火电厂脱硫技术与环保措施分析宋小波论文_宋小波

火电厂脱硫技术与环保措施分析宋小波论文_宋小波

(内蒙古包头市东河区包头铝业热电厂 014040)

摘要:煤炭富含碳、氮、氧、硫等多种元素,一经燃烧,就会生成CO、CO2、NO、S02等有害气体,同时伴有矿物质微粒杂质形成的烟尘。我 国目前的电力的近80%来自火力发电,其原料就是煤炭,在火电厂的专用锅炉中,燃煤温度可以达到1200℃以上,大量的有害气体通过烟囱 排到大气中,污染周边环境,致使呼吸道疾病增加,农业减产,各种工业民用设施用品遭到酸雨腐蚀。因此,我国面临的环境问题严重,对 人们身体健康与社会的可持续发展带来很大的隐患,二氧化硫在污染物排放里面占据一个很大比例,我国已煤炭为主要能源,发电厂消耗了 大部分的煤炭,燃烧过程产生大量二氧化硫,脱硫技术研究尤为迫切。

关键词:火电厂;脱硫技术;环保;措施

1.火电厂的脱硫技术

1.1燃烧前脱硫技术

燃烧前脱硫是对原煤通过采取各种方法,除去燃煤中一些硫元素,达到脱硫目的,包括物理洗选煤法、化学选煤法、煤的气化和液化、生物 选煤法等。

物理洗选煤法最为经济,使用广泛。提高煤炭的入洗率是降低环境污染的重要方法,在国际范围内,我国的煤炭入洗率非常低,大约只有 20%水平,而英国约为95%,日本甚至超过98%;对于我国通过提高煤炭的入洗率可明显减小燃煤产生的二氧化硫污染。物理方法脱硫效果很 好,技术简单,经济性好;不过物理方法不能除去原煤中的有机硫,只能除去无机硫中硫含量的80%左右,占总含硫量不到30%,达不到控制 二氧化硫污染的指标,故需采取更进一步的措施。

化学脱硫法可以有效的除去燃煤中部分有机硫,主要是将原煤中的某种形式存在的硫元素通过化学反应转化为其他形式可以分离出去的硫元 素,从广义上包括煤的气化、液化等。

使用化学脱硫技术,有较高的脱硫效率,但是化学脱硫技术主要在高温环境下进行,需要费用很高,商业化推进比较困难。

生物脱硫技术从严格意义上应属于化学脱硫技术,但由于生物脱硫技术本身的特殊点,这里将其单独列出来。生物脱硫技术将燃煤放入某种 特定细菌液中,这种细菌可以产生某种蛋白酶,而产生的蛋白酶又可以将硫氧化生成硫酸盐。目前,生物脱硫技术只停留于实验室阶段,尚 没有得到足够的资金支持。

2.燃烧中脱硫技术

2.1型煤固硫技术

将原料筛分以后按照一定的比例配煤,在原煤粉碎后与经过处理的粘结剂和固硫剂进行混合,然后用机械设备挤压成型并干燥,经过这个过 程就可以得到有一定形状和强度的工业固硫型煤。固硫剂主要包含大理石、石灰石、电石渣等,加入多少固硫剂需根据含硫量来确定。使用 型煤可以大大降低厌弃中的一氧化碳、二氧化碳以及烟尘的浓度,并有一定程度上节煤效用,带来客观的经济与环境效益;然而,在实际中 存在一些问题,如型煤着火滞后,存在断火熄炉等风险,需要进一步研究。

2.2流化床燃烧脱硫技术

循环流化床的锅炉通过在炉内添加石灰石而进行脱硫,把煤与吸附剂加入到燃烧室中的床层中,从炉底进行鼓风使床层悬浮进而流化燃烧, 这样形成了湍流混合条件,延长了停留的时间,进而提高了燃烧的效率。其反应过程为煤中含有的硫燃烧,生成二氧化硫,与此同时石灰石 经过煅烧分解成多孔状氧化钙,此时二氧化硫到达吸附剂的表面并发生反应,达到脱硫效果。流化床脱硫技术最重要的影响因素包括煅烧温 度、钙硫比、脱硫剂的种类、脱硫剂的颗粒尺寸与孔隙结构等。当Ca/S摩尔比为2时,并通过对炉内进行合理的运行与控制,脱硫效率可达 到百分之九十左右。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆石灰石在炉内煅烧生成CaO,与二氧化硫进一步反应生成硫酸钙。

3.针对火电厂现状提出相应的环境保护措施

3.1 增加对烟尘的控制

燃烧系统产生的飘尘具有复杂的化学成分,主要包括铅、镍、铬等。这些稀有气体都有一个共同的特性,有毒且致癌。通过皮肤或呼吸道侵 入人体,进而诱发各种癌症。这些细小的飘尘的危害程度随着粒度的大小而变化。通常,直径小于10μm的微小颗粒物易在空气中长存,极 容易被人们吸入体内,进而对身体各种机能造成一定威胁。而一些直径较大的颗粒物会降低大气的能见度,影响人们的视觉和交通。要想彻 底环节烟尘污染问题,要从源头开始抓起。利用先进的除尘设备来降低空气中的飘尘。根据具体情况来选择不同类型的除尘设备。除尘器主 要有旋风除尘器、过滤式除尘器等。

3.2 降低噪音的威胁

火电厂噪声超标是早就存在的一个问题,但是一直得不到有效地解决。持续在高强度的噪音环境中,容易影响人们的听力,同时也会引起身 体各个系统不能正常运作,出现不同的失调症状。尤其是对火电厂周围居民来说,噪音污染给他们的生活带来了极大的不便。为了能够降低 噪音污染,火电厂一方面,通过购买消声设备来降低声音的传播,如:隔声板、隔声罩等。在发声强度大的区域采用隔声效果好的材料来阻 隔声音的传播,同时可以适当安装消声器和降震设施。另一方面,运用先进的技术来改善容易产生噪声的环节,尽可能降低噪声超标。

3.3 加强对废水的处理

一些脱硫技术会产生废水,这些废水中的杂质成分复杂,不仅含有未反应完全的烟气,而且还有脱硫剂的成分。对于脱硫废水,处理方法主 要有以下两种。第一,将废水与石膏混合在一起,进而使废水凝固,变成石膏,随后将产物排出。这种处理方法便捷性强,但是没有对废水 进行回收利用。处理成本低使得它得到许多火电厂的推崇。第二,采用电除尘器或者其他仪器设备等对空气进行加热,使废水汽化,蒸发变 成气体随烟囱排出。

3.4 减少NOX的排放量

煤炭燃烧过程中产生的尾气除了二氧化硫气体之外,氮氧化物气体在尾气中所占的比例也较大。它们容易与二氧化硫气体相结合形成酸雨, 对环境造成很大的伤害。另外,过量的氮氧化物会形成光化学烟雾现象,易引起温室效应。虽然目前它的排放量低于二氧化硫气体,但如果 不对它加以控制,它将会成为第一大酸性污染气体。以当前的技术水平来看,低氨燃烧技术是最能够减少氮氧化物的方法。这种技术成本低 ,大多数情况下都是在后期投入。其中,燃烧器的工作原理是先对空气、燃料分级,然后通入烟气,在燃烧器上反应。为了能够使氮氧化物 含量大大降低,要对燃烧器进行改良,通过对空气与燃料的比例进行调整,同时降低温度和氧气浓度。

4.结语

综上所述,全世界都在呼吁加强对环境的保护,严惩破坏生态环境的行为。为了大家赖以生存的环境,要解决当前的污染问题。由于火电厂 产生的污染物成为主要的污染来源,所以社会人士、政府部门以及发电厂本身要加大对污染物排放过程的监督,做到任何尾气都要经过处理 才能排放到大气中。另外,相关研发部门要加大对脱硫技术的开发。投入足够的资金,引进优秀人才,打造一流的精英队伍,进而不断更新 技术,努力创造出高效的尾气处理技术。同时采取一些环保措施来减轻污染物带来的损害。

参考文献:

[1] 张娟,艾华.我国火电厂烟气脱硫工艺现状及发展综述[J].资源节约与环保,2016(4):22.

[2] 牛向楠,侯海萍,焦阳.火电厂烟气脱硝脱硫技术应用与节能环保[J].建筑工程技术与设计,2017(8).

[3] 张丽珍.石灰石-石膏湿法单塔双循环脱硫技术在中山火电厂的应用[J].资源节约与环保,2016(11):28-29.

论文作者:宋小波

论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期

论文发表时间:2018/8/8

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