陈光鑫 于广丰
(内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司 内蒙古 029200)
摘要:根据国家环保总局发布的2017到2018年的中国大气环境状况公报显示,我国当前空气质量的首要污染物仍是是颗粒物。近几年由于燃油、煤炭等燃料燃烧过程中排放出的二氧化硫、氮氧化物和粉尘颗粒物等产生的环境问题,比如酸雨、雾霾等,对自然环境和人类健康都造成了巨大的危害,引起了各方面的高度重视。目前,我国火电厂发电用煤占到全国燃煤量的百分之七十左右,对环境造成一定的影响,因此控制火电厂大气污染物排放迫在眉睫。本文主要就火电厂大气污染排放现状及烟气脱硫脱硝技术进行探讨分析,并提出一些个人观点,以供参考。
关键词:火电厂;大气污染;排放现状;烟气脱硫脱硝技术;
1火电厂大气污染物的危害及相关的排放标准
(1)城市大气污染严重程度的改变了季节变化和昼夜变化的规律,大体可分为煤炭型和石油型两类。煤炭型是燃煤引起,因此污染强度以对流最强的夏季和白天为最轻,而以逆温最强、对流最弱的冬季和夜间为最重。污染物的性质和污染状况,大气环境可分为工业大气、海洋大气和农村大气。燃煤火电厂引起的大气污染相当严重,属煤烟型污染,粉尘、二氧化硫、氮氧化物是大气中的主要污染物。
(2)我国对于氮氧化物,取消了按燃煤挥发分执行不同排放浓度限值的规定。总之,环境压力的增大促使大气污染物的排放标准越来越高,要求越来越细,国家对于控制大气污染物的政策倾向性越来越大,出台相应的处罚和补贴政策,有利于建立正确的导向。因此,对于控制大气污染物的方法和工艺,将获得更大范围的推广。
(3)我国火电厂大气污染物排放目前已取消了烟尘和氮氧化物分时段对不同时期火电厂建设项目分别执行排放控制指标的规定。改为不分时段的浓度控制要求,二氧化硫则保留新建和现有锅炉分别执行不同标准的条款。各项污染物排放标准限值均大幅度提高,新增了重点地区的大气污染物特别排放限值。增设了燃气锅炉大气污染物排放浓度限值;增设了大气污染物特别排放限值。
2 火电厂大气污染排放现状
近年来,随着我国社会主义的快速发展和不断进步,国家逐步对环境保护工作提出越来越高的要求,而在火电厂中的环境保护工作除了要继续巩固废水治理效率和烟尘治理效率之外,还要加强二氧化硫的治理工作。目前,我国建设脱硫环保设施已成功进入了快速发展阶段,而脱硫机组容量也呈大幅度增长的趋势。我国二氧化硫的实际排放量得到大幅度减少,有利于工程减排、管理减排与结构减排。
2.1 工程减排
我国截止到2017年底,所有口径发电总装机的实际容量达到117410万kW,而火电厂占总量的74.49%。根据有关统计结果显示,全国燃煤电厂的烟气脱硫机组实际装机容量为4.734LkW,占总煤电机组的76%。
2.2 结构减排
最新建设的火电机组通常是以低能耗、少排放、高效率、高参数、大容量为主要机组。根据调查数据显示,我国2015年截止到2017年总计关停的小火电机组已达到7806万kW,而我国预期制定的关停目标是7000万kW。可以看出,关停量已超出规定数额。
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3 火电厂烟气脱硫脱硝技术
3.1活性焦炭技术分析
活性焦碳技术是一种利用活性焦炭对烟气中的硫硝进行吸附的技术,这种技术可以高效吸附硫、硝并且可以将硫、硝进行分离处理。在处理时,活性焦炭中的相应催化剂会分别对硫、硝进行催化,使之转化为硫酸、硝酸等物质,并再次被活性焦炭吸收,这样就降低了硫、硝在烟气中的含量。并且活性焦炭技术还可以对二氧化硫进行二次加工,在特定装置中,通过化学反应,生成氮气等无害气体,通过两层加工达到最优的处理效果。因此活性焦炭技术是目前值得应用的处理技术。
3.2高能辐射技术分析
高能辐射法可分为电子束照射法和脉冲电晕等离子体法。电子束法是利用电子加速器产生的高能等离子体氧化烟气中的SO:和NO等气态污染物,烟气中的SO:和NO被高能电子强烈氧化后,与水蒸气反应生成雾状的硫酸和硝酸,并与事先注入的氨发生反应,得到硫酸铵和硝酸铵,净烟气经烟囱排入人气。而脉冲电晕法则主要利用高压脉冲电源发电代替价格昂贵的加速器电子束,反应机理与电子束法一致。电子束法已经具备工业化水平,日前在某省成都电厂的示范项日中脱硫率可达90%左右,脱硝率达18%左右。在运行过程中无废水废渣排放,不会造成二次污染,副产物可作为农业肥料的加工原料,具有很大的综合效益。缺点是能耗较高,要考虑对X射线的防护,可能在工程实际中造成污染转嫁,另外液氨的贮运也较为困难。
3.3亚钠循环法脱硫技术的应用分析
亚钠循环法脱硫技术是使用亚硫酸钠溶液对火电厂烟气中的二氧化硫进行洗后从而达到脱硫的目的,因此从该技术的使用过程来看,主要发生的处理工程包括二氧化硫气体的处理,热解再生环节以及二氧化硫吸收等步骤,其中二氧化硫气体的处理手段上有很多,因此形成的反应机制也是多种多样的,火电厂在进行设备购买的过程中需要根据自己的实际情况来选择;而针对热解再生的环节而言,也会出现一部分二氧化硫气体被吸收的情况,企业应当注重该环节与逆流塔之间的配合吸收效果,最大化的加强整个烟气处理系统的脱硫脱硝能力。亚钠循环脱硫法中最重要的关键点在于使用溶液中亚硫酸钠的含量,同时对使用过程中阶段内的计量和流速进行控制,让火电厂产生烟气在途径该装置时能够获得最好的吸收效果,在该技术的配合下,火电厂脱硫脱硝的效果可以达到百分之九十五以上。
3.4活性炭脱硝脱硫技术的应用分析
该技术执行的过程中需要经历二氧化硫吸收、活性炭热解再生、氮氧化物的催化还原以及吸附和催化二氧化硫的过程,其中较为关键的点就会活性炭和可以吸收污染物的比例问题。在使用活性炭脱硝脱硫技术之前应当将区域内的环境进行除尘化的处理,之后待一级脱硫塔进行二氧化硫的吸收工作之后,采用合适的手段将处理后的液体进行回收,技术人员可以设计对应装置将转化为一定浓度的硫酸溶液以便再次利用,二级脱硝塔的作用在于将氮氧化物吸收并转化为对空气没有污染影响的氮气。
3.5催化剂脱硫脱硝技术应用分析
技术人员在运用该技术时应先从催化剂和污染物的理论层面效果进行分析,在化学反应中选择一个分子式最为优质的处理方式,同时在药剂的属性和选择上进行多次研讨,在保障烟气处理效果的同时,不会对大气和人体产生二次的危害,特别是要避免在处理烟气的过程中有其他类型有毒有害物质的产生。环节中最为重要的是高温脱硫脱硝的过程,很多的化学反应都需要配合以加热环境进行,因此技术人员应在工艺确定的同时完成环境温度控制的设置,最大程度将二氧化硫以及氮氧化物的浓度降低。选择性催化剂脱硫脱硝技术使用恰当也可以获得很好的烟气处理效果,脱硝脱硫率一般都会在百分之九十以上,因此能够满足我国火电厂在环境保护上的需要。
结束语:
综上所述,在经济发展的过程中,我国燃烧的煤碳总量越来越多,而煤碳燃烧会带来非常严重的环境污染,对人们的正常生产和生活造成极其恶劣的影响。在发电的过程中火电厂必然要使用到煤碳,为了减小环境污染,火电厂应该积极推进脱硫脱硝、烟气除尘技术的创新和发展,以此更好的提高火电厂的运行效率,保护周边环境。
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论文作者:陈光鑫,于广丰
论文发表刊物:《河南电力》2018年5期
论文发表时间:2018/9/6
标签:火电厂论文; 烟气论文; 技术论文; 污染物论文; 大气论文; 二氧化论文; 氧化物论文; 《河南电力》2018年5期论文;