(神华国能宁夏煤电有限公司宁夏银川750000)
摘要:中国的火电厂仍然采用传统的煤,所以它会产生大量的二氧化硫和氮氧化物。如何解决这一问题已经成为中国污染防治的重点工作内容。虽然中国已经掌握了烟气脱硫、脱硝的技术,但由于成本高,不能广泛推广。在当下供电系统当中,通过燃煤供电是供电的主要方式,但是在燃煤供电对社会提供用电便利的同时,也制造出了对环境污染的有害气体,如一氧化硫、二氧化碳等。本文通过对当前燃煤电厂所排放的烟气组成和造成的危害进行研究分析,进而对烟气排放治理提出相关策略,并对烟气脱硫脱硝技术进行技术阐述。
关键词:烟气治理;燃煤电厂;脱硫脱硝
引言
作为火力发电的主要分支,燃煤电厂是利用煤作为燃料,产生能量推动发发电机产生电能的工厂,其主要组成部分包括汽水系统、发电系统和燃烧系统等,是现代社会电力发展的主力大军。但是,燃煤电厂所排放的烟气中,包含着多种有毒的成分,直接排放会对大气造成严重伤害,因此在对大气污染的治理中,燃煤电厂对烟气排放的有效处理十分重要。对脱硫脱硝技术科学应用,可对烟气中的有害物质有效治理,同时还能将其转化为其他化学原料,促进自身生产效益提高的同时,为治理大气污染添砖加瓦。
1、烟气排放组成及危害影响
煤炭经历上亿年物理、化学变化而逐渐形成,包含碳、氮、硫和氧等多种元素,通过燃烧会产生大量烟气,其主要成分包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮以及许多杂质和矿物质微粒。当前部分燃煤电厂,已经针对自身的生产情况对其环保策略开展研究工作,比如说使用发电专用特种锅炉、将可吸收碳元素、硫元素的物质添加至燃烧的煤炭原料中等方法,以起到促进降低排放烟气中有害物质的含量。然而,相比其他工厂,燃煤电力工厂是依靠蒸汽发电作为动力来源,因此额定的蒸发量要相比其他工厂大,继而产生的有害气体量巨也巨大。煤炭燃烧后产生的烟气中的有害微小颗粒,进入到大气后,造成大气质量下降,导致工农业生产的严重损失同时,还会对社会人群带来呼吸道疾病的隐患、困扰。在煤炭燃烧排放烟气中的二氧化碳、二氧化硫等物质会与大气中所含的水蒸气结合,致使雨水的pH值降低,继而形成酸雨。另外,燃煤电厂排放烟气中的微小颗粒,是促进空气中雾霾形成的重要原因。酸雨会导致地下水变质、土壤编制,影响农业的发展雾霾中包含20多种会的有毒、有害物质,对人体的健康危害极大,进入人体支气管,会导致肺部炎症,呼吸道、脑血管等多种病症。
2、火电厂烟气脱硫技术的应用
2.1、石灰石—石膏法烟气脱硫技术
自上个世纪30年代起,英国就率先在其火力发电厂中应用了石灰石—石膏脱硫装置。该装置虽然能够实现脱硫目的,但效果欠佳。直到上个世纪的中后期,欧美等国加大了对脱硫技术的研究和应用工作,并且完成了大量的基础试验工作。经过多年的发展和优化,目前石灰石—石膏法烟气脱硫技术已经发展比较完善,而且在烟气脱硫领域取得了广泛的应用。该方法的主要原理是借助石灰石浆液来吸收烟气中的SO2,具有应用成本低、脱硫效果好等优势,而且它的副产物石膏还可以被用于众多领域,例如建筑建材、水泥缓凝剂等,具有良好的经济性。
2.2湿法烟气脱硫
与石灰石—石膏法相比,湿法脱硫技术的脱硫效率更高,一般可以达到90%以上,被认为是当前脱硫率最高的一种技术手段。湿法脱硫是对一系列脱硫工艺的总称,根据具体实现原理的不同又可以划分成许多类型,但是其中应用最广的是以石灰石作为吸收剂的石灰石—石膏湿法脱硫工艺,如图1所示。现实中,依据吸收塔的结构特点,这种工艺又可以被进一步细分为三类:逆流喷淋塔、顺流填料塔和喷射流泡反应器。
2.3海水法烟气脱硫
SO2是一种酸性气体,它遭遇碱性物质会发生反应,而海水作为一种天然的碱性物质,可以对SO2起到良好的吸收作用。利用海水来吸收烟气中的SO2,具有实现简单、无需耗费化学原料以及无污染等众多优势。正是基于这些优点,世界各国都加强了对天然海水脱硫技术的研究和应用工作,我国也将其列为应该大力推进的脱硫技术之一。该技术主要由烟气系统、SO2吸收系统、海水供应和水质恢复系统构成。在运用该技术时,高效除尘器一般会安装在SO2吸收塔的顶部,而SO2吸收系统则位于吸收塔底部。现实中,SO2在顶部会先被进行除尘处理,然后进入底部和自下而上的海水相向流过,进而实现脱硫目的。而吸收了SO2的海水还会被输送至相关的处理设备,通过与其他海水混合并通入适量空气来达到脱硫效果。
图?1石灰石—石膏湿法脱硫工艺流程
2.4烟气循环硫化床脱硫
烟气循环硫化床脱硫是一种典型的半干法脱硫技术,该技术早在上个世纪80年代就被德国的火力发电站所采用,脱硫率可以达到90%以上。该技术是将脱硫塔内排放的烟气与加入的消石灰、循环灰以及工艺水进行反应,除了可以有效脱除SO2之外,对SO3也具有良好的脱除效果。在该方法中,石灰粉是最主要的脱硫剂。这种技术的优势是空间占用小而且脱硫工艺实现简单,即使在低钙硫比下也能达到较好的脱硫效果,目前已在我国的一些火电厂中取得了初步应用,而且效果理想。
3、火电厂烟气脱硫脱硝节能措施
当前阶段,国内各项新能源竞相发展,已经出现了太阳能、风能、潮汐能等众多可再生资源,且这些资源已经进入了深入的研究并逐渐走入人们的生活中,但是由于现阶段的新能源开发仍存在很多的困难,还很难将其应用到实际的工业生产当中,因此工业生产的主要发电方式还是以火电厂发电为主,从上文中我们了解到实际火电发电过程中会产生很多的有害物质,大气污染物、分成等,都会对人们的身体健康造成一定的影响,因此在实际的火电厂生产中要做好相应的烟气脱硫脱硝处理。为了处理好烟气排放所产生的大气污染物,除了要引入脱硫脱硝技术外,还要结合火电厂的实际情况开展相应的节能减排处理,从而从根本上减少大气污染。在使用烟气脱硫脱硝技术时,为了进一步实现节能减排,达到最佳的环保效果,在实际的烟气处理过程中管理人员要控制好烟气二次污染,在完成一次烟气处理后,对剩余的污染气体进行再次处理,避免有残余的污染气体,减少污染物的排放;再者,在实际的火电厂发电生产中,管理者要结合电厂的实际情况,进行适量的节能减排,力争在完成基本生产任务的同时,尽可能的减少实际大气污染物的排放,同时结合发电厂的实际生产情况,制定出合理的节能减排方案,控制好厂区的生产排放量;最后在使用新的脱硫脱硝技术时,也要钻研相应的副产品,研究相关的技术,以此来逐渐改善火电厂的烟气排放,进而努力达到国家要求的节能环保标准。
结束语
综上所述,在实际的火电厂生产中,难免会产生很多的大气污染物,危害人类健康,因此在实际火电厂生产中,一定要做好烟气的脱硫脱硝处理。在处理火电厂烟气的过程中,不同厂家要结合自身的实际情况,选择适于本厂的脱硫脱硝技术,尽可能的除去烟气中的污染,从而达到国家要求的节能减排标准,最终为降低大气污染做出应有的贡献。
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