摘要:随着我国社会经济的快速发展,关于燃煤电站污染物排放问题也随之变得更加严重。因而相关部门提出了燃煤电站锅炉烟气污染物一体化协同治理技术。所谓的协同治理技术就是指对单一污染物采取多种设备进行的协同治理。由于燃煤电站虽然在我国目前依然是国家电力生产的主力军,但是其对大气污染的产生了严重的影响。因而使用的烟气污染协同治理技术得到广泛应用。本文将对燃煤电站锅炉烟气污染物一体化协同治理技术来进行简单的分析和探讨。
关键词:燃煤电站;烟气污染;协同治理技术
在现阶段,我国就对燃煤电站锅炉烟气产生的污染问题制定了相关的法律法规,可见,其污染问题已经很严重了。因而相关企业对这种污染问题必须要采取措施来应对。由于很多的燃煤电站都是采用单一的锅炉烟气治理设备,因而不能够更好地实现治理设备之间的协同治理,更不能达到对锅炉烟气治理的需求。工作人员在对烟气污染物治理过程中通常都是按照以下四种技术来应用的。一是烟气冷却的设备,二是低温除尘设备,三是脱硫设备,最后是烟囱。通过烟气污染物协同治理技术的应用不仅能够有效降低企业的云营成本,而且还能提高企业的经济效益。
1、燃煤电站锅炉烟气治理技术中存在的问题分析
1.1除尘效率低
在燃煤电站中的烟气治理技术中主要应用除尘设备来降低烟气的浓度,但是对于脱硫则没有足够的重视。企业要想在烟气治理的过程中能够达到最好的治疗效果,就要对燃煤电站增加尘场地的面积。在这种方式下,其不仅极大地增加了燃煤电站的运营成本,而且还占用了一定的空间,在电站现有的机组改装在一定程度上带来了影响。因而对于常规的锅炉烟气污染治理设备不仅需要消耗大量的能源,而且还有很大的可能再次出现扬尘的现象。因而工作人员在对烟气污染治理过程上并没有得到好的治理效果。
1.2存在硫酸腐蚀的问题
燃煤电站锅炉烟气治理技术中的脱硫主要是在其系统中进行的,但是由于脱硫的效率很低,因而剩余大量的硫不仅对大气造成严重的污染,而且还会对治理设备造成一定程度上的腐蚀。很多企业在面对这种情况时,不得不增加成本,使用防腐性较强的材料来避免这种问题。但是如果长期下去,一定会增加企业对电站运营的成本以及影响治理设备的正常运行。
1.3未进行脫汞处理
在现阶段,我国有关部门对于燃煤电站制定出相关脫汞的方案。锅炉烟气污染物中汞主要有三种形态。一种是颗粒物形式的汞,第二种是元素态的汞,第三种是氧化态的汞。三种不同形态的汞,其所具有的的功效也就不同。但是由于相关人员对汞转化的机理和参数数据不够明确,因而脫汞效果依然会受到不同因素的影响。
2、燃煤电站锅炉烟气污染物一体化协同治理技术
煤燃烧生成的烟气污染物主要有氮氧化物、二氧化硫和烟尘。炉内低氮燃烧与选择性催化还原(SCR)烟气脱硝对氮氧化物排放质量浓度影响较大。石灰石-石膏湿法脱硫系统对烟尘有一定的脱除作用,同时又会因石膏携带增加一部分颗粒物,最终烟囱颗粒物排放由除尘和湿法脱硫系统决定。二氧化硫的排放与煤中硫含量和湿法脱硫相关。因此,单一污染物的治理需要多个环保设备协同作用才能达标,而锅炉单个设备都对2种及以上污染物的脱除起作用。各单项环保措施相对独立又相互关联,从煤的入炉、炉内燃烧、SCR烟气脱硝、烟气冷却器、电除尘、风机、脱硫塔、除雾器、湿式电除尘到烟囱形成了一个整体。只有一体化协同脱除,才能在保证烟气“超低排放”环保指标的同时,达到环保与节能的均衡。因此,为了在控制污染物排放的同时,系统经济性最优,单个污染物需要多设备协同脱除,所有环保设备设置及参数选取要一体化考虑。燃煤电站锅炉烟气污染物治理的一体化分2个阶段:第1个阶段是对单一污染物,多设备协同治理,设备设置和系统参数一体化考虑,从整体的角度对各环保设备的工程设计及运行进行优化;第2个阶段是一个环保设备对多个污染物的一体化联合脱除,譬如活性焦联合脱硫、脱硝。
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目前,燃煤电站锅炉环保一体化应用大多停留在第1个阶段。该技术的核心是体现整体性和相关性,把锅炉环保作为一个整体进行考虑,有统一、连续的边界条件,各部分共同作用,实现最终排放目标。同时,充分挖掘和利用各环保措施及设备之间的关联和相互影响,优化系统配置,达到环保与节能的平衡。锅炉烟气污染物一体化协同治理的关键技术如下。
(1)控煤与污染物脱除的协同重点是对比控煤造成的燃料成本增加与劣质煤带来的环保设备建设成本及运行成本增加的关系,确定合理的煤质波动范围。
(2)低氮燃烧与烟气脱硝的协同重点关注煤种与燃烧方式的适用性、低氮燃烧对锅炉效率及蒸汽参数的影响、低氮燃烧与SCR烟气脱硝的减排量优化等。优先推荐低氮燃烧技术,从源头减少氮氧化物的生成,在综合考虑低氮燃烧的建设成本、对锅炉效率的影响、SCR烟气脱硝的建设和运行成本的同时,优化低氮燃烧和SCR烟气脱硝的整体设计及运行参数。
(3)除尘器与湿法脱硫塔的协同以提高除尘器效率和脱硫塔除尘效果为根本,根据不同的排放要求,辅以低低温烟气系统或者湿式电除尘器。
(4)锅炉烟气系统一体化每一个环保设备都会改变烟气侧的阻力特性,保证引风机安全运行在高效区的关键是要把尾部烟道作为一个整体进行优化设计。
3、燃煤电站锅炉烟气污染物超低排放技术路线
3.1氮氧化物
燃煤发电机组均应采用先进的低氮燃烧技术。对于褐煤、烟煤和贫煤锅炉,采用低氮燃烧技术,可使炉膛出口烟气氮氧化物质量浓度分别控制在约200,300,500mg/m3以下,再利用SCR烟气脱硝技术控制到50mg/m3以下。对于无烟煤锅炉,采用低氮燃烧和掺烧等技术可使炉膛出口氮氧化物质量浓度控制在约800mg/m3,再采用炉膛型SCNR烟气脱硝技术进一步降至500mg/m3以下,最后利用SCR烟气脱硝技术实现50mg/m3的控制目标。
3.2烟尘
燃煤发电机组的烟尘排放控制技术主要有:电除尘器、电袋(布袋)除尘器、湿式电除尘器及湿法脱硫协同除尘等。在进行烟尘控制时需将这些技术组合使用。
3.3二氧化硫
对于原脱硫装置设计裕量较大,实际燃煤品质可控的燃煤发电机组,宜优选控煤措施,控制燃煤硫分,同时配合脱硫增效技术,使二氧化硫排放质量浓度降至35mg/m3以下。
3.4环保改造配套烟气余热利用技术
烟气余热利用是在空气预热器之后、脱硫塔之前的烟道内布置烟气冷却器,回收烟气余热,降低烟气温度。回收的烟气余热可用于加热机组凝结水、入炉冷空气、城市热网回水、湿法脱硫出口净烟气等。
结语:在现阶段,我国烟气环境污染问题上越来越严重,因而对于燃煤电站锅炉烟气污染一体化协同治理的技术越来越重视。通过对烟气污染物治理中运用协同治理技术,其不仅有效提高治理燃煤电站锅炉烟气污染物的水平,而且对于企业上既降低了运营成本,还提高了经济效益。为了能够更好的解决烟气污染问题,相关人员还要对协同技术在应用中不断去改进和完善,从而能够更好的保护环境。促进经济可持续发展。
参考文献:
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论文作者:唐亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
标签:烟气论文; 污染物论文; 电站论文; 燃煤论文; 锅炉论文; 技术论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第9期论文;