浅谈燃煤电厂脱硫与环保

2020-11-09 14:40马阿姣
关键词:氮氧化物二氧化硫烟气

马阿姣

摘要:科技迅速发展,电力需求越来越大,新能源发电相对来说不够稳定,燃煤电厂数量相较于以前翻了至少一倍,煤矿中含有大量的硫化物和氮化物,如果不对煤炭或烟气进行处理,煤炭燃烧后产生的SO2和氮氧化物等会给生态环境造成很大污染,导致人类的生存环境受到破坏。本文说明了脱硫工艺对于环境保护的重要意义,介绍了几种脱硫技术,希望能够起到借鉴意义。

关键词:燃煤电厂脱硫环保

引言

我国的发电形式主要为传统的燃煤发电,国内的煤矿中存在着硫和其他杂质,如果不对煤矿进行燃烧前处理,煤炭在燃烧时会产生大量污染物,如SO2、NOx和其他有毒气体。SO2等气体进入大气中会产生酸雨,酸雨进入水体中会污染水源和地下水等。如果不解决煤炭燃烧过程中产生的污染物,就会给我国自然坏境带来很大危害,进而影响人们的正常生活,危害人们的身体健康。习近平总书记在全国生态环境保护大会上指出,要不断推进生态文明建设,加大力度治理全国污染物,深入推动我国生态文明建设。因此,燃煤电厂要积极响应国家号召,对煤矿产生的烟气进行脱硫处理,做好环境保护工作。

1燃煤电厂脱硫环保重要意义及环保现状

1.1重要意义

在经济飞速发展的同时,造成空气污染的重要有害成分即二氧化硫(最常见的硫氧化物)和氮氧化物(包括多种化合物,有不同程度的毒性)的数量由于煤炭的燃烧也在快速增加。据数据资料调查显示,我国每年二氧化硫和氮和氮氧化物的排放会给人类和自然环境带来严重的灾难,会伤害人的身体健康,很大程度的破坏环境,具体举例来说,二氧化硫和氮氧化物是导致“酸雨”和“酸雾”的关键因素,氮氧化物与碳氢化合物(只由碳和氢两种元素组成的有机物)二者联系起来可以形成光化学烟雾。就目前来看,发展相对完善的有硫化床燃烧脱硫技术(反应在气、固、液三相中进行,利用烟气显热蒸发水分,最终产物为干粉态)和炉内喷钙技术(把干的吸收剂直接喷到炉膛的气流中,里面的热量使吸收剂燧烧成CaO粒子,粒子与二氧化硫生成的反应产物被除尘设备捕获)。为了能够在单位时间内脱硫完成的工作量更多,而且投入资金更少,以缓解因为去硫而造成的经济压力,使得硫化床燃烧脱硫技术又一次受到人们的关注,并且很迅速的就得到了广泛应用。

1.2环保现状

大气、噪音污染

燃煤电厂在发电时,由于发电设备过于很多且体积较大,在工作时不可避免地产生噪音,对周围居民的作息产生影响。许多发电厂已经意识到噪音这个问题,为了降低对居民的影响,燃煤电厂在发电设备上几乎全部安装了消音设备,并在工厂周围修建具有隔音效果的墙壁或者在工厂周围种植树木、草地等来减小噪音。由于人类活动排出物质对大气产生有害影响的物质统称为大气污染物。为了改善我国的自然环境,我国制定了有害物质的排放规定。在燃煤发电厂中,排放的对大气有污染作用的有害气体主要有SO2、氮氧化物和颗粒物等。

废水、废渣污染

燃煤电厂在发电及脱硫、脱硝等工艺中会产生大量废水,如果将这些废水排入河流中会造成水资源重度污染,甚至造成土壤污染。燃煤电厂采取了很多措施将废水排放量降至国家排放规定之内,比如采用脱硫废水零排放工艺,此工艺并不是不排放水,而是不将水中的污染物质排放到大自然中,将生产中使用的水以蒸汽排放到大自然中或者储存在电厂的内部水循环系统中;除此之外,还可以对废水进行回收处理,低含盐量废水可以在澄清、过滤后进入循环水系统进行回收处理,高含盐量废水在预处理之后,采用反渗透膜技术进行回收处理,但是此工艺相对复杂,成本比较高,在处理过程中很容易造成管道堵塞和腐蚀。燃煤电厂在发电时除了会产生有害气体,在煤炭燃烧之后会产生一种煤灰废渣,由于其颗粒度小,排放到环境中会污染空气、土壤或者会进入生物体内,危害生物和人类健康。

2国内外脱硫环保技术分析

2.1燃烧前脱硫技术

传统的去硫方式是通过应用物理、化学、生物等办法把硫从煤炭中剔除,投入资金多,花费的本钱多,还没有主动去推行运用。伴随科技的持续进步,有人提出要从根本上去把控二氧化硫,主要方法就是洗煤和相互联系的集成煤气利用多种热力学循环串联来获得更高热效率的工艺,不准挖掘含硫量高的煤炭,含煤地层中沉积硫铁矿必须尽可能多的去选择,这是从根本上把控硫氧化物。

2.2海水脱硫法

海水含有较高浓度地氯化纳、硫酸盐、可溶性碳酸盐,总体呈碱性,是很强的中和剂,可以有效的吸收二氧化硫。烟气在吸收塔内,被喷淋出的大量海水吸收、洗涤去除二氧化硫,与氨气法相同,但是海水法的脱硫烟气也因为烟气温度过低而无法排放,必须经过二次加热。海水资源价格低廉、分布广泛,可以说取之不尽用之不竭,且海水脱硫法的工艺简单、运行可靠,也不会产生堵塞、结垢等问题,反应后的海水经过一定的简单处理就可以排入大海,不需要设置专门的处理场。其脱硫效率可达90%以上,但是其对地域要求比较高,需要在靠海边、扩散条件好的地方。

2.3半干法脱硫技术

半干法脱硫技术是经破碎石灰在消化池中,经消化后与脱硫副产物和部分煤灰混合,制成混合浆液,经浆液泵升压旋转喷雾器,经雾化后在塔内均匀分散,热烟气从塔顶切向进入烟气分配器,同时与雾滴顺流而下,雾滴在蒸发干燥的同时发生化学反应,吸收烟气中的二氧化硫。常用的方法有旋转喷雾法脱硫技术和烟气循环流化床脱硫技术。它兼有干法和湿法的一些特点,既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的特点,又有干法无污水废酸排除,脱硫后产物易于处理的好处。

2.4石灰石一石膏湿法脱硫方式。

它主要由吸收剂制备与供应系统,二氧化硫吸收系统、烟气系统、石膏脱水系统、工艺水系统、废水处理系统等组成。其原理为:成品石灰石粉与水混合搅拌成吸收浆液,在吸收塔内,吸收浆液与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应后,二氧化硫被脱除,最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴后回到GGH进行加热,加热后的净烟气温度达到百分之以上排入烟囱。本工艺的的特点为:脱硫吸收剂的利用率高,钙硫比为1.03,脱硫效率高,大于95%,使用煤种广,一般不受燃煤含硫量的限制,应用范围广,适用机组最低稳燃负荷30%BMCR工况和100%BMCR工况之间任何负荷工况下运行。

结语

我国的发电站依然是以燃煤火力发电为主,而我国很多煤矿中含有大量的硫和雜质,燃烧会产生二氧化硫、NOx、CO2以及其他有毒气体,如果直接的排放到外部的环境之中,会给人类社会和自然环境造成巨大的污染,给人类带来各种疾病。所以燃煤发电必须经过脱硫处理,我国超过90%的脱硫技术采用都是石灰石-石膏脱硫方法,其副产物脱硫石膏可以进行二次利用。但是,我国目前的湿法脱硫技术依然存在很多问题,比如脱硫效率低、脱硫石膏利用率低等问题,还有很大的提升空间。

参考文献

[1]曹德.论如何做好电厂烟气脱硫环保工程[J].2012,10(24):33-34.

[2]张炜.谈火电厂环保工程项目成本和进度集成控制[J]. 2012,15(22):56-57.

[3]陆诗原. 大型燃煤机组脱硫系统节能分析及综合性能评价方法研究[D].北京:华北电力大学,2011.

[4]常艳君.燃煤电厂脱硫工艺及工艺选择要素探讨[J].气象与环境学报,2007,(5).

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