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摘要:SO2、NOx是大气污染物的重要组成,也是形成酸雨和雾霾的主要原因。火电厂在生产过程中,排放的烟气中就含有大量的SO2、NOx,会对工作人员和周边居民造成不利影响。在新形势下,国家提出节能环保的发展理念,因此做好火电厂脱硫工作十分重要。目前我国SO2气体的排放量居世界首位,由此可见,硫排放量问题的解决已刻不容缓。基于此,本文主要对现有的脱硫技术进行分析,同时提出并实施一些环保措施
关键词:火电厂;脱硫技术;环保措施
引言:随着我国工业化的进步,二氧化硫的排放量越来越多,造成了严重的环境污染,还影响了人们的身体健康,所以国家提倡相关火电厂做好二氧化硫处理工作,并提出了排放标准。目前,许多火电厂已经具备二氧化硫的处理设备及处理手段,可以有效地进行脱硫处理。鉴于此,本文将针对火电厂的集中脱硫手段进行比较和分析,并且从大气污染、水污染和噪音污染等问题进行环保方面的分析。
1、火电厂生产中常用的脱硫技术
1.1活性焦炭脱硫技术
采用活性焦炭技术进行脱硫是一种新型的技术工艺,其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,还需要进一步加工处理,其中硫酸的处理结果是:转化为氮气,这样可以降低气体的危害性;或者是在高温条件下进行二次处理,以提高烟气的净化效果。该技术的应用优点是:其一,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;其二,能除去烟气中的金属、碳氮化合物等有害物质;其三,对设备、管道的腐蚀性小,基本没有废水和废物产生;其四,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。
1.2海水脱硫技术
顾名思义,海水脱硫技术的主要原理是利用化学反应来使SO2转变成亚硫酸根,海水拥有的碱性能与烟气中的含硫气体相互作用。亚硫酸根不稳定,容易被空气氧化成硫酸根,进而除去SO2,形成硫酸。这项技术不仅操作简单,而且耗费的成本低,脱硫成效高,实现废物利用。形成的硫酸可以作为工业硫酸来使用,提高经济效用。但是海水脱硫存在的局限性也大,仅仅适合于靠近海岸的火电厂,内地火电厂难以利用这种技术来完成脱硫工作。
1.3循环流化床脱硫技术
循环流化床是国内各大火电厂在燃烧中普遍采用的一种脱硫技术,其基本技术原理为:在循环蒸腾的流化床上加入适量的脱硫剂,如石灰石等,使脱硫剂与煤粉一起悬浮燃烧,在这一过程中,煤粉燃烧时产生的二氧化硫会被石灰石等硫化剂直接吸收,这样便可达到燃烧中脱硫的目的。
研究表明,循环流化床的脱硫效率主要受以下因素的影响:钙硫比、流化床的温度、脱硫剂粒径等。在循环流化床锅炉中,脱硫剂的加入可以使燃煤燃烧时产生的二氧化硫被充分吸收,达到高效脱硫的目的。同时,与锅炉相比,循环流化床属于低温燃烧,其燃烧时的温度一般在900℃~950℃,使得燃烧时产生的灰渣具有良好的抗腐蚀性,因此人们可以对此进行综合利用。
1.4烟气湿法脱硫技术
国外一些技术比较先进的火电厂在烟气脱硫环节,采用的是湿法脱硫,这种方法除了吸收剂利用率高、二氧化硫脱除率高之外,设备运行稳定性和可靠性也比较高。该方法的技术优势有:一是氧化控制,通过抑制亚硫酸盐氧化和加强氧化的方法,对速度进行有效控制,这样可以减少堵塞及腐蚀等问题的发生;二是能够大幅度提升烟气的流动速度,气体的流动速度可以提高到5.5~6.0m/s,该速度是常规叠加速度的一倍,随着速度的增加,烟气脱硫过程的传质速率也增加,有助于降低能耗;三是吸收塔的规模更小,占地面积更少。
2、新时期火电厂脱硫工作中的环保措施
2.1变频器技术的应用
通过对火电厂脱硫系统进行分析,笔者发现,耗电量占比最大的设备是增压风机,为了在高效脱硫的同时,降低能耗,必须对增压风机进行节能降耗。目前,大部分火电厂采用的脱离系统中,增压风机对出入口风量的控制一般都是通过节流调节的方式实现的。实践证明,这种方式的损耗较大,能耗较高。鉴于此,可对增压风机的调节方式进行改进,来实现脱硫系统的节能降耗,具体做法是在脱硫系统中应用变频器技术,对增压风机进行变频调节。变频调节能够通过改变增压风机的转速改变其特性曲线,这样便可以达到调节风量的目的。相关研究结果表明,当管道的特性保持不变,风机转速与其耗电量成正比,由此可见,对风机转速进行调节,可以降低其能耗。
2.2锅炉的运行控制
锅炉运行时,对电能的损耗量大,所以在锅炉运行前,相关人员应该做好机组运行状态的检测工作,确保其处于稳定状态后再开启,以防止锅炉超负荷运行。
此外,还要降低锅炉的燃煤消耗量。相关工作人员可以通过在火电厂内成立热力试验小组,定期监测煤粉的细度,通过燃烧试验,调整风煤配比,得到最佳过剩空气系数。针对锅炉漏粉、漏风问题,也要及时采取有效处理方案。另外,在空预器的出口,还可以设置低温省煤器,可利用烟气余热对凝结水进行加热。这样一方面能提高给水温度,减少燃煤消耗;另一方面也能降低烟气的热量损失,减少系统的耗水量,达到节能减排的要求。
2.3大气污染物的控制
我国在已经出台的相关法规政策中,对火电厂的排放标准进行详细规定,明确了二氧化硫、氮氧化物、颗粒物质等污染物的排放标准。其中,为了控制二氧化硫的排放量,国家制定了严格的排放标准,规定了火电厂的机组容量上限。火电厂必须严格执行排放标准,从二氧化硫的日排放量控制入手,将其控制在允许值范围内。对于氮氧化物的排放量控制,火电厂要采用先进的脱硝技术,如催化还原法,以减少氮氧化物的产生,将其排放量控制在一定范围内。对于固体颗粒物的排放,火电厂要执行相关标准,通过提高脱硫设备中的烟气含湿量或提高空气中的烟尘效率等途径,降低固体颗粒物的排放量。
2.4废水的处理
一些脱硫技术在应用过程中会产生废水,这些废水中的杂质成分复杂,不仅含有未反应完全的烟气,而且还有脱硫剂的成分。对于脱硫废水,处理方法主要有以下两种。第一,将废水与石膏混合在一起,进而使废水凝固,变成石膏,随后将产物排出。这种处理方法便捷性强,但是没有对废水进行回收利用。处理成本低使得它得到许多火电厂的推崇。第二,采用电除尘器或者其他仪器设备等对空气进行加热,使废水汽化,蒸发变成气体随烟囱排出。
2.5噪音污染的控制
为了能够降低噪音污染,火电厂一方面可以通过购买消声设备来降低声音的传播,如:隔声板、隔声罩等。在发声强度大的区域采用隔声效果好的材料来阻隔声音的传播,同时可以适当安装消声器和降震设施。另一方面,可以运用先进的技术来改善容易产生噪声的环节,尽可能降低噪声超标。
结束语
综上所述,燃煤火电厂的脱硫工作不但会影响到发电厂的运行,而且决定了电力企业的未来发展,还会直接影响到人们目前生存的生态环境。所以为了避免环境的污染,企业可持续发展,构建和谐绿色的社会生态,我们应当不断完善脱硫技术,采用相应的环保措施,这样才能有效地保护环境,保证人们的身体健康,同时也推动电力企业的长期稳定发展。
参考文献:
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