论现阶段火电厂脱硫技术与环保措施

发表时间:2020/9/18   来源:《中国电业》2020年13期   作者:夏冬雪
[导读] 在我国火电厂生产中运用科学的脱硫脱硝技术能够保障废气防污处理的效果
        夏冬雪
        元宝山发电有限责任公司   内蒙古赤峰 024070
        摘要:在我国火电厂生产中运用科学的脱硫脱硝技术能够保障废气防污处理的效果,提升火电厂社会效益,脱硫脱硝技术一体化是当前对火电厂烟气进行处理的重要思路,在未来积极推广脱硫脱硝一体化技术能够切实提升火电生产行业的总体环保价值,而一体化脱硫脱硝操作便捷,能够达到良好的节能效果,符合当前社会对火电厂发展的期望,因此未来这一技术的应用前景较为广阔。基于此,本文主要分析了现阶段火电厂脱硫技术与环保措施。
        关键词:火电厂;烟气脱硫技术;环保措施
        中图分类号:X773 文献标识码:A
引言
        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。人们的生活离不开电,而火电厂的发电工作是利用脱硫系统进行的。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。
1 脱硫方法
        从脱硫的时间可分为燃烧前、燃烧中、燃烧后。燃烧前脱硫主要依靠洁净煤技术,燃烧中脱硫主要依靠循环流化床燃烧技术 。现在火电厂最广泛使用的是烟气脱硫技术,是一种燃烧后的脱硫技术,效率和经济性都能得到保证。烟气脱硫技术主要分为干法脱硫技术、湿法脱硫技术、半干法脱硫技术。第一种方法,具有流程快,无废水,烟气易于扩散,对设备腐蚀小、投资少、占地少等优点,缺点是脱硫的效率偏低。第二种方法,优点是反应速度迅速,设备简单,效率高,缺点是设备腐蚀厉害,维护费用高,并且有二次污染的问题。日本和欧美采用该方法的较多。第三种方法,介于前两种方法之间。效率也介于两者之间,经济性较高。
2火电厂脱硫技术
        2.1湿法烟气脱硫技术
        (1)石灰石/石灰- 石膏法
        该技术是将石灰石或石灰浆液作为吸收剂,与SO2反应并将其从烟气中分离,生成亚硫酸钙,再进一步被氧化为硫酸钙。该技术具有技术成熟、运行稳定、脱硫效率高的优点。缺点在于反应产物亚硫酸钙和硫酸钙的溶解度较小,易在脱硫塔及管道内形成结垢,进而导致堵塞现象[1]。
        (2)柠檬酸吸收法
        该技术利用柠檬酸作为脱硫吸附剂,对烟气中的SO2进行吸附。柠檬酸溶液具有极好的缓冲功能,当含硫气体通过柠檬酸盐液体时,气体中的SO2与水中的氢离子生成H2SO3络合物而从气体中分离出来。这种方法脱硫效率较高,但不能用于处理含硫较高的烟气,应用受到限制。
        2.2干法烟气脱硫技术
        (1)活性炭法
        活性炭法是将烟气通过水蒸气,与水蒸气发生反应生成硫酸,生成的硫酸为气液混合物,此气液混合物再通过活性炭吸附层被活性炭吸附。活性炭反应床可分为流化床、移动床及固定床。吸附硫酸后的活性炭再通过解吸过程释放出硫酸,解吸方法可分为高温解吸、气体解吸、水洗解吸,解吸产物为15%~17%的稀硫酸。
        (2)催化氧化法
        常用的催化氧化法有以下两种:第一,将二氧化硫催化氧化为高纯度硫酸,反应条件要求较高,需要在高温条件下,以重金属(氧化铀、五氧化二钒等)为催化剂,以氧化铝为载体。对于二氧化硫浓度较高的烟气多采用此方法,造价较高。第二,在煤的燃烧过程中加入固硫剂,二氧化硫在炉内与固硫剂结合,并与氧气进行氧化反应生成硫酸盐,进而不会随锅炉烟气排放至大气,其会混合在炉渣中以固体的形式排出,但这种情况下应将炉渣进行合理利用,以防止产生二次污染。
        (3)脱硫技术的应用现状
        我国的烟气脱硫技术应用体系还不够完善。

一方面,脱硫系统运行产生的废水废渣应能够得到有效处理,避免二次污染的产生;另一方面,应加强脱硫副产物综合利用的研究,完善脱硫产物出路。并且随着我国燃煤锅炉烟气排放标准的提高,甚至于要求“近零排放”,迫切要求开发脱硫效率更高、装机容量更大、自动化程度高的脱硫设备[2]。
        2.3半干法烟气脱硫技术
        半干法烟气脱硫技术是通过喷入石灰浆液与烟气中的SO2反应,生成亚硫酸钙,脱除SO2,并利用烟气中的热量将产物烘干为干粉状。
        (1)喷雾干燥技术
        喷雾干燥脱硫技术的原理是首先将吸收剂充分分散,形成极小的雾状液滴,进而与烟气中的SO2反应,将SO2从烟气中分离出,实现烟气脱硫。该技术的优点是雾状液滴提高了反应的比表面积,提高了反应效率。不足之处是该技术对设备的自动化要求较高,难于实现精准控制,目前研究热点在于开发合理的吸收剂。
        (2)半干半湿法
        半干半湿法结合了湿法脱硫工艺和干法脱硫工艺的特点,脱硫效率介于两者之间。该技术主要适用于企业中小锅炉的烟气脱硫。该技术的特点是设备投资少、运行成本低,脱硫率相对较高,可达到70%,对设备腐蚀性小、占地面积较小,工艺稳定可靠。与湿法脱硫系统相比,省去了制浆系统,使用的水量较少; 与干法脱硫工艺相比,提高了反应效率、降低了反应时间,具有良好的市场前景。
        (3)粉末- 颗粒喷动床半干法烟气脱硫法
        该技术的原理是含硫气体经过预热器加热后进入粉粒喷动床,喷动床的顶部则连续向床内喷入脱硫浆料,该浆料与粉粒充分混合,并与SO2发生反应,实现对SO2的吸收及脱硫浆料的干燥。该技术优点在于脱硫率高,环境污染小。缺点在于进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求,若控制不当,会出现脱硫剂粘壁的现象[3]。
3火电厂提升烟气处理环保效果的策略
        3.1 积极优化烟气污染物处理技术设置
        由于在当前的电业生产中火电仍然占据较大份额,提升电力行业环保效益就必须从火电生产的污染问题入手,火电生产的煤炭质量控制是降低烟气污染的第一步,而更重要的是做好烟气污染物处置技术的科学设置,要根据火电生产的原料、设备及技术情况进行污染物控制措施的选择,并采用脱硫联合操作的形式提升烟气中污染物控制的效果,解决脱硫的二次污染问题。
        3.2 火电行业应做好烟气污染物处理投入
        由于火电生产中进行废气处理操作并不产生利润,其运行过程还会消耗人力物力,因此在很多火电厂生产中会尽力采用成本较低的烟气污染处理措施,这样会降低污染物处理的效果。在火电行业中应积极树立污染防控理念,同时根据当前的生产技术、行业排放控制需求等进行烟气脱硫技术投入,通过新型一体化技术的推广来保障火电厂烟气处理的效果,同时还应做烟气污染物处理技术设备维护方面积极做好人力与技术投入。
        3.3 强化烟气脱硫现场操作的环保节能性
        对喷氨量和烟气流量、进口氮氧化物浓度等进行全面记录,并研究三者间的对应关系,并据此进行管控调整,严格控制喷氨量,避免发生氨逃逸率超标的情况。这样不仅能够降低材料浪费,有效控制氨耗,还能够提升催化剂活性,以防因为控制不足导致空气预热器堵塞以及腐蚀,另外还要确定脱硫浆液和脱硫污水中氨氮含量指标,定期进行检测,并根据检测结果,分析判断氨逃逸情况和氨逃逸率测量值是否准确[4]。
结束语
        随着经济的快速发展,企业用电大量增加,随之而来是电厂的大量建设。电力的供应,造成了非常的环境压力,仅几年国家也制定了更为严格的法律政策,电力企业也在防治大气污染上进行了很多的改造与创新。为了应对严重的火电行业环境的污染问题,主要是大气污染造成的影响,我国加强了国家标准的制定。各类电厂经过长时间的摸索,引进各种先进的结束语设备,开发了适合国情的脱硫技术。
参考文献
[1] 姜玲, 鲍洁, 赵鹏, 等. 火电厂烟气脱硫脱硝技术的节能环保问题分析[J]. 资源节约与环保,2019(10):3.
[2] 刘军. 火电厂烟气脱硫脱硝技术的节能环保问题分析[J]. 石河子科技,2019(2):38-40.
[3] 刘国瑞. 燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化应用研究[J]. 节能与环保,2019(7):80-81.
[4]贺鹏,张先明.中国燃煤发电厂烟气脱硫技术及应用[J].电力科技与环保,2014(01):8-11.
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