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摘要:燃煤电厂排放的烟气中含有大量的二氧化硫,对环境造成严重的污染。为了实现对燃煤电厂二氧化硫气体的有效控制,本文针对燃煤电厂烟气脱硫技术进行了全面分析,旨在为烟气脱硫处理提供一定参考。
关键词:燃煤电厂;烟气脱硫;环保
引言:社会发展带动了各行业快速进步,电气设备的种类和数量不断增多,需要加强电力提高设备运转灵活性。国内电力行业在大力发展水利、清洁能源的应用,但是燃煤机组仍占电厂绝大多数。燃煤燃烧中,会形成对周边环境较为严重的破坏问题,形成污染气体、污染杂质等危害,为此电厂系统中需要切实考虑设备设施的增加,降低有害物质的危害,有效的解决烟气污染问题。
一、燃煤电厂脱硫的必要性
燃煤电厂的生产过程是以原煤为原料实现能源的二次转换,这一过程对环境的影响主要是烟尘和二氧化硫污染。燃煤电厂排放大量的二氧化硫,与其他污染物放排到空气中经过作用形成酸雨,据试验,当大气中二氧化硫质量浓度超过500ug/m3 时,该地区的松树生长速度平均降低 48%。医学上也证明,人体长期接触硫酸盐会患呼吸系统疾病,如支气管炎、肺气肿和哮喘等。我国的二氧化硫排放量居世界首位,二氧化硫对于自然环境的影响大家都知道,二氧化硫会产生酸雨,导致渔业减产,土壤酸化,作物产量减少,对生态环境有极大的威胁,对经济生产也造成严重的影响。所以,应有效控制二氧化硫的排放,减少二氧化硫产生。
二、燃煤电厂烟气脱硫技术与技术原理
1、燃煤电厂烟气脱硫技术
燃煤电厂烟气排放对于大气环境有极大的影响,现阶段,燃煤电厂烟气排放必须满足排放标准,大幅度降低燃煤电厂污染物的排放总量。燃煤电厂烟气脱硫技术是减少二氧化硫排放的重要技术手段,烟气脱硫技术主要运用物理与化学方法实现对燃煤电厂烟气中硫的脱除。目前,脱硫方法中最为典型的是:石灰石法、循环硫化床法等。根据脱硫的位置,对二氧化硫的控制主要分为三种,即:燃烧前、燃烧中与燃烧后的脱硫。在燃烧前,通过在原煤的洗选与煤气化等技术实现脱硫;在燃烧中,通过在炉内加入石灰石,实现对硫的吸收,从而生成二氧化硫;在燃烧后,主要对其烟气进行脱硫,主要方法为干法与湿法。
2、燃煤电厂烟气脱硫技术原理
燃煤电厂烟气脱硫技术的原理主要为以下几点。
1)利用二氧化硫的酸性,根据其酸性的特点,在其加入碱性物质,将实现对其吸收,从而得到相对稳定的盐。
2)将二氧化硫与钙进行作用,二者经过反应,将生成新的物质,并难溶于水。
3)利用二氧化硫的还原性,将烟气中的二氧化硫与强氧化剂、催化剂等进行接触,使其氧化,从而生成三氧化硫,再利用吸收剂将其吸除。
4)利用二氧化硫的氧化性,将烟气中的二氧化硫与还原剂接触,从而将其还原为硫叭。
三、燃煤电厂常用的烟气脱硫工艺
1、石灰石石膏法烟气脱硫工艺
1.1工艺原理
脱硫吸收剂和水之间产生消化反应,反应后生成 Ca(OH)2,Ca(OH)2 在水中产生离解。将脱离吸收剂送入吸收塔,石灰石粉浆液和经气换热器进行冷却后和进入吸收塔的烟气进行混合,当烟气中所存在的二氧化硫和吸收剂浆液中存在的碳酸钙以及进入空气中的氧气产生一定的化学反应后,便会生成二水硫酸钙,也就是石膏,这项工艺的化学反应原理如下所示:
1.2工艺流程
采用石灰石石膏法烟气脱硫工艺进行脱硫过程中,烟气经气气换热气装置的温度降到 100℃以后,进入脱硫塔。这时,烟气在脱硫塔的喷雾区吸收并产生氧化反应,在这一过程中发生冷却,通过夹带的液态浆体将其和烟气进行分离,最终落入到脱硫塔的循环池内。塔内循环喷出的消石灰浆液将烟气中的二氧化硫吸收,这时的烟气温度大概为 47℃,利用脱硫塔顶部水平布置两级除雾器,将烟气中带有的水务去掉,当经气气换热器装置的温度升到90℃之后,烟气将从烟囱排向大气。
2、湿式脱硫工艺的主要系统
2.1烟气系统
将锅炉中的烟气从和烟囱相连接的烟道中引出后,经气气换热器装置的温度降低,利用增压机将系统产生的风压损失进行补充,然后进入脱硫吸收塔系统。烟道上缺乏挡板装置,对其进行设置的过程中,需要根据其具体情况布置,通过这样的方式可以使系统检修工作更加方便,同时可以实现处理故障旁路运行。
2.2吸收剂破碎或储存和浆液制备系统
这一系统内主要有石灰石破碎、储存和浆液制备。条件允许的企业可以对石灰除尘分进行利用,对石灰石进行破碎,使其达到要求粒径,然后通过粉粒输送装置将石灰石输送到石灰粉仓,再将石灰石送到吸收剂浆液池内,将其和工业水进行搅拌,搅拌的浓度根据具体情况而定,通常情况下在 25%-30%范围内。
2.3石膏脱水系统
利用排浆泵将脱硫池吸收塔所吸收的浆液循环池中所生成的石膏浆液进行输送,使其到达石膏脱水系统内,并对其进行脱水。对脱水进行设置,主要有一级设置和二级设置两种。对副产品石膏产品要求高的,采用二级脱水。形成二级脱水的设备为水力旋流器和真空皮带脱水机。脱水石膏所含水分一般保持在 10% 以下。脱水机中使用的过滤液一部分对吸收剂浆液进行制备,将另外一部分返还到吸收塔内。
2.4吸收塔系统
当前使用的喷淋塔比较多,不管是采用何种技术,均要保证低压力损失,并且使风机电耗被降低,保证吸收塔内没有污垢和阻塞物,这样做使其达到经济合理的状态。对塔中喷淋组件的距离进行设置,要结合喷液滴的喷射轨迹确定。
3、回流式循环流化床烟气脱硫工艺
回流式循环流化床烟气脱硫技术占地面积小,投资少,并且工艺操作简单,期间不会产生工业废水,降低了废水处理流程,降低环境污染。这一技术下的装置还可以在钙硫比较低的情况下实现脱硫率和烟气脱硫法相近的效果。根据用户需求以及排放的要求可以使脱硫率达到80%-98%。结合机组容量的大小和排放物控制所达到的要求,这项技术的实施可以选择例如消石灰、生石灰或者焦炭等作为吸收剂。回流式循环流化床技术所具备最大的特色是具备极高的污染物去除率,并且其具备较低的消耗。因此被更多区域用来进行垃圾焚烧时的烟气净化。
结语:近年来,我国燃煤电厂烟气脱硫技术已经有了极大的发展与完善,在各地区燃煤电厂的应用效果良好,对控制烟气污染物排放也有很好的效果。但目前,我国烟气脱硫技术还需要加大研究与应用力度,烟气脱硫技术作为一种环保公益,要实现对环境的保护,确保脱硫彻底,避免出现二次污染情况,并降低噪音污染。因此,从经济、环保、技术等方面进行综合分析考虑,强化烟气脱硫的综合效果,提高燃煤电厂烟气脱硫效率。
参考文献:
[1] 郭剑夫.燃煤锅炉烟气脱硫技术的实践探索[J]. 内燃机与配件. 2017(19)
[2] 陈新.火电厂烟气脱硫技术的原理及其应用[J]. 新疆电力技术. 2010(03)
论文作者:杨东生
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
标签:烟气论文; 电厂论文; 燃煤论文; 二氧化论文; 技术论文; 浆液论文; 石灰石论文; 《基层建设》2018年第8期论文;