摘要:随着时代的进步、科技的发展,人们对生活品质的要求越来越高。在这样高质量生活品质的背景下,是我国、是社会能源的持续消耗,也是对自然环境的破坏。矿物资源、石油资源、水资源等资源都是不可再生资源。所以,我们要在建设祖国、美化世界、消耗这些资源的同时,尽可能节能降耗,降低对这些不可再生资源的使用和耗费。本文对火电厂脱硫系统节能降耗的重要性做出分析,并且对火电厂脱硫系统节能降耗的措施进行研究,力求更好地节约不可再生资源,达到节能降耗的目的。
关键词:火电厂;脱硫系统;节能降耗;重要性;措施
1火电厂脱硫方法的具体分类
1.1燃烧前脱硫
我国电力供应主要源于火电厂发电,而在火电厂发电期间具体是依据煤炭燃烧来获得供电能源。根据相关研究表明:我国整体二氧化硫的排放量有90%来自煤炭燃烧,其中50%源自火电厂。这就需要相关部门应高度重视火电厂脱硫技术的应用,以此减少二氧化硫排放量,进而贴合当前环保理念。目前,火电厂脱硫方法中具体可分为三种类型燃烧前脱硫、炉内脱硫、烟气脱硫等。烟气脱硫是最为重要的脱硫方法。在这当中,燃烧前脱硫实际上指的是对燃烧前的煤炭进行脱硫,降低其含硫量,这样可保证燃烧期间不会产生较多二氧化硫气体。它主要是采用物理净化的方式进行脱硫,但由于我国当前此种技术的应用范围较小,导致脱硫效率只能达到40%到80%,造成脱硫效果并不理想。
1.2炉内脱硫
炉内脱硫是指在煤炭燃烧过程中向内投入固硫剂,这样可将燃烧期间产生的硫元素固化,让其形成硫化物随着煤渣一同排放,避免直接排放到环境中对其造成影响。虽然从某种程度上而言,炉内脱硫的方法投入成本较小,适用于小型火电厂,但由于它的脱硫效率较低只可达到40%,远落后于欧美等国家,故而尚未取得良好的应用空间。
1.3烟气脱硫
烟气脱硫是当前最为常见且实用价值较为突出的脱硫方法。它主要是针对煤炭燃烧后产生的烟气进行脱硫,让其满足国家烟气标准。根据国家十二五规划,我国对于火电厂脱硫工作给予了高度重视,为了切合环保理念。在火电厂采用烟气脱硫方法时需要结合每种不同脱硫方式的优缺点进行综合考虑,这样才能保证火电厂取得最佳脱硫效果。一般情况下,在应用烟气脱硫方法是会在火电厂烟气管道上方安装相应的脱硫设备,以便及时处理烟气。根据烟气有无液相介入可分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫、半干法烟气脱硫等方式,它们分别具有不同的优缺点,需结合实际情况选择适合的脱硫方法保证火电厂正常发电。
2新时期火电厂脱硫技术的应用
2.1海水脱硫技术
海水脱硫技术不仅应用广泛,而且脱硫效果好。分析其原理,是利用海水中的碱性成分,去除烟气中的SO2,满足达标排放标准。具体应用时,海水脱硫技术由海水供应系统、烟气系统、SO2恢复系统、水质恢复系统组成,技术优势包括:①使用海水作为吸收剂,能节约淡水资源;②脱硫效率高,达到90%以上;③不会产生废弃物、副产品,不会带来二次污染;④不会造成管道结垢、堵塞,后期维护量小。火电厂选择海水脱硫技术时,选址建厂应该靠近周围的海水资源,降低运营成本。
2.2活性焦炭技术
采用活性焦炭技术进行脱硫,是一种新型的技术工艺,原理是利用活性焦炭的吸附性,将烟气中的SO2吸出来,实现烟硫分离的目标。具体应用时,会加入合适的催化剂,可促使硫、硝等物质,转化为硫酸和硝酸,继而附着在活性焦炭上,最后通过分离设备即可完成脱硫过程。为了进一步降低SO2带来的危害,对于分离出来的硫酸、硝酸等物质,需要进一步加工处理,其中硫酸处理结果是:转化为氮气,危害性降低;或在高温条件下二次处理,提高烟气的净化效果。该技术的应用优点是:①水资源消耗量小,只需一个系统即可完成脱硫,清除率达到98%以上;②还能除去烟气中的金属、碳氮化合物等有害物质;③对设备、管道的腐蚀性小,基本没有废水和废物产生;④脱硫作业安全清洁,运行维护方便,满足清洁生产、循环经济的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3高能辐射技术
高能辐射技术,主要分为电子照射法、脉冲电晕等离子法两种。第一,电子照射法,是利用电子加速器产生的等离子体,对SO2进行氧化,在极短时间内氧化为硫酸;然后和氨进行反应,生成微细粉粒,回收后可以作为农肥使用。该技术的优点是:操作简单,过程可以控制,可跟踪烟气成分、烟气量的变化;脱硫效率在80%-94%之间,不会产生废水和废渣。第二,脉冲电晕等离子法,是烟气中的高压脉冲电晕放电后,产生高能活性粒子,和烟气中的SO2反应,即可生成硫氧化物;进一步和水蒸气、氨反应,即可得到硫铵。该技术的优点是:投资成本低,运行费用低;不会产生二次污染。
2.4石灰石-石膏脱硫技术
石灰石-石膏脱硫是一项主流技术,将脱硫系统安装在烟道末端,使用石灰石作为洗涤剂,从而去除烟气中的SO2。该脱硫技术是由石灰石制备系统、吸收系统、烟气再热系统、石膏脱水系统、废水处理系统组成,优点包括:①操作简单,成本低廉;②工艺技术成熟,具有较高的稳定性;③脱硫效率高,达到95%以上;④设备的布置紧凑,可以节约占地面积。具体应用时,该技术的要点如下:第一,脱硫过程中,烟气和石灰石浆液发生化学反应,促使SO2吸收;第二,在石灰石浆液中加入空气,可促使亚硫酸钙氧化,继而生成石膏,对烟气进行净化;第三,脱硫后会产生废气和废渣,必须进行处理,否则会造成二次污染。
3火电厂节能环保技术策略探讨
3.1脱销装置
为了降低NOX的排放,各大火电厂普遍采用了脱销装置,可以分为燃烧前、燃烧中、燃烧后脱销。极为重要的是燃烧后烟气脱硝技术,采用特殊的催化还原技术,有SCR(选择性催化还原)、SNCR(选择性非催化还原)及其他联合技术等。火电厂在开发新技术烟气脱氮的技术的同时,也要充分利用低氮燃烧装置的作用,从源头上较少氮氧化物的排放。
3.2脱硫装置
烟气脱硫技术的分类有很多种,主要分为湿法、干法、半干法。其中湿法运用最为普遍,技术原理也大同小异,就是利用碱性溶液吸收酸性气体二氧化硫达到降低含硫化化物的排放。石灰石/石灰-石膏法技术利用最为成熟,脱硫效率可以达到95%以上。
3.3除尘装置
火电厂除尘主要有机械除尘、电除尘、袋式除尘、湿式除尘等,其中电除尘应用最为普遍,相比于其他有很多优点。工作原理是使除尘烟道中的灰尘带正电荷,然后逐级进入多层带负电荷的阴极板,利用正电荷的烟尘与阴极板相吸附的原理吸附通道中的灰尘颗粒,通过间断的打击阴极板就可以收集吸附的灰尘颗粒,最终达到降低烟气中灰尘的目的。
结束语
随着科技和社会的发展,人们对生活质量的要求也越来越高,这种高质量生活是建立在对自然资源不断消耗的基础上的。自然资源是大自然馈赠给我们最好的礼物,但是绝大部分自然资源都是不可再生的,一旦这些自然资源被开采和使用,就会对自然环境造成很大程度的伤害。在脱硫的过程中,不免会使用到不可再生的自然资源,并且还会产生对自然环境有害的物质。所以,想要更好地保护我们的生活环境,更需要做好节能降耗的工作。
参考文献:
[1]韩冰.火电厂大气污染物烟气脱硫脱硝技术[J].工程建设与设计,2018(23):170-171.
[2]郑东升.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保[J].科技创新与应用,2017(36):127-128.
[3]齐书芳,左朋莱,王晨龙,高佳佳,张晓曦,佟莉,丁永华,岳涛.我国火电厂大气污染防治现状分析[J].中国环保产业,2016(07):46-50.
[4]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(04):22+27.
[5]王跃.国内火电厂脱硫技术现状[J].广东化工,2015,42(13):134-135.
论文作者:邵林营
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/17
标签:烟气论文; 火电厂论文; 技术论文; 系统论文; 石灰石论文; 节能降耗论文; 海水论文; 《电力设备》2019年第21期论文;