摘要:尽管我国第二、三产业飞速发展,且人均收入水平大幅度提升,但是在经济发展过程中消耗大量能源,且能源需求量正不断扩大。目前,我国绝大多数发电厂的原料是煤,而煤在燃烧时会释放大量有害气体,不但降低空气质量,而且对所有人的生命造成威胁,所以在智能电网发展的基础上,我国推出脱硫超低排放技术,并积极地将该技术应用于大多数电厂。下面本文将对脱硫超低排放技术在电厂中的应用进行探讨,以供参考。
关键词:脱硫;超低排放技术;电厂;应用
引言
现阶段,我国环境保护以及治理工作已经到了关键时期,面临着较大的压力。电力行业作为主要整治对象,减排要求和标准不断提升。基于此,深度分析此课题,提出有效的燃煤电厂脱硫系统废水排放措施,有着重要的意义。
1、脱硫废水的危害分析
从燃煤电厂运行实际来说,脱硫废水中含有主要危害物质,包括重金属离子和钙离子等,随着设备的持续运转,脱硫废水水质会继续恶化,程度较大,极易造成水污染。以石膏脱水系统为例,在实际运行的过程中,将10%~20%的石膏反应产物利用脱水机,排出系统,部分回经溢流箱,旋流后,将固体含量<1.2%的废水,送到废水系统排出。废水的不达标排放,会造成水污染,长期以往,会造成不可逆转的危害。当化学物质蒸发后,极易造成大气污染问题,形成酸雨。基于此,实现废水零排放,有着重要的意义。
2、超低排放技术概述
传统的燃煤电厂烟气治理的主要措施是利用静电除尘、烟气脱硫脱硝等工艺去除烟气中的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物,其工艺之间的连接性较差,缺乏协同去除污染物的能力。燃煤电厂作为一个整体,在环保设施设计时,需要多种污染物协同控制,把多种污染物减排作为共同目标。所以,超低排放的技术问题不是一两项技术就可以解决的,而是需要多项技术组合,各自发挥优势。近年来,我国自主创新了多项技术,包括湿式电除尘技术、低低温电除尘、旋转电极电除尘、超静电袋复合电除尘等除尘技术得到快速发展和应用。脱硫技术在传统空塔提效技术的基础上,又出现了双pH值循环脱硫工艺、非空塔脱硫除尘一体化技术,并得到广泛应用。但同时也存在一些技术上的难题。例如对氮氧化物的控制,目前,最有效的控制技术途径是低氮燃烧技术配上选择性催化还原(SCR),不过这种技术在国内应用曾面临很多问题;脱硝催化剂主要载体材料依赖进口,而且脱硝催化剂对煤种极其敏感,同样的催化剂在不同烟气条件下性能会有较大差异,而我国煤种复杂,烟尘浓度远远高于国外,照搬国外技术极易造成催化剂塌陷中毒,出现“水土不服”问题。由于燃煤机组的运行状况和超低排放改造技术存在一定的差异性,发展路线各不相同,因此燃煤机组需要遵循改造技术路线的基本准则,从多个层面综合考量工艺设备的选型,工艺之间的衔接等,实现燃煤电厂的超低排放和节能减排的有机结合。
3、火电厂脱硫技术的应用
我国火电厂中使用的脱硫技术主要有两种方式:半干法及湿法。其中,半干法主要是在喷雾中添加干燥剂,再把吸收液喷到吸收塔中,再开始脱硫工作;或是通过某种干燥的方法,将吸收塔中的不同物质进行分离;或是将烟气与二氧化硫融合在一起,使其发生一定的化学反应,最终成为某种固体残渣,达到脱硫的效果。而湿法在火电厂中的使用,主要是在大型锅炉的生产过程中才会使用。湿法脱硫技术主要包括海水脱硫技术、双碱法脱硫技术等[2]。该法的主要工作原理,是使用某种浆液剂对烟道的尾部进行清洗,并确保脱硫剂与脱硫产物都处于潮湿的状态,这一环节所有的流程都是在液体中进行的,脱硫率能够达到90%以上。
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4、超低排放技术应用
4.1低低温电除尘器技术
低低温电除尘技术是在电除尘器前增加烟气换热装置,一般为低温省煤器或热媒体气气换热装置,将进入电除尘器入口的烟气温度降至90℃左右,通过降低温度使烟气量降低、流速变缓、降低粉尘比电阻的方式提高电除尘器性能。低低温电除尘器运行过程时:①受烟气温度、灰流动性变差等因素影响,导致其设备出现腐蚀以及堵塞等问题,从而抑制了电除尘器提效改造效果的发挥,降低改造效果。②增设低温省煤器后,电除尘器入口烟箱处位置的气流分布状况发生变化,导致其烟气量的分配出现误差,同时还会影响到其本体内部局部冲刷问题。③由于除尘灰温度降低,灰的流动速度也会随之下降,容易出现灰斗堵灰的现象,导致干除灰输送系统无法正常运行。④空预器存在漏风问题,由于不同类型低温省煤器入口烟温的差距较大,不能精准实现对省煤器出口温度的控制,会在一定程度上降低除尘效率,从而出现低温省煤器渗漏等问题,使下游电除尘器遭到腐蚀。
4.2旋转电极静电除尘技术
旋转电极静电除尘技术的除尘原理与常规除尘技术的不同之处在于清灰方式,常规电除尘技术采用振打或声波的方式来清灰,旋转电极静电除尘技术则是采用可上下移动的收尘极板和非电场区旋转的刷子来清灰。通常旋转电级设备结构具有多元化的特性,整体结构相对繁杂,由于旋转电极存在钢刷磨损等问题,如果旋转元件出现问题时无法及时进行检修,会极大地影响除尘器的除尘效率。
4.3湿式电除尘技术
湿式电除尘技术是通过气体电离、粉尘荷电、集尘、冲刷清灰四个步骤陈贵的方式,脱除脱硫塔后的饱和烟气中的细颗粒物,同时有效脱除SO2、SO3酸雾、重金属(Hg、As、Pb等)、有机污染物(多环芳烃、二噁英)以及除雾器后的脱硫石膏液滴等污染物,能够实现污染物协同去除。湿式电除尘器运行过程中通常存在设备腐蚀以及脱硫水平衡的问题,现阶段我国普遍采用的是金属板式湿式电除尘器技术,工艺过程中会消耗一定数量的冲洗水,尽管采取了闭路循环的方式,但设备仍需定期排水,废水重新回到脱硫系统当中,导致脱硫系统超负荷运行。湿式电除尘技术占地面积相对较小,对于新建机组不存在问题,但是对老机组进行改造时,往往会受到场地的限制,因此湿式电除尘器的布置和选型是该项技术能否成功应用的关键。
5电厂超低排放技术发展趋势
目前,我国追求燃煤电厂的超低排放改造主要是通过多污染物协同控制技术,达到超低排放标准要求。针对现有超低排放改造投资成本高、运行维护费用高、稳定性难以保证等问题,还需要继续研究完善一体化协同脱除技术,如多级湍流高效脱除协同除尘一体化技术、单塔一体化技术等。在脱除主要污染物的同时,还应该考虑为脱除其他污染物或提供条件。
结束语
如今科学技术的发展脚步不断向前,相信随着电网技术的不断突破,各种新型的脱硫超低排放技术会不断涌现。目前,我国空气质量整体不高,含有害物质的气体、烟尘排放量很大,为了净化空气,应从源头进行控制,随着智能电网的发展,会有更先进的脱硫除尘器运用于发电厂脱硫超低排放领域。
参考文献
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论文作者:冯浩,王光
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/25
标签:技术论文; 超低论文; 电除尘器论文; 电厂论文; 烟气论文; 污染物论文; 燃煤论文; 《基层建设》2018年第33期论文;