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摘要:对于空气质量来说,二氧化硫是一种具有较大毒害的物质,空气中大量的二氧化硫会造成酸雨的降落,引起自然环境的破坏。因此,燃煤电厂要进行二氧化硫排放量的控制非常重要。本文说明了脱硫工艺对于环境保护的重要意义,介绍了几种脱硫技术,希望能够起到借鉴意义。
关键词:燃煤电厂;烟气脱硫;技术应用
中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号
前言
在经济飞速发展的同时,造成空气污染的重要有害成分即二氧化硫(最常见的硫氧化物)和氮氧化物(包括多种化合物,有不同程度的毒性)的数量由于煤炭的燃烧也在快速增加。据数据资料调查显示,我国每年二氧化硫和氮氧化物的排放量分别约为770万吨和2400万吨。二氧化硫和氮氧化物的排放会给人类和自然环境带来严重的灾难,会伤害人的身体健康,很大程度的破坏环境,具体举例来说,二氧化硫和氮氧化物是导致“酸雨”和“酸雾”的关键因素,氮氧化物与碳氢化合物(只由碳和氢两种元素组成的有机物)二者联系起来可以形成光化学烟雾。我国每年由于二氧化硫和氮氧化物形成的酸雨导致的经济所致高达1100亿元,占GDP的百分之七到百分之八之间。在我国,二氧化硫和氮氧化物百分之九十的来源来自于燃烧煤炭,所以说去硫脱氮是我国整治处理煤炭燃烧造成的污染和改进大气环境的极其重要的目的。
一、燃煤电厂脱硫技术的应用
通过实现烟气脱硫技术,在对碱性物质的控制中,将酸性物质二氧化硫等通过接触反应等方法,脱离烟气,从而实现燃煤电厂生产运营的科学性和高效性,维护自然生态环境,保护人们身体健康。
脱硫技术工作原理,燃煤电厂进行烟气脱硫技术,将碱性物质,包括氨气氢氧化钙氧化钙碳酸钙等,在湿润表面上通过脱硫技术充分进行燃烧前燃烧,中核燃烧后的有效控制这种脱硫技术,目前在发达国家应用比较广泛,例如运用燃烧后阶段的脱硫,实现二氧化硫的排放量控制,使用了半干法烟气脱硫干法、干法脱硫、湿法脱硫等。
由于用电压力无论是在局部地区还是在单位的用电上都存在,无法大面积的供电还是目前的现状,以火力发电作为主要发电工电能源,虽然能够供应的起大量的电能,但同时也会催生出一个难题,那就是煤炭燃烧后烟气排放问题。因此采用哪一种脱硫技术,其工作原理都是将酸性物质和碱性物质加以综合,实现化学反应之后的亚硫酸盐的产生,从而将二氧化硫从烟气中加以脱离。在化学反应过程中,碱性物质湿润表面去除二氧化硫。而且无论通过干性还是半干法,都实现了二氧化硫的化学反应,可以通过实际操作,在碱性溶液中可以看到碱性物质进行了脱离。
二、燃煤电厂脱硫技术分析
1.燃烧前脱硫技术
传统的去硫方式是通过应用物理、化学、生物等办法把硫从煤炭中剔除,投入资金多,花费的本钱多,还没有主动去推行运用。伴随科技的持续进步,有人提出要从根本上去把控二氧化硫,主要方法就是洗煤和相互联系的集成煤气利用多种热力学循环串联来获得更高热效率的工艺,不准挖掘含硫量高的煤炭,含煤地层中沉积硫铁矿必须尽可能多的去选择,这是从根本上把控硫氧化物。
2.燃烧中脱硫技术
燃烧中脱硫是指燃料在燃烧时脱去含硫化合物的措施。它不仅能够做到脱硫,减少硫氧化物的排放,还可以使实际循环的有效功与所消耗热量的比值更大,减少燃料的耗损。就目前来看,发展相对完善的有硫化床燃烧脱硫技术(反应在气、固、液三相中进行,利用烟气显热蒸发水分,最终产物为干粉态)和炉内喷钙技术(把干的吸收剂直接喷到炉膛的气流中,里面的热量使吸收剂煅烧成CaO粒子,粒子与二氧化硫生成的反应产物被除尘设备捕获)。
为了能够在单位时间内脱硫完成的工作量更多,而且投入资金更少,以缓解因为去硫而造成的经济压力,使得硫化床燃烧脱硫技术又一次受到人们的关注,并且很迅速的就得到了广泛应用。
3.燃烧后脱硫技术
燃烧后脱硫技术其实就是烟气脱硫,其基本原理是中和酸碱反应,是避免二氧化硫释放到大气中的最终防地。烟气中的二氧化硫是酸性物质,通过与碱性物质发生反应,生成亚硫酸盐或硫酸盐,从而将烟气中的二氧化硫脱除。共分为湿法、半干法和干法三种脱硫方法。湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为强碱性的液体或浆液。由于是气液反应,所以反应速度快,效率高,脱硫剂利用率高。半干法烟气脱硫技术主要包括旋转喷雾干燥法和吸着剂喷射法,在这里着重介绍旋转喷雾干燥法。这个方法是美国和丹麦共同研发制造出来的工艺。该法利用喷雾干燥的原理,将吸收剂浆液雾化喷入吸收塔。在吸收塔内,吸收剂在与烟气中的二氧化硫发生化学反应的同时,吸收烟气中的热量使吸收剂中的水分蒸发干燥,完成脱硫反应后的废渣以干态形式排出。这个方法主要有四个步骤:首先,制作准备好吸收剂;其次,吸收剂浆液雾化;再次,雾粒与烟气混合,吸收二氧化硫并被干燥;最后,排放出脱硫过程中产生的废渣。这种做法和湿法脱硫相比较,具有设置装备简易,投资和运行费用少,占地面积小等特点。干法采用固体粉末或颗粒为吸附剂,干法脱硫后烟气仍具有较高的温度(100℃),排出后易扩散。主要有炉内喷钙法和活性炭法。这里重点叙述活性炭法。活性炭法是利用活性炭的活性与较大的比表面积使烟气中的二氧化硫在活性炭表面上与氧及水蒸气反应生成硫酸而被吸附。吸附以后的活性炭经再生,可以获得硫酸,液体二氧化硫,单质硫等产品。这种方法既可以有效的把控二氧化硫的排出,还可以回收硫资源,该法不仅可以控制二氧化硫的排放,还能回收硫资源,是一种未来发展道路比较光明的一种脱硫工艺。选择脱硫技术时,除了考虑脱硫效果外,还应看该方法的综合技术经济指标,从投资额、技术成熟程度、废料和二次污染处置的难易程度和吸收剂的来源是否广泛和价格高低等方面考虑,选择最合适的方法。
三、燃煤电厂的环保分析
1.废水排放
吸收塔内浆液在吸收烟气之后,pH值会大幅降低,并呈现出强酸性,若是这类废水在未经处理后直接排放进入到土壤和水中,会导致pH值出现降低的现象,破坏土壤原有的酸碱性,不仅会影响到人们的生产和生活用水,也会严重破坏生态的平衡,导致土壤和水中的生物出现大规模死亡的现象。所以必须要对这类废水进行科学合理的处理以达到国家标准才能进行排放,减少再次对环境造成污染。解决办法:利用科学合理的技术来处理废水,中和废水中的酸性物质,回收废水中的盐类,以提高资源的利用率。其主要的方法就是利用化学反应将废水中的低价可溶于水的金属离子氧化成高价金属离子生成沉淀,然后将废水进行多层过滤,除去固体杂质。
2.废渣污染
燃煤后会形成一种废渣粉煤灰,这种废渣可以说是废弃物也可以说是一种资源。粉煤灰颗粒小,会污染空气,土地,以及对人体和其他生物造成一定的危害,排进水里又会对水资源以及水里的生物制造危害。
3.噪音
燃煤电厂会产生噪音,对周边居民造成影响,而降低噪音污染的关键手段就是安置装配消音的设置装备,在工厂的边缘外面建隔音效果比较好的墙或者是在工厂周边植树种草。
结语
当前燃煤电厂运用的烟气脱硫技术种类繁多,应根据生产需求和实际运行情况,选择合适的烟气脱硫技术,在满足经济技术条件的基础上,最大程度的减少二氧化硫的排放量。我国在二氧化硫排放量上数量巨大,煤炭的消耗量也是非常惊人的。目前对于燃煤电厂进行二氧化硫的脱硫技术的应用,实现燃烧前、燃烧中和燃烧后的二氧化硫排放量的有效控制。这对于节能环保提升燃煤电厂经济效益具有巨大的作用,其意义十分深远,今后应加大研究力度。
参考文献:
[1]彭博.燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术研究[J].山东工业技术,2019,(13):91.
[2]冯先海.电气自动化系统在烟气脱硫工程中的应用[J].山东工业技术,2019,(12):31.