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燃煤电厂脱硫的现状分析和防治对策

2017-10-21陈勇

科技风 2017年19期
关键词:脱硫燃煤电厂二氧化硫

摘要:一直以来,SO2都是燃煤电厂向外排放的主要污染物之一。近年来,随着绿色中国发展战略的提出,各行各业都投入到保护环境的队伍之中,电力工业也包括其中。本文主要从燃煤电厂脱硫的现状入手,对其现状进行分析并提出一定的治理措施。

关键词:燃煤电厂;二氧化硫;脱硫

当前,我国的环境情况面临严重的压力,SO2、粉尘等物质的大量存在对地球环境造成了非常严重的威胁。在电力工业中,燃煤电厂在运行过程中所产生及对外排放的对大气有污染的物质尤为众多。数据显示,只在20世纪90年代,燃煤电厂中排放的SO 2占全国排放量的比重一年比一年高,且还以每年3%的速度增长,到千禧年的时候,其比重已经超过了50%。可见,燃煤电厂的优化即燃煤电厂的脱硫与环境治理工作紧密相关。那么问题就在于燃煤电厂的脱硫工作现在情况到底如何且该如何治理呢?

一、当前燃煤电厂脱硫的情况

我国是煤存储大国,燃煤电厂由于其所具备的能源优势在能源使用中脱颖而出。但伴随其大量投入生产而带来的环境污染情况日趋严重,从第9个五年计划颁布以来,国家就开始一直致力于对燃煤电厂的优化升级和对清洁能源的使用,其中在燃煤电厂的投入生产中,不断致力于脱硫工作的开展。

在燃煤电厂中,脱硫工作一般可分为3种类型:一是在对煤等化石燃料燃烧前就对其进行诸如液化、气化和重力脱硫、磁电分离等方式的处理,该过程大都属于物理脱硫法,这种方式可视为第一道防线;二是在对煤等化石燃料燃烧的过程中在炉内脱硫,这种方式具体又可分为在炉内使用钙、燃烧时使用添加剂,该过程大都属于化学过程,不仅工艺复杂,而且有可能会因为影响到煤的属性而导致煤的发热量降低,这种方式可视为第二道防线;三是在燃烧后进行脱硫,主要是指烟气脱硫,这种方式现在广泛运用于世界上的很多国家,当然也是最为有效的一种。所以在我国,目前最为有效的脱硫方式就是在那些燃煤电厂广泛分布的地区,循序渐进地安装脱硫设施。

据国家工业指数报告显示,在21世纪刚开始的时候,在容量2亿kW的火电装机中,大约只有100万kW的机组安装了脱硫设备,比重达0.5%,表面看起来这个比例实在是微乎其微,甚至可以说可以忽略不计,但是考虑在1kW的火电机中就需安装价值约8000元的脱硫设备,那么只占0.5%的机组只在安装脱硫设备这一项就得投资约80亿人民币,而这才仅仅是0.5%的脱硫设备所需耗费的资金,何况是2亿kW的火电机组,这其中还没有包括所需脱硫设备的运费,因为脱硫设备的生产很多来自于欧美国家。由此可见,燃煤电厂的脱硫工作所面临的情况非常棘手,其问题不仅在于程序复杂,更为重要的是所需资金投入太高。

二、防治措施

(一)改变能源使用梯次

我国是煤存储、消耗大国,但同时也是能源大国,水能、核能、风能资源丰富,市场潜力不容小觑,可以作为代替煤电的重要方式。在我国,其中水力储量就是700GW,其中可以有效使用的约占一半为400GW,位居世界前列。三峡大坝的开建为南方尤其对于缓解华东、华南的用电的紧张局面起到的巨大作用就是一个明证,何况核能这种具有极大能量输出的资源。

(二)改善用煤技术

煤在我国的能源使用中一直都是第一位的,所以改善用煤、净煤技术是未来优化用煤的重中之重,其主要方式是对煤炭的清洗加工,具体可分为煤炭的气化和液化;减少高纯度煤的挖掘与使用;循环流化床的使用;增压流化床(PFBC)的联合循环发电的使用,劣质煤优化后的使用等等。

(三)借鉴和开发属于自身的脱硫设备

当前,我国在部分燃煤电厂中使用的脱硫设备,其生产地大都位于国外的欧美国家,不光价格昂贵,受制于国外的行情,不能有效做到在每个地区、每个燃煤电厂机组量化地安装脱硫设备,而且设备的运行成本也十分昂贵,这使一般的燃煤电厂的开支更加入不敷出,哪有剩余的资金买进这种昂贵不堪的设备。据统计,只在燃煤电厂机组上安装脱硫设备所需要的资金就占了整个电厂资金支出的15%,而这些设备的运行费又占了整个电厂资金的5%,其代价之高令人唏嘘。所以研发和投资属于适合我们燃煤电厂自身的脱硫设备十分重要,当然,在这方面面临的难题还需要慢慢攻克,这方面可以积极借鉴国外的先进经验,企业之间也可以建立互动合作网络,共同开展设备的研发与投入。

(四)加大科技研发与投入,减少排放

我国是一个煤消耗大国,目前乃至将来虽然可以不断优化能源使用的梯次,但是在未来的很长时间内,煤在能源总消耗中的使用权重依然会很高,所以改善用煤、净煤技术仍旧是防治SO2等重要污染物排放的方式之一。比如在燃煤电厂投入上产的过程中,不断剔除一些高耗能的机组,如2010年比2005年在1kW/h的用煤就減少了120g,这样每年就可节约2640万t煤,每年就可以减少72万tSO2的排放。

三、结语

总之,通过各种方法脱硫,可以在一定程度上减少对环境的污染,燃煤电厂在运行过程中所产生的SO2污染物,对环境的破坏不言而喻,如何减少或防止SO2等污染物的大量排放这个难题,不仅在于加大对燃煤电厂脱硫的研发和投入,而且要十分注重对新能源的开采与使用,降低煤能源的使用比重。

参考文献:

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[3]魏学好,周浩.中国火力发电行业减排污染物的环境价值标准估算[J].环境科学研究,2003(01).

[4]白东海,孙昌雯,赵轶彦.Ovation分散控制系统在超临界机组脱硫工程中的应用[J].山西电力,2011(06).

作者简介:陈勇(1971),技师,单位:大唐集团科技工程有限公司洛河脫硫特许经营项目管理部。

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