火电厂大气污染物综合控制技术优化措施分析

2016-12-03角加艺广西百色百矿发电有限公司广西百色533615

低碳世界 2016年31期

角加艺（广西百色百矿发电有限公司，广西百色533615）

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随着目前我国的城市化的发展进度不断推进，在城市中的有关发展过程中，对于电力的需求量是巨大的，而我国当前主要的发电手段就是火力发电，因此在我国火力发电厂的发展也随着崛起，但是在火电发电厂的发展过程中，由于在燃烧煤炭过程中会产生大量的污染物，而对于这些污染物的合理控制手段能够在很大程度上保证我国生态环境。本文我们主要就目前我国的对火电厂燃烧污染物的控制技术来进行相关的讨论，希望能够对我国的生态环境保护贡献一份绵薄之力。

火电厂；大气污染物；综合控制技术

前言

随着当前我国发电厂的数量逐渐增多，每年对于发电厂发电总量的要求也在逐年上升，使得我国目前的火电厂所产生的污染物进一步的上升，而在火电厂的发展过程中，对污染物的控制技术就显得非常重要，下面我们在了解发电厂的污染物控制技术之前，我们首先对发电厂的发电种类进行一定的了解。

1　火电厂发电的种类分析

1.1超临界发电技术分析

在我国目前的火力发电厂中，占多数的大多都是通过提高一定的主蒸汽参数来从根本上提高发电的效率和数量，这一种通过提高主蒸汽参数来提高发电效率的方式就是超临界发电技术。在我们采用超临界发电技术进行发电的过程中，大多都进行一定的污染物控制技术来进行辅助工作，当前我国大多采用烟气脱硫、除尘等技术来辅助超临界发电技术再发点过程中能够减少一定的污染产物，保护生态环境。在目前的发展过程中，借助于这些污染物的控制技术可以有效的减少再发点过程中所产出的污染物对生态环境的破坏作用。在我国超临界燃烧技术发展已经较为先进，在进行超临界燃烧技术的过程中，辅以一定的除尘技术和脱硫技术可以很好地帮助煤炭燃烧中的污染物，对于超临界燃烧技术而言，其具备一定的机组热效率高、可靠性高的优势处，而且环保技术也较传统的火电发电厂有很大的提升。随着科技和社会的不断进步，超临界燃烧煤炭技术将成为大多数火力发电厂的首选，其对生态环境的保护起到了非常大的作用。

1.2流化床燃烧技术

在燃烧过程中我们将煤炭同脱硫剂同时加入到燃烧室中，在通风口上高速气流的影响之下，逐渐形成一层悬浮层，在这一层的燃烧过程中会逐渐的将煤炭中的硫元素进行脱离，这一种燃烧技术就是流化床燃烧技术。在流化床燃烧技术上根据压强的不同我们又分为不同形式的流化床燃烧技术，一种是常压式流化床燃烧另一种则是增压式流化床燃烧，我们从其名字上就可以看出，二者的不同之处就是在燃烧过程中其压强是不同的，而燃烧压强的不同则对燃烧的实际燃烧程度和流化速度有一定的影响。在进行流化床燃烧过程中，脱硫剂我们主要选择石灰石来进行脱硫，石灰石的主要组成部分主要是碳酸钙，而碳酸钙在受热的情况下会生成氧化钙，氧化钙与煤炭燃烧生成的大量二氧化硫气体生成硫酸盐，就会随着固态物质排除，达到了煤炭的除硫作用。在使用流化床进行燃烧煤炭过程中，其具有很强的清洁作用，而且燃烧污染物是非常低的，因为在实际的燃烧过程中，所选择的燃烧温度大多都是正好符合碳酸钙与二氧化硫反应的温度，所反应的温度大多都是800～900℃之间，而我们所进行流化床燃烧中燃烧床温度也是800～870℃之间，在很大程度上对于煤炭燃烧过程中硫元素起到了很好的固化作用。相比于传统的火电厂中煤炭燃烧技术来说，其在很大程度上降低了污染源。其次，通过燃烧床进行煤炭的燃烧反应也能使得煤炭进行充分的燃烧，由于其空间较为大，与燃烧物的接触面积较大，在一定程度上相同时间所燃烧的产物是较多的。

2　火电厂大气燃烧产物的控制分析

前面我们对我国当前的几种主要火电厂的发电技术进行了简单的分析，可以看出大多数的火电厂的煤炭燃烧技术大多都是具有一定的除尘除污染物的技术的，下面我们就主要来看一下相关技术的具体应用。

2.1常规污染物的控制

由于我国在当前社会、工业的发展情况下，污染是非常严重的，在我国目前的发展过程中，火电厂占所有发电厂总数的50%以上，在进行火力发电的过程中如果不采取一定的有效措施在很大程度上会对生态环境造成极大的污染，我们在进行常规污染物诸如烟尘和PM2.5的处理上，大多采用除尘器来进行，一方面有的火力发电厂会采取沉降室来进行常规污染物的处理，另一部分火力发电厂则会选择水源来进行处理。我国随着科技和城市化的不断发展和进步，我国对于当前火力发电厂中的相关常规污染物的处理是非常严格的，据有关调查研究显示，从2000年开始我国的火力发电厂所排放的烟尘量是320万t，而随着发电厂的数量增多，其主要的烟尘排放量并没有一定的降低，基本上在300万t上下浮动，也就说明了一个问题，虽然我国采取了一定的政策来限制火力发电厂的烟尘排放量，但是实际的污染物排放量依然没有很有效的限制。对于PM2.5和烟尘的污染来说，其对人体的损害是非常大的，由于PM2.5是不可见的，对人体的伤害更大，往往人们在不知不觉之间就会受到一定的损害。因此，我国对于常规污染物的处理应当格外重视。

2.2含硫污染物的控制分析

我国在当前的火力发电厂中煤炭燃烧过程中硫元素的燃烧现象的处理大多都是采用脱硫剂来辅助除硫，根据脱硫时间的不同主要分为煤炭燃烧前进行脱硫，煤炭燃烧中脱硫和煤炭燃烧后脱硫。而三种不同的方式具有不同的特点，在实际的操作过程中也具有一定的限制因素。对于煤炭燃烧前脱硫技术来说，我们在实际的操作过程中需要在煤炭燃烧之前对煤炭的相关成分进行一定的去除，将其中的硫元素和烟尘的成分去除，这样在燃烧过程中才能保证不会产生二氧化硫。而这一方式对于火力发电厂来说是不适用的，因为火力发电厂往往需要对大量的煤炭进行燃烧来发电，而煤炭的数量过多的话根本无法实现对煤炭燃烧之前进行处理，会大大增加火力发电的成本。

第二种方式就是煤炭燃烧中的脱硫技术，之前我们主要已经提到了，我国目前的煤炭燃烧技术进行燃烧中进行硫元素的去除主要是通过加入一定的石灰石来进行化学反应，将二氧化硫固化，保证硫元素不会以气体的形态流入到生态系统中对生态环境造成一定的损害。这一种方式在我国当前的火力发电厂中是非常常见的，当前大多数的火电厂基本都采用煤炭燃烧中进行脱硫技术。最后就是通过对煤炭燃烧之后进行脱硫技术，这一技术的实际应用主要是通过在煤炭充分燃烧之后，对燃烧过程后所产生的烟气进行一定的处理来防止二氧化硫的溢出，通过对煤炭燃烧之后产生的气体进行脱硫技术也是非常有效的，在很大程度上能够保证硫元素完全的固化，当前一部分的火力发电厂采用的技术就是煤炭燃烧后脱硫技术。

而脱硫技术中，我们所采用的最常见的脱硫技术就是借助石灰石进行二氧化硫的固化，称之为施法脱硫工艺，这一工艺由于其发展较为全面，工艺也是非常成熟，所进行二氧化硫的固化也较为可靠，受到了广大发电厂的青睐。在当前我国大部分的火力发电厂中基本都是采用湿法脱硫工艺来进行。在操作过程中，我们主要使用的原材料是价格非常便宜的石灰石进行脱硫剂，在使用过程中，需要将石灰石研磨成粉末来进行脱硫剂，其主要原因是将石灰石研磨成粉末能够在很大程度上保证了反应的面积，使得二氧化硫与脱氧剂之间能够充分反应。当在反应塔中进行煤炭燃烧过程后，所产生的烟气会通过除尘器的作用，经过脱硫技术之后排出到大气当中，而所进行吸尘的石膏则富含了硫元素，对于脱硫石膏来说，可以采用废物利用的方式来加以利用，保证煤炭燃烧过程中元素的合理使用。

图1

2.3氮氧化物的控制分析

煤炭燃烧过程中，除了硫元素污染物质外，所造成大气污染最严重的就是氮氧化物的污染源。在当前我国的火力发电厂的发电过程中，所产生的氮氧化物已经成为了当前影响我国大气污染的主要污染物质。而我国对于火力发电厂所产生的氮氧化物的处理则主要采用低氮燃烧技术，我们在燃烧过程中，将空气中氧气的浓度进行一定的降低，使得煤炭在燃烧过程中以低氧环境下进行燃烧为辅助，对氮氧化物采取一定的限制，对于燃烧过程中固态物质的温度进行一定的限制，通过在空气中低氧燃烧的过程可以对煤炭燃烧产生的氮氧化物进行有效的控制，使得所产生的氮氧化物气态大大减少，从而保证了空气质量和生态环境的保护。

其次我们在对氮氧化物的控制上，还会采取烟气再循环技术来实现对氮氧化物的控制，在这一技术过程中，主要借助于将空气预热过程之前所进行燃烧的烟气与燃烧过程中的空气进行一定的混合，这样将所混合的空气加入到燃烧炉中就会大大降低燃烧过程中空气的氧气浓度，从而实现了低氧燃烧的过程，最终使得煤炭燃烧中氮氧化物的生成量降低。