浅谈燃煤火力发电厂大气污染治理技术论文_张创槟

浅谈燃煤火力发电厂大气污染治理技术论文_张创槟

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摘要:煤炭资源作为我国工业生产中的主要能源,在全国范围内得到广泛应用。因燃煤用量的不断增加,锅炉的烟气排放量不断增多。其中排出的二氧化硫及烟尘等污染物对大气污染严重,深刻危害大众健康。因此,我国生态环境部门加大了对烟气环境污染的治理。

关键词:燃煤锅炉;烟气问题;环境污染;治理技术

引言

在我国燃煤火力发电厂占发电总装机容量约60%,煤作为燃料产生的燃烧产物对环境空气有巨大的影响,但是我国的能源结构决定了在今后相当长的时间内燃煤机组装机容量还将不断增长,火电厂排放的二氧化硫、氮氧化物和烟尘仍将增加。燃煤火力发电排放的大气污染物治理技术及工艺历来备受研究者关注。近几年,国内外涌现出了一些新型的治理技术及工艺,二氧化硫、氮氧化物、烟尘脱除效率不断得到提高,在治理设备及工艺改进同时,能耗、物料损耗也不断下降。

1燃煤锅炉烟气治理研究的意义

随着全球经济化的不断发展,我国的工业化进程不断加快,其中燃煤锅炉生产技术在生产中起到很大的作用。但是,燃煤燃烧往往产生二氧化硫以及烟尘等污染物,其中二氧化硫不仅严重危害大气环境,同时也危害人的身体健康,为社会带来很大的负担。而烟尘也是造成雾霾的主要凶手。所以,随着我国燃煤用量的不断增加,其产生的烟气污染问题也逐渐严重,不仅导致我国大范围的雾霾,对人体健康造成很大的危害,也不利于我国工业化的进一步发展。我国燃煤锅炉烟气的主要污染源是二氧化硫、烟尘,燃煤中不完全燃烧及燃煤含硫是造成燃煤锅炉烟气问题的主要原因。因此,要想解决燃煤锅炉烟气问题,就必须对二氧化硫以及产生的烟尘进行治理。在进行燃煤锅炉烟气治理的过程中,人们要结合这两点原因进行综合治理,这样才能取得较为良好的效果。

2燃煤火电厂大气污染防治技术

2.1脱硝控制系统的优化

如自动调节系统的适应性和平稳性、测点的可靠性等。提高自动调节系统的适应性,保证在任何工况下都能满足要求,将波动幅度控制到最小,尤其在大幅升降负荷和启停制粉系统时,避免NOx长时间处于较低的状态。提高CEMS测点的可靠性,可以通过增加测点数量或者提高维护质量来提高测点的可靠性。尽量降低由于测点故障引起的自动调节功能失效时间。控制脱硝装置入口烟温在合理范围,保证催化剂工作在最佳工作温度,过高容易烧结,过低脱硝效率不高,容易中毒和失去活性。

2.2燃煤电厂污染物协同控制的措施

2.2.1燃煤电厂烟气Hg的协同脱除

根据相关统计分析,在燃煤电厂烟气Hg治理中应用CR烟气脱硝系统,不仅能够有效降低烟气NOx含量,而且还能够促进Hg2+的生成,更好的提升汞污染在除尘、脱硫装置中的治理效果。SCR脱汞机理如下:首先,HgO吸附在催化剂活性的中心位置,然后,HgO在烟气中O2和HCl的氧化作用下转变为Hg2+,最后,Hg2+从活性中心脱附。在此过程中,在烟气流速、氨浓度和HCl浓度的综合影响下,汞的氧化效率也会受到一定的影响,通过降低烟气流速,能够有效增加催化剂与HgO接触时间,但是,如果如果停留时间过长,则会造成NH3还原效应增强,最终导致Hg2+还原为HgO,因此,在SCR催化剂协同脱汞工艺实际应用中,需要结合实际情况合理选择最佳停留时间。除此以外,随着HCl浓度的增加,HgO的氧化效率也会随之增加,因此,可以适当提高烟气HCl含量,从而有效促进HgO的氧化。

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2.2.2低低温高效烟气治理系统对烟气SO3的协同控制

低温电除尘技术是从电除尘器及湿法烟气脱硫工艺的单一除尘以及脱硫工艺路线逐渐发展而来的,其应用原理为,当电除尘器入口烟气温度降至酸露点温度以下时,气态SO3将转化为液态的硫酸雾,电除尘器入口的含尘浓度比较高,而且粉尘总表面积比较大,因此有利于硫酸雾凝结附,根据实践研究分析,在80~90℃温度条件下,低温电除尘系统对H2SO4酸雾的脱除效率明显在130~150℃温度条件下的常规电除尘系统对H2SO4酸雾的脱除效率。除此以外,通过降低电除尘器进口烟气温度,还能够有效减少粉尘比电阻,并有效增加电除尘器运行电压,从而促进电除尘器的效率的提升。

2.3机械式除尘技术

粉尘是燃煤锅炉烟气中的有害物质之一,因此要想治理燃煤锅炉烟气,人们就必须去除粉尘。人们可以按照污染情况,根据去粉尘原理,去除烟气中的固体颗粒物,以实现除尘的目的。其中,旋风除尘器是机械式除尘器中使用最广泛的一种除尘机械,它的优点是操作简单、环境要求不高、耐腐蚀性能好、除尘效率高等。缺点是只能作用于大颗粒的粉尘,不能去除小颗粒的粉尘,所以机械式除尘器有一定的局限。因此,往往在粉尘颗粒较大时采用机械式除尘技术。

2.4湿法脱硫与除尘器的协同治理

湿法脱硫是我国燃煤电厂锅炉普遍采用的脱硫方法,其工作原理是:把大量的水与石灰石粉或生石灰粉混合,形成石灰石或熟石灰碱性乳液,从脱硫塔的上部喷洒;在风机作用下,含有大量二氧化硫的酸性烟气则从下向上流动,与碱性液滴中的石灰石或熟石灰相遇反应生成石膏及其他硫酸盐,随液滴坠落到脱硫塔塔底,收集去除。湿法脱硫与除尘器协同处理,可以使烟气治理更加便捷,从而提升脱硫设备的应用效果,提高除尘率。此外,工作人员可以根据湿法脱硫的具体工艺来进行调配,通过湿法脱硫与除尘器的系统治理使烟气处理达到真正的协同治理。

3燃煤电厂大气污染物控制政策建议

3.1出台防治技术政策

结合全国煤种分布、燃煤电厂区域分布以及排放情况,尽快研究制定出针对地方SO3、氨、重金属的控制技术政策,分别出台《火电厂三氧化硫污染防治技术政策》、《火电厂氨污染防治技术政策》、《火电厂重金属污染防治技术政策》,为全国火电行业SO3、氨、重金属等非传统大气污染物的污染防治以及相关的大气污染物协同治理的技术选择,环境管理部门的监管,以及企业污染防治工作提供宏观的技术政策支撑。

3.2控制技术路线

在出台相关排放控制标准的同时,积极组织相关科研院所、高校等技术力量,全面调研与评估全国不同地区火电行业SO3、氨、重金属的排放水平。在此基础上,以燃煤电厂SO3、氨治理为重点,同时考虑重金属的污染防治,兼顾其余相关的污染物协同控制与治理,对中国火电厂SO3、氨、重金属等污染治理措施进行系统梳理与研究,特别是燃煤电厂SO3、氨的达标排放可行技术路线研究,结合当前中国宏观的环境管理战略要求,进一步提出引领火电行业非传统大气污染物污染防治技术的技术路线与发展方向。

结语

煤炭资源广泛应用在我国工业生产中,本文分析了燃煤锅炉烟气治理的必要性,同时分析了各种燃煤锅炉烟气处理技术的应用效果。在锅炉烟气治理中,人们要综合利用除尘技术和脱硫技术。燃煤锅炉烟气治理一体化技术具有良好的应用效果,可以协同治理烟气。未来,我国要不断研发和改进燃煤锅炉烟气治理技术,提升环境污染治理技术水平。

参考文献

[1]朱法华,王圣.煤电大气污染物超低排放技术集成与建议[J].环境影响评价,2014(5):25-29.

[2]张秀云,郑继成.国内外烟气脱硫技术综述.电站系统程,2010,26,(4):1-2.

[3]宋华,王雪芹,赵贤俊,等.湿法烟气脱硫技术研究现状及进展[J].化学工业与工程,2009,26(5):455-500.

论文作者:张创槟

论文发表刊物:《建筑实践》2019年10期

论文发表时间:2019/9/2

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