新形势电厂环保设施优化改造的思路分析论文_田慧军

新形势电厂环保设施优化改造的思路分析论文_田慧军

(国电电力大同发电有限责任公司 山西大同 037034)

摘要:我国电力行业的发展使我国经济建设有了更大的发展空间。人类社会发展与自然环境的恶化成为了一个矛盾体,目前各行各业在发展过程中,都必须要考虑如何与自然生态和谐相处。煤电厂在生产过程中会排放出大量的污染源,成为国家环保部门重点控制和管理的部门。根据国家发改委的相关要求,要求在我国境内的燃煤电厂在脱硫、脱硝,除尘等方面必须符合相关硬性标准。为了在实施过程中得到更有效的实行,对于超低排放改造实行电价支持。

关键词:新形势电厂环保设施;优化改造

引言

近年来,我国对于环境保护加大力度发展,已经取得了非常不错的成效。随着人民生活水平的提高,对于电力方面的需求也在迅速增长,电厂的规模越来越大,而其对于环境的污染也日益严重,为解决燃煤电厂的污染问题,国家陆续出台了一系列的相关政策,大力支持并严格控制新形式电厂的脱硫、脱硝、除尘等方面的情况,实行环保电价政策,在保障电厂正常运营的基础上,贯彻落实排污方面的收费标准,在一定范围内提高企业配合整顿的积极性。

1新建吸收塔、湿式除尘器

新建吸收塔、湿式除尘器本体不设保温,已投运的机组可逐步拆除(湿法、半干法脱硫系统适用)。有研究表明,凡是室外环境温度不低于-25℃的吸收塔本体,皆可不做保温。我认为烟气温度越低,吸收塔的脱硫效果越好。从原理来看,吸收塔出口烟气温度对脱硫效率的影响,其实就是“近绝热温度差(出口烟气温度和绝热饱和温度之差)”对脱硫效率的影响。在运行过程中,近绝热温度差直接影响到脱硫效率的高低以及脱硫装置的稳定性。如果近绝热温度差越小,则出口温度越低,烟气湿度越大,石灰石浆液中水分蒸发速度降低,液滴的停留时间延长,也就增加了气液反应时间,脱硫效率就会提高。通常来说,在保持烟气中SO2浓度和化学计量比不变的情况下,随着烟气的出塔温度的升高,脱硫效率下降。这是因为保持较低的烟气出塔温度,雾滴从烟气中得到的热量较少,由此引起的温升不大,雾滴在较低的温度下,有利于SO2的传质进入雾滴。随着温度的升高,SO2从气相到液相的扩散通量减少,从而导致SO2的吸收量减少。另外,烟气温度越高,雾滴蒸发越快,很可能使雾滴过早蒸干而导致吸收剂失去活性,大大降低了吸收剂的利用率,因而致使脱硫效率的下降,间接导致工艺水耗量增加。根据SO2吸收化学反应原理,温度较低时有利于吸收,温度较高时有利于解析。因此,当进入吸收塔的烟气温度较低时,喷淋区温度随之降低,有利于SO2的吸收,提高脱硫效率。适当降低塔内喷淋区域温度,还会有效提高脱硫效率,节省工艺水的消耗,增加湿式除尘器的除灰、脱出硫化物的能力。从费用来看,油漆防腐费用仅约为40~50元/m2,而保温护板估算费用约为180元/m2油漆防腐费费用仅为保温护板的1/4。

2脱硫设备节能优化改造

目前投入正常使用的我国电厂设备中对燃烧过后的剩余物料进行脱硫过程的设备主要是以石灰石作为基础的钙法脱硫工艺。整个工作过程的基本原理是,通过将石灰石粉末和烟气中的二氧化硫进行接合形成硫酸钙进而结晶成为石膏,由此来减少在生产过程中向外界排放的二氧化硫,关于脱硫工艺,目前我国各地区的电厂在日常生产过程中都能很熟练的进行,且完成上述操作的设备生产技术相当成熟。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然设备的生产方式非常熟练,且各地区的电厂对于该套设备的运行管理也非常的明确,但是在实际投入使用的过程中仍然发现,很多地区的脱硫设备,其运行效率不符合国家部门的相关标准,排放出的烟气仍然会在一定程度上污染周围的大气环境。针对以上问题,国家一方面派遣专业技术人员在各个电厂进行巡回检查,另一方面也不断加大相关的惩罚力度,再结合不断改进升级的排放标准,三管齐下,希望能在短期内对于该问题进行有效的控制,经过调查,目前在投入使用的燃煤机组中,还有一部分是不符合国家相关标准的,必须在短时间内进行集中的优化改造,目前针对这一问题,一般的解决措施是,当地的环保部门派遣技术人员到厂房进行实地监督,当厂房的相关设备安装并调试顺利后进行实验,只有其排放标准符合国家相关指标后才能够算达标,该电厂才能够继续进行正常的工作内容。利用钙法湿法脱硫后,需要将石膏浆液进行脱水,并对脱硫后的烟气进行除雾,最后利用热交换机进行加热排放。现在大量投入使用的是罗茨风机,这类风机在使用过程中需要的电机功耗很大,在正常投入使用时需要相当大的电能支持,由于之前该风机主要的使用环境是在发电厂,发电厂能够保证其有足够的电能提供,所以当时的研究人员和企业管理人员也并没有在意这个风机的问题,但事实上当新标准推行之后研究人员和企业管理人员再去看待这一类风机时就会发现这样的使用消耗是既不经济也不合理,而且使用这一类机器进行相关工作时其氧化效率也不能达到很好的水平,但是如果完全将该套设备进行一次更换,又会让电场面临很多经济压力,在考察其他国家进行相关工作时,研究人员发现可以通过单纯改变变频调节器来完成相关工作,使变频调节器更加智能,能够根据现行的工作内容调整合适的功耗,燃煤机在进行脱硫工作时,每一台锅炉中配置一个吸收塔,合理的利用氧化风,相邻的脱硫系统中,加装氧化风管联络器,使两个吸收塔能够同时使用氧化风,这样一来,在实际工作过程中就能够实现节约一半能耗的目标,既可以完成相应的工作任务,同时在使用的过程中还能够 照顾到经济考虑。如果电厂有足够的资金储备的话,也可以考虑将原有的传统封基替换为更加先进的离心风机,虽然在购置和安装时需要在短时间内投入大量的资金,但是从长期的使用情况来看这样的使用是更加经济且高效的。

3废水处理

脱硫废水:目前脱硫装置废水产生量较大,因水质特殊又无法在电厂其他系统实现回用,只能处理后直接外排。由于全国各地方环保文件对外排废水水质有明确的要求,重点保护区的COD、氨氮、BOD5、SS色度和动植物油的排放浓度限值分别调整为50mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、30倍和3mg/L。因此经过处理后的脱硫废水必须满足相关排放标准,对于湿法烟气脱硫技术,一般应控制氯离子含量小于20000mg/L。由于废水中微细悬浮物多、含盐量高、具有腐蚀性,因此处理难度较大,可采用中和-沉淀-絮凝工艺或电絮凝处理工艺。所有经过改造的脱硫废水处理系统必须预留废水进一步软化和蒸发结晶处理的接口,满足将来零排放的要求捞渣机冲渣水:理论上每吨炉渣冷却后带走和蒸发理论水耗仅约为0.4T/h,捞渣机冷(冲)渣水完全可循环利用。而目前很多电厂大量冷渣水均按废水排放,损失较大。加之今后废水要求达标排放,不合格的要按照污染当量进行罚款,可进行闭式改造,经过换热器或其它降温方式,采用捞渣机体内冷却循环利用。

结语

环保是一项长期事业,事关人类生存,在经济发展过程中不能牺牲自然环境。随着人民生活水平提高,对于电能的需求和消耗也在逐年提升,为了应对广大的市场需求,电厂也在加大规模的进行生产,但是生产过程中也不能放弃对于环境的保护。

参考文献:

[1]孙鹏,何振坤.当前形势下电厂环保设施优化改造及节能思路[J].工程技术研究,2016,(07):189-190.

[2]王健.当前形势下电厂环保设施优化改造及节能思路[J].资源节约与环保,2016,(04):11.

论文作者:田慧军

论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期

论文发表时间:2019/3/28

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