浅析电厂锅炉烟气除尘脱硫综合治理技术

来源:用户上传      作者:

　　【摘 要】对于电厂锅炉污染物的排放问题，我国的政府和相关人士都给予了高度的重视，为此对于烟气除尘脱硫技术的研究也加大的投入力度。经过长期的探索和研究，烟气除尘脱硫技术的应用已经取得了一定的效果，并且成为了电厂锅炉污染物排放治理的主要手段，为我国生态环境的保护也做出了一定的贡献。然而电厂锅炉烟气除尘脱硫技术在使用过程中还存在着一定的不足，这也是当前有待我们去解决的问题。因此只有通过不断的改进和优化，并且逐步的进行实践和创新才能够更好的对其加以完善，这对于我国控制质量的改善和环境的治理都有非常重要的意义，同时也是提高我国社会经济发展和环境保护相互和谐的重要措施。
　　【关键词】电厂锅炉；烟气；除尘脱硫；治理技术
　　环境保护是我国重要的一项基本国策，随着各行业技术进步的加快以及我国环境保护法律、法规的不断完善，人民越来越来注重环境保护。我国GDP的增长和重化工业的不断发展，致使我国面临的环境压力与日俱增，如果环境治理不能达到有效实施，我国将像西方发达国家一样走先污染后治理的工化业道路。火电厂作为我国主要的发电厂，应在环境保护方面起到模范带头作用，已响应国家对在环境保护的政策。
　　一 电厂排放的烟气组成及其影响
　　煤炭，可以说是一种“树木化石”，见证了历史上亿年的变迁，是自然界不可再生的资源。煤炭里富含碳、氧、氮、硫等多种元素，因而在燃烧后，会排出大量烟尘，其中不仅有二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等有害气体，还包括有矿物质微粒等杂质。
　　虽在电厂配备有专用的锅炉设施，并在煤炭中添加相关矿物质，然而额定蒸发量参数较大，所以电厂中煤炉的排气量是其他工业用炉无法衡量的。由于燃煤温度较高，至少都是高于1200℃，故都被烧成无机物。燃煤电厂配有专门的烟囱，煤炭燃烧后形成的污染气体及其他杂质便通过烟囱排入到大气中，并随着空气的流动进行扩散，影响周遭的环境。这些物质混入到空气中，会给人们造成各种呼吸性疾病，也会给工农业生产带来严重损失。如，近年来的酸雨。众所周知，酸雨呈酸性，会改变水质，影响人们正常饮水。并对植被、建筑物等有强烈侵蚀作用。而二氧化硫、NO等便是制造酸雨的直接罪魁祸首。
　　二 电厂锅炉产生粉尘的危害以及控制措施
　　（1）火力发电厂的锅炉是电力生产的核心部分，按照不同的发电要求锅炉的大小和结构也都有所不同，但是在运行过程中都会产生大量的粉尘和有害气体，对于大气环境的破坏都是直接的。
　　（2）为了更好的降低锅炉生产所带来的负面危害，需要根据锅炉的不同结构和大小来选择合适的治理设备，这也是控制锅炉污染排放最主要的措施。其中大中型锅炉所采用的设备多为电除尘器，这种除尘器的治理效果相对较好，并且便于使用，能够有效的控制因锅炉燃烧而产生的粉尘和污染气体。而小型锅炉所采用的过滤器多为文丘里等除尘设备，这些设备的使用也有着各自不同的优点，首先其结构相对简单，便于安装和使用。其次是设备的造价低，不会产生太大的经济负担。但是这种除尘器的使用效果相对于大型锅炉的电除尘器相对较差，治理排放的效果与相应的标准还有这一定的差距。但是这种除尘器的应用还有着一定的可改造性，可以通过优化来对其进行不断的完善。
　　（3）为了控制烟气排放，保护环境，国家制定颁发《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）和《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001），按上述标准，其粉尘排放均要求≤30mg/Nm3。
　　三 烟气脱硫脱销
　　1 二氧化硫及酸雨对生态环境与人身健康都有一定危害性，可能损毁森林、可能腐蚀建筑物，对土地及植物也存在着一定的危害性。当前我国的二氧化硫的排放量已经超过环境容量，政府应给予高度重视。
　　2我国的产煤量与煤消耗量在世界排行居前，占燃料消耗总量的70%，在2010年我国消耗24.5亿吨，超过环境可以消耗的数值。燃煤是二氧化硫的主要来源，70%的NOx也来自燃煤。火电行业是最大源头，必须要从根本加以控制。
　　3为了降低二氧化硫与氮氧化合物的污染，国家提出了减硫目标，随着经济的快速发展与煤炭消耗量的增加，二氧化硫的排放量有了明显的下降，并提出颁发一系列严格政策法规与环境质量标准，所有的火电厂只要脱硫项目不合格，都不能批准，已经建完的火电厂，必须要加建脱硫项目，无法达到排放标准的要加收二氧化硫排污费200-500元/KW，对各类工业锅炉的烟气排放，亦制定了相应的标准：
　　4燃煤分为有机硫與无机硫两类，在燃烧过程中，一部分与煤灰相溶形成无机盐，多数被氧化成二氧化硫随烟气排出。在高温状态下生成氮氧化物。如燃煤含S量0.8%，烟气中生成SOx1550mg/Nm3，NOx约850 mg/Nm3，又如一台20t/h锅炉，燃煤SY1.56%，烟气中二氧化硫2500mg/Nm3，如果燃煤含S量2%，转化率80%，则烟气中二氧化硫浓度几近4000mg/Nm3，我国产煤的硫含量大多数在1%以上，可见脱硫脱氮任务艰巨。
　　5国内采用的主要脱硫技术
　　第一，采用最广的当属工艺比例湿法，85%（其中石灰石石膏法36.7%，其它湿法48.3%）喷雾干湿法0.4%、吸收剂再生脱硫占3.4%。炉内塔钙1.9%。该法尽管应用范围较广，但是投资大且占地面积较广，运行电耗高，耗水量较大，而且会产生更多副产品，影响正常使用。
　　第二，新氨法脱硫，甚至包括二氧化硫、HCL、HF和NOX和粉尘的吸收、洗涤产生副产品农肥硫铵，脱硫成本仅250元/t-SO2。
　　第三，循环吸收脱硫法，使用特殊的吸收液可再生循环利用，高纯度的二氧化硫是其附属产品，是硫酸、硫磺的主要原料。
　　第四，半干半湿法烟气脱硫。生石灰是其脱硫剂，设脱硫塔、喷水系统、排气返回等部分，烟气进烟道，从顶部进吸收塔，下面出来进袋收尘器。不必压缩空气，生石灰和收尘器回灰用高温蒸汽经文氏管引流输送入烟道，使其与烟气混合充分，在烟道与塔顶喷入适量的工艺水，用来控制温度，遇到蒸汽氧化钙会加快消解，脱硫效率是靠回灰量与脱硫剂供给量保证的，返风是保证烟道与塔内的流速，使其符合不同锅炉的负荷率，脱硫效率90%，排放浓度SO2100mg/Nm3，粉尘30mg/Nm3。
　　四 半干法锅炉烟气除尘脱硫一体化系统
　　1依托高效袋收尘器，用生石灰或者石灰浆作介质，烟气从塔底弯管进入与脱硫介质解除，在吸收塔内进行SO2和Ca（OH）2的传质吸收反应，生成CaSO3和部分CaSO4固体微粒随咽气和粉煤灰一起入袋收尘器捕集，收下的粉尘一起入溢流回料仓，使大部分物料返回吸收塔，少量作为回集灰外排。
　　2该循环过程可以迅速提高吸收塔内介质的浓度加上料气，保证时间充足，使效率在90%以上，SO2排放浓度250-300mg/Nm3，粉尘排放浓度≤30mg/Nm3。
　　3除尘脱硫一体化装置紧缩在同一构架范围内，结构紧凑，占地面积小，投资小。
　　4锅炉负荷40-110%内变动，对系统的运行与脱硫效率没有影响。
　　5脱硫介质是用水消解的一种生石灰浆，废气可用时可以将其用作生石灰的消解输送介质。从而可取消石灰浆搅拌池及喷枪，使系统更加简化。
　　6收集的灰渣主要为粉煤灰和亚硫酸钙（白色粉末）还有部分CaSO4难溶于水，在空气中缓慢氧化为硫酸钙。宜用于筑路或填埋，或水泥厂辅材。
　　结束语
　　对于除尘脱硫综合技术还有相当长的一段路要走。因此，电厂技术人员应不断探索，不断创新，在实践中不断总结经验和教训，从而完善除尘脱硫综合治理技术，防止火电厂烟气中的粉尘和污染性气体排入大气，改善人们的生活环境，以造福于子孙后代。
　　参考文献：
　　[1]李雅平.火电厂烟气脱硫技术综述[J].科技传播，2012（02）.
　　[2]魏志奇.论我国火电厂烟气脱硫建设转折与发展[J].科技传播，2012（11）.
　　[3]何世德，李锐，张占梅，周于.某电厂烟气脱硫废水处理工艺设计[J].环境科学与管理，2010（11）.
　　[4]晏玉清，范安祥.烟气脱硫技术及方案选择原则（四）电子束氨法（EBA法）烟气脱硫技术.四川电力技术，2000：41-43.
　　（作者单位：中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14738775.htm