火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术
2020-10-21赵胜
赵胜
摘要:一直以来国家都积极倡导经济的绿色健康发展,尤其是对工业生产过程中产生的污染源的监督管理。火力发电厂作为我国电力能源的重要支柱,主要是利用煤炭燃烧发电,排放的大量烟气给环境带来大量污染。为了让火力发电厂更加持续健康绿色的发展,必须要从保护环境的角度出发,在源头上对污染源进行治理。本文主要探讨的是火力发电厂运用烟气治理技术和脱硫脱硝技术减少对环境的污染问题。
关键词:火力发电厂;烟气治理;脱硫脱硝技术
重工业的发展导致环境污染问题严重,国家在倡导经济发展的同时要求各重工业工厂注重对环境的保护问题。火力发电厂作为电力的主要来源,其工作原理是通过煤炭的燃烧产生电力,在煤炭燃烧的过程中排放出的大量烟尘气体对环境造成严重污染。所以对火力发电厂所排放的烟尘气体等污染物通过科学有效的烟气治理技术和脱硫脱硝技术进行有效处理是目前急需要解决的问题。
一、火力发电厂发展介绍
绿色发展的概念在如今这个科学技术进步的时代被多次强调。火力发电不是一个独立发展的产业,其与我国的轻工业和农业发展也息息相关。火力发电燃烧煤炭产生的污染物破坏大气环境,空气污染会影响火力发电厂周围的农业发展,对农作物造成污染,影响我国农业经济发展[1]。例如:火力发电厂排放的大气污染物中含有大量的二氧化硫成分,一旦二氧化硫与雨、雪水结合就会造成酸雨。如图1所示:酸雨降落到土壤中会造成土壤酸化,导致土壤中的钙元素、钾元素等营养成分流失,改变了土壤结构,让土壤变得贫瘠化,影响农作物的生长发育,造成我国农业方面的经济损失。此外火力发电厂排放污染物还会影响人类的健康生活,使人类被迫吸进有害气体导致多种呼吸道疾病。
因此我国正在积极利用科学的烟气治理技术和脱硫脱硝治理技术帮助减少排放的污染物对大气环境的影响。
二、烟气治理技术
众所周知,煤炭主要由碳元素、氢元素及氧元素等多种元素组成,是重要的化工原料。煤作为火力发电的主要原料,通过燃烧发电。在煤燃烧的过程中,燃烧后的灰渣随着烟气排放出去形成烟尘造成对大气环境的污染[2]。火力发电厂根据各种不同型号的锅炉燃煤发电的实际工作情况,利用相对有效的烟气治理技术对排放的污染物进行处理。
(一) 机械式除尘
机械方式的除尘是一种比较基础、运用成本较低、使用范围较广的除尘方法。其工作原理是利用离心力,在机械除尘器中旋转运动产生离心力,将煤燃烧后产生的烟尘吸附,使烟尘和气体分离,减少排放气体中的烟尘含量。因为机械除尘器的成本低所以被很多小规模的火力发电厂使用。
(二) 惯性除尘技术
惯性除尘器是利用物体运动过程中产生惯性力,然后将粉尘与气体分离。其原理是在含尘气体中设置阻碍,让气体通过急速改变气流方向,这时粉尘的惯性大于气体,因此粉尘从气体中脱离出来,然后再通过急速改变方向排出。惯性除尘器通常会与其他除尘器一起被组合使用。
(三) 利用特殊材料的布袋除尘
布袋式的除尘方法及其高效,因此很受很多火力发电厂的欢迎。布袋除尘在工作过程中有三个重要作用。第一个是当含尘气体进入布袋后,利用重力作用将颗粒较大、重力较大的粉尘降落下来,留在布袋器中,从而将粉尘与气体分离。第二个是布袋器还有过滤作用。带有粉尘的气体进入含有空隙的纤维密闭空间内,由于粉尘的体积较大就会被过滤筛落下来,使粉尘与气体分离开来。第三个作用是惯性作用。这个作用于惯性除尘器的工作原理相同,利用气流方向的急速改变产生惯性,从而分离粉尘和气体。但是布袋除尘也存在一定弊端,布袋使用时间久会被磨损,所以需要工厂使用过程中要及时检修。
三、脱硫技术
目前我国对烟气脱硫技术十分重视,而且在管理和改进脱硫技术中投入了大量的人力和物力,意在能够改进我国的烟气脱硫技术,促进经济绿色发展。
我国大部分火力发电厂使用的脱硫技术是利用石灰石脱硫。工作原理是石膏浆液中含有碳酸钙和氢氧化钙,与排放气体中的二氧化硫结合生成亚硫酸钙和硫酸钙,形成体积较大、重量较大的结垢物。这种方法能够将二氧化硫轻而易举的分离开来,但是仍有一定的弊端,与二氧化硫结合形成的结垢会造成另外一种不可避免的污染,所以这种脱硫技术仍需要进一步的改进。
如今研发出一种更为先进的脱硫技术就是利用双碱法进行脱硫。原理是首先利用可溶性碱液来吸取烟气中的二氧化硫,生成酸式盐后,将酸式盐放入另一個含有碱土化合物的系统中去进行处理,之后又能形成新的可溶性碱液。这种脱硫技术效率高但是操作复杂、有些难以控制。
四、脱硝技术
目前我国火力发电厂使用的脱硝技术有两种。一种是干法脱硝,主要利用的是气体状态反应剂。通过在氮氧化合物中加入气体状态反应剂,通过气体催化还原反应,将氮氧化合物还原成氮气和水,从而实现从烟气中去除氮氧化合物。另外一种则是湿法脱硝,湿法脱硝的过程比较复杂,首先要将烟气中含有的一氧化氮成分转化为二氧化氮然后再加入能够吸收掉二氧化氮的成分,实现对烟气的脱硝。
虽然我国现在已经研发利用了各种有效方式实现对烟气的脱硫脱硝,但是脱硫脱硝技术仍存在一些肉眼可见的弊端需要改进。尤其是在如今经济飞速发展的时代,需要更多高效率的工作方法。我国的火力发电厂要不断引进先进的烟气处理技术,谨记对环境保护的原则性问题,从而促进经济的绿色可持续发展。
五、结束语
综上所述,为防止火力发电厂的烟气排放对大气环境污染的进一步恶化,改善人们的生存环境,我国在不断的开发更有效的治理措施。火力发电厂通过利用烟气治理技术和脱硫脱硝技术逐渐减少了对环境的污染,对环境保护产生了一定的效果。但是火力发电行业在发展过程中仍要不断研发新技术,帮助我国火力发电厂得到可持续的健康发展。
参考文献:
[1]武延东.火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术[J].化工管理,2019,000(009):125-126.
[2]张忱,于学涛.火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术研究[J].环球市场,2016,000(024):P.68-68.
(作者单位:南京定环新能源科技有限公司)