李海生
青海华电大通发电有限公司 青海 西宁 810000
摘要:现如今,随着我国经济的快速发展,工业污染较为严重,在火力发电厂关注硫的排放,是环保工程的重点方向。火力发电厂属于传统的资源能源消耗,以及环境污染比较重的工业企业,采用脱硫超低排放技术,可以显著降低火力发电厂,对于周边造成的环境污染,提高其发展的低碳环保水平。
关键词:火力发电厂;脱硫;超低排放;改造技术
引言
近几年来,国家越来越重视绿色发展,环保节能已经成为电力发展方向的重要依据,为促进产业结构的优化升级,响应国家绿色发展的号召,我国已经关闭大批发电效率低、污染严重的火力发电厂,致力于打造符合我国发展理念的火力发电厂。因此,对于火力发电厂脱硫超低排放改造技术的研究势在必行,研究出利于脱硫超低排放的改造技术对于绿色发展、提高空气质量具有重要意义。
1火力发电的工作原理及设备概述
火力发电是由燃烧供给系统、发电系统、汽水系统、控制系统等组成。燃烧供给系统包括粗细分离、排粉、给粉等组成,但组成的核心是锅炉,该系统为加热水提供源源不断的热量;发电系统包括发电机变压器升压站等,通过副励磁机、主励磁机、发电机三者的协同合作,实现将动能转化为电能;汽水系统是由凝汽器、高低压加热器、汽水循环系统、化学水处理等组成;控制系统主要负责控制火力发电各系统的工作情况。
2超低排放技术
2.1除尘技术
火力发电厂在能源使用过程中造成的污染是多方面的,空气污染是最突出的方面之一。在空气污染问题中,烟尘排放问题也是一个重要因素。(1)电除尘技术:电除尘技术充分利用强电场电晕放电使烟道气电离,使灰尘带电,并在电场作用下将其与烟道气分离。静电除尘器的优点非常明显,可用于高效率的除尘器,烟气大量处理,高温、高压和高湿度条件、低阻力等,缺点是比电阻会影响到除尘效率,而且一次性的投入较大。(2)袋式除尘技术:袋式过滤除尘技术是一种使用由纤维编织物制成的袋式过滤器元件来捕获烟尘的技术。与筒电除尘技术相比,袋式除尘不受粉煤灰比电阻的影响,飞灰浓度和粒径的变化、锅炉运行负荷的变化以及烟气量的波动等对出口浓度的影响非常有限。(3)电—袋复合除尘技术:电集尘器和袋式除尘器是高效的除尘器,但是两者都有其缺点,因此,新型的电袋式复合除尘技术受到人们的广泛关注。电—袋复合除尘技术结合了电动除尘和布袋除尘的优点,成为高效除尘的新选择。
2.2脱硝技术
在脱硝技术中,烟气脱硝技术和燃烧脱硝技术是现阶段日本火力发电厂采用的主要氮氧化物控制技术。燃烧脱硝技术主要是指低氮燃烧技术,其技术要点是在燃煤炉膛中心安装一个附加的燃尽喷嘴装置,以达到分步燃烧的目的,抑制并降低炉内温度和NO2的化学生成,低氮燃烧技术因其成本低和易用性而具有一定的推广优势。烟气脱氮技术的运行主要取决于催化剂,以达到引起反应的条件和减少NO2排放的目的。烟气脱硝技术在国内已被广泛使用,从目前的情况来看,更通用、更科学、更有效、更可操作以及更常见的NO2处理技术可以是燃烧中的脱硝技术和烟气脱硝技术的结合,最终处理后的废气可以满足超低排放气体的要求。
2.3脱硫技术
火力发电厂的脱硫技术主要分为单塔双循环、双塔双循环以及单塔多喷淋等的技术类型。
单塔双循环先是将要进行处理的烟气经过脱硫的吸收塔进行相应的循环,再通过一定的预吸收将部分的二氧化硫和HF去除,对于进行预循环的浆料的pH进行相应的调节,最终起到脱硫的作用;双塔双循环是运用相应的脱硫塔,将其和逆流喷雾的吸收塔的循环浆料罐运用管道进行连接,因为双塔双循环的技术能够依据原来的脱硫设备进行一定的改造,所以,可以在资金上有所节省;单塔多喷淋方面,是增加喷淋的密度或者对于喷淋的层数进行一定的增加,从而使得吸收塔的液气比有所增加,使得液气的相应接触面积有所加大,提升脱硫的能耗以及效率。
3火力发电厂脱硫超低排放改造方案
3.1运用湿式电除尘的技术
湿式电除尘技术是用于处理含湿气的烟尘,主要用于去除烟气中的烟尘,但是,PM2.5也通过夹带脱硫浆液的雾化液滴和脱硫产物的结晶而产生。在湿式静电除尘器中,由于较低的废气温度和较高的水分含量,粉尘的电阻率大大降低,并且操作条件极为稳定,同时减少了前期除尘器的投资和运行成本。另外,必须考虑由清洁板后灰尘进入吸收器引起的灰尘污染和起泡的可能性,以及增加的设备和管道的磨损。为了避免上述现象,有必要在正常运行中增加设备的清洁和冲洗。
3.2运用单塔双区高效脱硫除尘技术
单塔以及双区的高效脱硫技术主要因为其塔中浆料的pH的不同,利用这一特点而进行相应的分馏。在碱性的区中、中性的区中以及酸性的区中,吸收塔是由上到下的顺序进行排列的,氧化空气管以及分流的调节器会将酸性区和碱性区进行分开。在这个过程中比较关键的是要对于下部的浆液向上重新混合的问题进行避免。中性区其中的充分氧化的浆液是从石膏的排料的泵中排进到脱水系统而进行输出和脱水的,在注入区域的吸收剂经过喷射搅动会悬浮,并且会经过循环的浆料泵将其输送到相应的喷床中继续二氧化硫的洗涤。这个技术在浆液喷射区域中的加强措施主要有以下的内容:首先进行喷涂的层数不能够高于三层,而且要保证每层都可以有比较充足的覆盖率,因为有着多层覆盖的特点,烟道气能够在塔的横截面上获得完全的清洁。对于喷嘴的流量要相应的进行降低,使得喷嘴的密度和覆盖率都能够进行增加。在对于喷嘴的选择上,要选择那种专用的喷嘴,使得二次的雾化能够增加,减小浆料喷雾的相应粒度,对于喷嘴的背压相应的增加。喷嘴的排列一定要密集,因此要选用较为合适的喷嘴类型。在火力电厂的脱硫运用中,单塔双区的脱硫除尘技术是运用技术中最佳的选择,在很多的火力发电厂中,其脱硫区经常会出现问题,主要表现在吸收塔方面,常常出现起泡的现象以及遗留的现象。针对于这种情况要使得类似的现象有所减少,就要对于废水系统的容量进行加大以及进行相应的改造,提升发电厂和其的沟通,保证吸收器的入口的地方的二氧化硫、工艺用水以及烟灰含量的相应质量。
结语
为了让火力发电厂的排放量更好地满足绿色发展的需求,需进一步加快我国火力发电厂向绿色发展的步伐,各个发电厂仍需努力探索出更加有利于生态发展的脱硫除尘技术。文中火力发电厂在此次改造中,主要是从脱硫技术和降低排放技术的细节上入手,抓住技术核心进行相应的改造,因此所改造的范围小,花费的时间和资金较少,但是取得的效果比较明显,能够满足国家制定的火力发电厂排放标准,为想要实现脱硫超低排放要求的火力发电厂改造提供参考。
参考文献
[1] 罗佳,何承志,朱勇.燃煤火力发电厂超低排放改造技术路线浅谈[C]//中国电机工程学会年会,2019.
[2]方堃.脱硫除尘一体化技术在火电机组超低排放改造中的应用[J].科技展望,2020,26(32):120,242.
[3]何君.600MW机组湿法脱硫超低改造工程常见问题及处理[J].应用能源技术,2020,(8):27-29.
[4]刘定平,王玲,张春.旋流雾化深度脱硫技术在300MW火电机组中的应用[J].工业炉,2019,39(2):24-29.
[5]邵露洁.火力发电厂脱硫超低排放改造技术探讨[J].低碳世界,2020,10(9):21-22.