摘要:近几年,我国城市污染严重,人们越来越重视节能减排技术的应用。作为重要的燃煤生产企业,在火电厂脱硫过程中实现节能不仅能够促进环保事业的发展,同时还有益于企业获得可持续的发展。因此,对火电厂脱硫过程中的节能问题加以关注,具有非常重要的意义。鉴于此,本文就火电厂脱硫技术的节能降耗技术加以探讨,希望能够给相关工作起到参考作用。
关键词:火电厂;脱硫;节能降耗技术;改进措施
引言
作为我国最主要的能源物质,煤炭大部分用来进行火力发电,而伴随煤炭发电而生的则是越来越多的二氧化硫排入大气,必然会对我国自然环境和城市生活环境带来很大负面影响。由此为减少排放的二氧化硫,火电厂通常都会利用脱硫技术对二氧化硫物质进行处理。但是脱硫的过程也伴随着巨大的能量消耗。为有效减少硫化物污染,节省火电厂生产成本,就必须做好脱硫节能降耗技术的更新和改进,实现火电厂的可持续发展。
1火电厂二氧化硫污染现状
二氧化硫是引起和加重酸雨危害的主要污染物,也是当前我国大气和水污染的重要污染源头。酸雨不仅能侵蚀建筑物,更能给植被造成毁灭打击,导致生物种群减少,更会破坏土壤酸碱值,造成土壤肥力流失,影响水生动植物生存,给人类的生存生活环境带来巨大威胁。除此外,随着酸雨的破坏力不断加大,对人类身体健康的威胁也越来越大,如刺激人的呼吸道系统、眼角膜,诱发呼吸道感染、慢性咽炎、眼角炎等多种疾病。
由于火电厂在我国电力供应中所占比例超过50%,因此,火电厂排放的二氧化硫也进一步加剧了酸雨的破坏力,导致我国超过半数的国土面积面临着严重的硫化物污染问题,带来短时间内无法恢复的自然生态环境失衡,所以,从根本上减少二氧化硫排放,是降低大气、水、土壤污染,以及保护生态种群多样化的有效措施。随着科学技术的发展,我国火电厂的脱硫减排技术取得了巨大的进步,常用的脱硫技术如烟气循环流化床、半干法、海水脱硫法和石灰石-石膏脱硫法等都有比较明显的脱硫效果。而且,随着各种节能生产工序的开发和引进,脱硫效率得到了大力提升。但是,脱硫的过程中也必然会带来能源损耗,因此,为进一步提高脱硫效率,减少能源消耗,火电厂应当在当前的技术基础上做出进一步改善和提高,一方面降低二氧化硫的排放,另一方面则要将脱硫过程中造成的能源消耗降到最低。
2火电厂脱硫节能降耗的主要技术与改进
2.1湿式石灰石(石灰)-石膏法烟气脱硫工艺
这种方法能够将石桨料以及石灰作为主要的原材料,对塔里边的烟气可以进行洗涤和吸收,这种方法可以起到去除二氧化硫的作用。该项技术的使用,主要要遵循以下的工艺流程,对于除过粉尘烟气的处理方法,主要是由下而上吸入到塔中,与此同时,需要让石灰桨,或者烟气中的二氧化硫发生一定的反应,接着将反应的硫化物沉淀到池底,在最后将这些硫化物排放到大气当中,在这个具体的操作过程当中,需要注意使用该方法形成的成电物含有水压硫酸钙,这种物质极容易形成沉垢,而且不好处理。
2.2电子束照射法
该技术主要是使用高能量的电子束照射烟气,刺激烟气中的水、氮气和氧气等分子生成具有强氧化性的自由基,使之与烟气中的二氧化硫发生氧化反应继而生成硫酸等酸性物质,然后再喷入氨使之和酸性物质发生接触,并进一步生成较为稳定的硝酸铵以及硫酸铵固体颗粒,用除尘器吸收颗粒并收集,用作混合化肥生产原料。这种方法不仅可以脱硫,更可以脱硝,使用程序比较简单,而且其生成物经过化学处理后可用作农业种植。但是缺点是前期资金投入较高,对电能的消耗也比较大,用氨水做吸收剂,也需要一笔较大的成本投入,因此,这种方法推广程度相对不高。
2.3旋转喷雾干燥法(SDA)
这种方法的说话,原理是将石灰当成硫化剂来形成烟气的脱硫目的,这种方法在使用之前首先要消化石灰石,同时将其转化为石灰桨。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次,与此同时,需要借助快速离心喷雾机将石灰变成细小的喷雾,然后与空气当中的二氧化硫发生化学反应,从而生成固定的物质,最后被除尘器进行收集处理,相比较来说,这种方法使用起来比较成熟,而且脱硫的效率很高,最主要的是操作流程简单,需要的操作范围也比较小,在具体的操作过程当中,也不会产生二次污染。
2.4荷电干式喷射法
该工艺是将带电的微细吸收剂喷射到吸收塔中,使之于烟气中的二氧化硫发生化学反应,继而达到脱硫的目的,其主要化学表达式为:
CaO+SO2+O2→CaSO4
该工艺的缺点在于脱硫的效率较低,对于低硫煤效果尚可,而对于高硫煤脱硫效果更差,因此,推广度不够高。
2.5海水法
在海边建的燃中低硫煤为主的发电厂中,通常采用海水烟气脱硫技术,将海水作为吸收剂,利用海水的碱度吸收二氧化硫,碱度越高,吸收的二氧化硫就越多。其化学表达式如下:
SO2+HCO3+O2→H2O+CO2↑+SO42-
2.6脱硫后的废水处理
将石膏浆液脱水后排出的滤液就是脱硫后的废水,其中的主要污染因子包括铜、铅、汞、氯离子、钙、镁、铁以及硫酸根等,pH值较低。其中的杂质主要来源于烟气、脱硫剂和工艺水,尤其是湿法脱硫工艺中的脱硫剂主要为石灰石。废水中的杂质主要包括高浓度亚硫酸盐、硫酸盐、贵金属和悬浮物等。对脱硫后的废水进行处理一般要包括几个过程,如水处理和污泥处理。水处理又包括中和、沉降、絮凝和澄清等几个工序。
另外,除了废水处理外,当澄清池中的污泥达到一定高度时要对污泥进行处理,启动污泥处理泵输送污泥到板框压滤机中进行脱水处理,而压出的滤液要经输送管道回到溢流坑,当滤液达到一定高度后再送回到中和箱中和新来的脱硫废液一起进入下一道处理工序中,而被压滤机压出的脱水后的滤饼则要由汽车送出。
3当前我国火电厂脱硫工艺中主要考虑的问题
我国火电厂的脱硫工艺和程序启动较晚,20世纪70年代,从国外引进烟气脱硫设备,到目前为止,脱硫工序尚需进一步推广和改进。
首先,火电厂要考虑的是脱硫的成本以及产品的出路。当前火电厂的建厂成本和运营成本较高,而烟气脱硫的装置则进一步提高了成本,同时,当前我国脱硫工序应用最多的是石灰石-石膏脱硫法和旋转喷雾法,以及一些简单的国内脱硫除尘技术,因此要考虑产品出路的问题。
其次,烟气脱硫技术主要是从国外引进开始发展的,在其本地化的过程要进一步推动烟气的脱硫效率就要对技术进行改进和发展,当前使用的石灰石-石膏脱硫法可以对国外引进的脱硫装置进行本地化处理,进一步建设装置的投资成本,降低脱硫和能耗成本。
结语
总之,在经济快速发展和全球化飞快推进的今天,我国的经济发展、国家建设需要更多的能源,电力的消耗增多也是难以避免的。而经济的发展也带来了环境的压力,如何保持经济增长和环境保护的同步发展是当前火电厂需要考虑的首要问题之一,其中,技术的改进、科技的发展是降低火电厂硫化物污染的重要途径,而企业在改进技术的过程中要综合考虑脱硫效率和能源消耗,尽量降低成本,提高脱硫效率,实现经济效益和社会效益的双赢。
参考文献:
[1]谢谷杰.关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略[J].环球市场,2018(25):363.
[2]戴迎根.关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略[J].山东工业技术,2018(10):168.
[3]翟慎波.浅析火电厂脱硫节能降耗技术[J].大科技,2018(9):95.
[4]林振国,朱昊成.关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略探讨[J].建筑工程技术与设计,2018(2):1648.
论文作者:谭瑞卿
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/15
标签:火电厂论文; 烟气论文; 技术论文; 节能降耗论文; 二氧化论文; 石灰石论文; 石灰论文; 《电力设备》2019年第8期论文;