用的先决条件。该工艺不存在结垢和堵塞现象。氨水的来源是选择此工艺的必要条件。氨法脱硫工艺无废水、废渣排放。
1.3 喷雾干燥法脱硫工艺
喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3和CaSO4，烟气中的SO2被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分脱硫灰加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择，一种为旋转喷雾轮雾化，另一种为气液两相流雾化。
1.4 烟气循环流化床工艺
烟气循环流化床工艺是一种干法脱硫工艺。它以循环流化床为原理，通过物料在反应塔内的内循环和高倍率的外循环，形成含固量很高的烟气流化床，从而强化了脱硫吸收剂间的传热性能，将运行温度降到露点附近，并延长了固体物料在反应塔内的停留时间（达30-60min），提高了S02与脱硫吸收剂间的反应效率、吸收剂的利用率和脱硫效率。该技术适用于高硫煤，在Ca/S为1-1.5时，脱硫效率可达90%以上。
2 电厂脱硫工艺优选方法分析
2.1 确定评价指标
评价指标是对方案进行评价的依据，对于不同的评价对象，由于具体情况不同，评价的准则也不完全相同。因此，应该根据脱硫工程项目的建设条件和项目目标确定针对具体工程的评价指标。为了避免过于复杂的工作和繁琐的运算，选取评价指标时要突出重点。
2.2 确定各层评价指标权重
权重的确定主要依靠对各因素的关系分析，主要依靠专家确定。下面层次分析法中各因素的对比，是综合了多位脱硫专家得出的结果，并经过一致性分析和归一化处理计算得出的权重。
判断矩阵A：对于电厂脱硫工程总目标（A）而言，下一层评价指标中技术指标（B1），经济指标（（B2）、环境指标（（B3）、技术成熟度、商业业绩指标（（B4）指标的相对重要性。
判斷矩阵B1：对于电厂脱硫工程技术指标B1而言，下一层评价指标中脱硫率（C1）、适用煤种（C2）、吸收剂利用率（C3）、占地面积（C4）、工艺复杂程度（C5）、脱硫剂来源（C6），对主体机组的影响（C7）指标的相对重要性。
2.3 评价指标隶属函数的确定
为方便操作，根据脱硫评价指标的描述对象把隶属函数分为两类，一类是定性的隶属函数，另一类是定量的隶属函数。定量的隶属函数又分为偏小型隶属函数和偏大型隶属函数。
2.4 综合评价
模糊合成的算法主因素决定型和主因素突出型是突出主要因素的影响，这有利于快速做出判断，但将其它因素忽略显得有些不足。加权平均型算法常用在因素很多的情形，它综合考虑了各种因素的影响，可以避免信息丢失，更能反映真实的结果。
结束语
综上所述，当前电厂脱硫工艺类型有很多，不同的脱硫工艺类型，其脱硫效果和运行成本也存在一定的差异。为了能够实现经济且良好脱硫效果，电厂应设置工艺选择方案，确定评价指标或指标权重等等，进而制定科学地工艺选择流程，保证脱硫工艺的整体效益。
参考文献
[1] 黄群亮.湿法烟气脱硫改造工艺的优选及经济性评价[D].华南理工大学，2015.
[2] 陈佐玉.燃煤电厂脱硫工艺及工艺选择要素分析[J].化工管理，2013，20：235.
[3] 李一安.燃煤电厂脱硫工艺及工艺选择要素分析[J].资源节约与环保，2015，01：30.