浅议如何做好电厂烟气脱硫环保工程
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【摘 要】目前,电厂工程越来越壮大。本文将从燃煤电厂烟气脱硫的重要意义、电厂烟气脱硫处理技术及电厂烟气石灰石-石膏法脱硫法工艺流程及反应机理等方面阐述如何做好电厂烟气脱硫环保工程。
【关键词】电厂;烟气脱硫;环保工程
一、前言
烟气脱硫技术被广泛的应用在电厂中,随着科技的快速发展,人们对其的要求也越来越严格。在建设社会主义和谐社会的新时期,进一步加强大对电厂烟气脱硫环保工程的研究,对环保工作来说至关重要。
二、燃煤电厂烟气脱硫的重要意义
燃煤是大气环境中SO2、氮氧化物、烟尘的主要来源。从煤的消耗量来看:煤炭在我国能源消费中的比例保持在70%左右,且短期内难以改变;从煤的使用方式上看:煤炭消费量的80%直接用于燃烧,其中燃煤电厂燃煤量占煤炭消耗量的50%以上。
“十五”期间,我国煤炭消费量增加了8亿多t,其中燃煤电行业增加了5亿多t,与此同时火电行业的脱硫机组装机容量的比例只由2%增加到12%,其直接后果是:2005年全国SO2排放总量高达2549万t,比2000年增加了27%,居世界第一,其中燃煤电厂排放的SO2占到了全国排放总量的50%以上,由此造成的酸雨区面积占国土面积的1/3,酸雨污染已严重制约着全面建设小康社会目标的顺利实现。因此燃煤电厂烟气脱硫行业是承担这一任务的主要力量。
三、电厂烟气脱硫处理技术
目前,火电站进行的烟气脱硫处理技术主要有三种,它们分别是干法脱硫技术、半干法脱硫技术和湿法脱硫技术,它们在不同的情况下有着不同的应用。这其中有一种脱硫方法叫做干法脱硫技术,这种技术的优点是成本低而且污染小,缺点就是脱硫效果较差,其基本原理就是使用类似粉状和颗粒状的吸收剂直接吸收烟气当中的二氧化硫。还有一种叫做半干法脱硫技术,这种方法和干法脱硫类似,就是在干法脱硫的吸收剂上加入一定量的水分,提高湿度以提高脱硫效果。最后一种叫做湿法脱硫技术,这种技术的原理是通过石膏浆等液体来进行对烟气一定程度的吸收脱硫而且效果显著。虽然湿法脱硫技术对污水的处理效果并不理想。但这种方法对烟气的脱硫程度最高效果最好,是一项运用非常广泛的技术。
1、系统差别大,化工型设备多。根据厂里的现场条件,可以另配其他系统烟气脱硫是通过石灰石浆液与二氧化硫反应生成亚硫酸钙,再与氧气结合生成石膏而达到脱硫目的的。所以烟气脱硫的工厂是又一个小型的化工厂构成的,包括氧气加热器、烟道挡板、增压风机的烟气系统、工艺水系统、石灰石浆液制备系统、吸收塔系统、石膏脱水系统和废水处理系统等,并且根据工厂条件的好坏,可以配置石灰石磨制系统。
2、设备拥有较高的自动化水平。我国的烟气湿法脱硫装置拥有较高的自动化程度,其设备多引进于发达国家,电气控制拥有DCS控制系统,采用程控进行设备启停。
3、分系统调试比重大。完全具备整套启动条件,当锅炉烟气进入吸收塔,脱硫工程的启动调试工作也就开始了,经过一系列的实验调控,大约一个多月的时间就可以实现脱硫效率、石膏品质以及废水排放达标。而分系统调试是从石灰石制各系统开始的,大约三个月的时间,经过阀门、泵、风机等设备的调试,系统就可以完全具备整套启动条件。
4、脱硫工程没有现行的标准和规范。在脱硫工程的调试过程中,没有现行的标准和规范是目前面临的最大问题。目前对脱硫工程的整个操作的步骤以及注意事项没有一个严格的标准规范,大家都在按照自己的经验来操作。这样就导致脱硫工作的工作效率受到影响,并且浪费了大量的时间和资源。所以我们应该进行科学合理的认证分析,形成一套完整的操作技术指标,对以后的工作可以起到良好的参考和借鉴的作用。
5、脱硫工程的特点就是它对整个工厂各个方面的标准要求很严格,工厂的电源必须可靠稳定,工厂的各个管道都要具有很强的防腐能力,以及厂房必须干净整洁。
由于脱硫的浆液腐蚀性很强而且一直会留存在整个石浆液灌、吸收塔以及事故浆池之中,所以只要脱硫工作开始,我们就要保证箱灌中的的搅拌不能停下来,防止石灰石和石膏有沉淀物质出现,从而影响了脱硫的效果。
四、电厂烟气石灰石-石膏法脱硫法工艺流程及反应机理
1、石灰石-石膏法脱硫法工艺流程。吸收塔是该反应发生的主要地点,也就是说整个脱硫工艺的关键部分就是吸收塔。因此要保证吸收塔的布局要科学合理,依照具体职能的不同可以划分为不同的区域,包括除雾区、脱硫产物氧化区以及吸收区。保证烟气中含有的有毒气体在经过吸收区的时,能够与溶液充分接触并发生化学反应,从而起到吸收含硫烟气的目的。除雾区的主要功能是把烟气、洗涤溶液和灰分三者分开。氧化区的功能是将因吸收二氧化硫而生成的亚硫酸钙产物氧化成容易分离的硫酸钙。反应塔的设计要依据吸收区的具体情况而定,常见的吸收塔是在PH=5-6的条件下工作。
通过实践经验分析,得知增加脱硫剂在浆池内的反应时间,采用颗粒较小的石灰石以及强制氧化可以有效提高石灰石利用率。为了确保溶解反应不间断,可以将石灰石溶解过程中产生的二氧化碳及时处理掉。在新建的脱硫设备中需设立单独的预冷却洗涤塔,以便能够驱除烟气中掺杂的有害气体,进而能够提高石膏利用率。目前应用的吸收塔已经把不同区结合起来,有效的降低了成本投资,减少了工程量,更加适应机组的负荷能力,为电厂企业带来了客观经济效益的增加。
2、石灰石--石膏法脱硫法反应机理。吸收液由喷嘴雾化后进入吸收塔中,分散成颗粒较小的液滴以利于能够均匀地覆盖在吸收塔断面上。这些液滴能够和塔中烟气通过逆流作用而大面积接触发生化学反应,烟气中所含有的有害气体就会被吸收。二氧化硫经过反应生成的产物在吸收塔底部的氧化区经过一系列的复杂反应最终会形成石膏。为了保证吸收液的PH值不变化且降低石灰石的消耗量,需要石灰石在加入过程中不能有间断。此外,吸收塔循环泵要不断的搅拌,这样能够使得石灰石在溶液中均匀分布并充分溶解。
五、当前我国燃煤电厂脱硫存在的问题与建议
1、技术选择方面
从近年来的一些已上脱硫项目电厂的经验教训来看,脱硫工作中存在着较为严重的不可持续性,致使部分脱硫设施运行成本过高,难以为继。脱硫工程的发展是一项长期事业,因此,要站在可持续发展的高度。根据实际情况慎重选择脱硫技术方案,将脱硫工作做到循环经济的圈子里来。坚决杜绝二次污染,使脱硫产物融汇到业内外的市场循环圈中,形成环境和经济共赢的良性循环。
2、工程质量方面
从2003年开始,火电厂烟气脱硫工程建设进入大发展阶段。资质各异的环保公司大量出现,各大环保公司手中握有大量订单,在相对较集中的合同期内,就要求监管部门做好工作,确保工程质量。
3、运行方面
在脱硫装置实际运行中,由于大大超过设计条件,如煤质变化、锅炉漏风、烟气温度变化等原因,出现效率降低、结垢、腐蚀、磨损、密封水泄漏、风机噪音大、废水处理等问题。首先,要把好验收关,在出现技术偏差时,要求,一家进行完善。其次,加强对运行人员的岗前培训&定期培训,在厂作中秋累经验,达到满意的运行结果。
4、管理方面
某些电厂环保意识淡薄,借当前严重缺电形势,只注重经济利益,或延缓污染治理,或停开脱硫装置。环保部门需要加强监管力度,严格执法,强化电力企业的环保意识。此外,电力行业的脱硫能力严重滞后,脱硫形势依然严峻,一方面要加快脱硫装置的建设,而另一方面,国家应严把审批关,停建或缓建新的发电机组,这样既可缓解脱硫压力,又可以缓解电力过快增长。
六、结束语
由上文可知,电厂烟气脱硫环保工程是一项非常重要的工作,它直接关系着人们的身体健康和生命安全。因此,我们要加大对电厂烟气脱硫环保工程的重视。
参考文献:
[1]李国强.如何做好电厂烟气脱硫环保[J].中国新技术新产品,2012(5):69-92.
[2]魏刚.我国燃煤电厂烟气脱硫技术应用与展望[J].2013(1):31-33.
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