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火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术

2019-09-10张浩亮

中国电气工程学报 2019年25期
关键词:火力发电厂

张浩亮

摘要:随着社会的快速发展,人们在环境治理方面获得了不少的经验和教训,环保意识逐渐增强。火力发电厂在发电的过程中需要燃烧大量的燃煤,其排放的烟气中,包含很多的污染物,是工业污染的中重要的污染源之一,需要妥善、有效的加以处理,否则会带来严重的大气污染,对人们的生产和生活造成无法估量的损害,同时也必将对我国的经济发展造成消极影响。因此,充分运用脱硫脱硝技术,开展烟气治理,是关系民生的大事,值得关注和重视。

关键词:火力发电厂;烟气治理;脱硫技术;脱硝技术

前言

随着社会的快速发展,人们的生产和生活都离不开电力资源,近些年,人们对电力资源的需求量呈现逐渐增加的趋势。在当今社会中,发电的形式有很多种,例如风力发电、水力发电、火力发电等,其中火力发电是一种重要的发电形式。火力发电主要依靠煤炭的燃烧来产生电能,在此过程中不可避免的会产生一定的有害气体,直接排放会严重影响空气质量,对人们的身体和生活造成伤害。因此,对火力发电厂的烟气进行有效治理势在必行,是关系国计民生的大事,必须认真对待。

一、火力发电厂中烟气的特点和主要危害分析

在火力发电厂的发电过程中,需要燃烧大量的燃煤来运转。众所周知,煤炭資源是不可再生资源,其的主要构成元素是碳、硫、氧,在燃烧的时候会产生大量的烟气,烟气中包含大量的有害气体,会对人们的身体健康和生活环境造成严重的威胁。煤炭在燃烧的时候,会产生大量的SO2气体,当SO2气体进入大气层后,很容易与大气层中的水汽相结合,从而产生了酸雨,落在人们的身上,会对身体造成不同程度的伤害,同时酸雨落在植物或者建筑物上,还可能对它们造成一定的腐蚀性,从而引起植物的病变或者死亡,造成建筑物的牢固度和结实度的降低,产生安全隐患,给整个社会经济和社会生活的安定合谐造成极大的消极影响。

二、我国火力发电厂烟气治理的现实状况分析

众所周知,活力发电厂在利用煤炭燃烧发电的过程中会产生大量的污染气体,不仅对空气质量造成严重污染,还会给我们的生态环境造成无法估量的危害。在火电厂发电的过程中,煤烟的产生量是由煤炭和锅炉设备的型号决定的,型号不同,输出的烟气量也就不同。与一般的工业锅炉相比较,火电厂所使用的锅炉的额定蒸发功率一般比较大,这样锅炉产生的烟气量要远超一般的工业锅炉,而且这些煤烟里的污染物数量之多,污染的范围比较大,对生态环境造成危害更严重,不仅对人们的身体健康造成严重威胁,还给当地的工业和农业发展造成一定的经济危害。所以,火力发电厂的煤烟处理工作必须引起企业和社会的重视,深刻、全面认识煤烟造成的严重危害,依据煤烟排放的实际情况,及时采取恰当的烟气处理技术,开展治理工作。

当前,在我国火力发电厂经常运用到的烟气处理技术包括以下几种:

其一,静电除尘器。静电除尘器的工作原理是利用高压电对火电厂排出的烟气进行电离作业。由于高压直流电离条件的不均匀性,使得烟气中的气体分子出现电离,大量的电子和离子在电场力的作用下向双向极点移动。在移动的过程中,一旦遇到烟气中的分成,静电力就会发挥作用,将其紧紧的吸附在集尘板上,最后通过摇动集尘板,将其收纳到集尘设备当中,完成整个除尘过程。

其二,布袋除尘设备。布袋除尘设备也被称之为干式过滤除尘装置,当含有灰尘的烟气通过过滤装置时,灰尘就被过滤、拦截下来,在惯性和碰撞的作用下,不断的下沉直至落入灰尘收纳桶中,完成除尘的整个过程。

其三,湿式除尘器。湿式除尘器和其他除尘方式具有很大的不同,其工作原理和现代大街上除尘车的工作原理近似,当火力发电厂在燃烧煤炭发电的时候,当排出的烟气进入除尘设备后,会沿着管道向上移动,当遇到上方喷下的液体时,灰尘颗粒会和液体结合在一起,并逐渐的下降,最终降落到除尘设备的底部,而进化后的干净的气体,就会沿着除尘设备的管道直接排放到大气中。

三、脱硫技术在火电厂中的有效应用分析

(一)石灰石--石膏湿法脱硫技术分析

石灰石--石膏湿法脱硫技术主要依靠的是碳酸钙和氢氧化钙的浆液进行脱硫。此种技术方法的运用,不仅具有极好的稳定性,而且去除烟气中SO2的效果特别好,有效的提高了脱硫的工作效率,为厂里降低了生产成本。石灰石--石膏湿法脱硫技术具有较高的应用优势,因此在火力发电厂的脱硫工作中使用频率较高。具体来讲,整个脱硫的过程是这样的:火力发电厂产生的煤烟在喷淋塔中与碱性的吸收液发生化学反应,即煤烟中的SO2与吸收液中的碳酸钙和氢氧化钙发生中和反应,生成亚硫酸钙,在经过复杂的氧化反应,从而生成石膏。此种脱硫技术优势非常明显,适应性和安全性能都比较高,不会产生其他污染气体,能够对环境保护起到积极作用。但是,这种脱硫技术并不是完美的,其劣势也不能忽视,这种技术应用需要大量的水资源,操作过程具有一定的复杂性。

(二)活性炭纤维脱硫技术

活性炭的吸附能力是非常强大的。在火力发电厂的工作中产生的煤烟,包含有水蒸气、氧气及其他的有害气体,因此在运用活性炭脱硫的技术时,其实是存在着两种变化的,即物理变化和化学变化。活性炭在吸附SO2的过程中,同时也对SO2起着催化作用,并与O2发生了化学反应,产生了SO3,SO3与水蒸气共同作用产生大量的硫酸,因此产生了较强的吸附能力,能够达到九成以上的脱硫效果,这种脱硫技术最大的优势就是操作简单而方便,但是其缺点也是非常明显的,需要投入的化学原料较多,成本投入较多。

四、脱硝技术在火电厂中的有效运用分析

(一)干法脱硝技术分析

干法脱硝技术,主要是指在气态反应剂的作用下,将煤烟中的氮氧化合物转化为氮气和水,完成煤烟脱硝工作。随着科学技术的发展,火电厂运用的脱硝技术也在不断的进步,方法更具多样性,但是,总体而言,干法脱硝技术是应用最广泛的技术之一。

(二)湿法脱硝技术分析

所谓的湿法脱硝技术,主要指的是通过化学反应,将煤烟中的一氧化氮成功转化为二氧化氮,在想办法将二氧化氮进行有效回收,至此脱硝工序完成。与脱硫技术相比较,脱硝技术具有很大的特殊性,操作起来更复杂。值得特别需要注意的一点是,在运用湿法脱硝技术时,一定要关注局部的反应,不能粗心大意。

五、脱硫脱硝技术在火电厂中的综合运用分析

当前,随着科学技术的快速发展,火电厂的脱硫脱硝技术有了一定的发展,应用效果有了进一步的提高。然而我们在看到优点的时候,也不能忽视脱硫脱硝技术在应用上存在的缺陷,因此,对脱硫脱硝技术进行综合应用具有重要的现实意义。依据不同的技术构成,脱硫脱硝技术的综合运用可以分为三种形式,即活性炭工艺、SNRBTM脱硫脱硝及SONXTM联合脱硫脱硝,这三种脱离脱硝的方法各有利弊,在实际的应用中,要依据实际情况,慎重采用适当的脱硫脱硝技术,以便发挥最大的效用。

结束语

总之,随着我国社会的快速发展,环境问题已经成为制约我国经济腾飞的重要阻碍之一。作为工业污染源之一的火力发电厂来说,一定要深刻认识烟气对人们的身体和工农业发展造成的严重危害,将烟气排放治理工作摆在重要的位置,才用有效的脱硫脱硝技术,对煤烟进行科学、合理、有效的管控,不断提高煤烟治理的水平和效果,为环境保护工作尽一份力量。

参考文献

[1]陈文静.浅析火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术[J].数字通信世界,2018(02):151.

[2]武延东.火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术[J].化工管理,2019(09):125-126.

[3]李晓婕,高岳达.关于火力发电厂脱硫脱硝技术应用分析[J].山东工业技术,2018(15):157.

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