火电厂锅炉烟气除尘技术探析

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年48卷6期   作者:朱珍
[导读] 近年来,由于社会经济的快速发展,人们的生活水平也逐渐提高
        摘要:近年来,由于社会经济的快速发展,人们的生活水平也逐渐提高,对于生活质量的要求也日益提升。因此,为了可以给营造一个相对良好的生存环境,国家加大了对火电厂污染的治理,相关法律法规也陆续出台,这不仅在一定程度上对火电厂的环保意识进行了提升,也提升了环保的效果和水平。所以,为了进一步推动社会发展进程,应强化对火电厂锅炉排放设置的革新,不断提升煤炭燃烧率,加强对灰尘以及废渣的处理,基于此,本文对火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术进行了研究。
        关键词:火电厂;锅炉烟气;除尘技术
引言
        火电厂对煤炭的燃耗量,在目前节能减排的发展背景下,仍呈现出递增趋势。这种情况下,火电厂大量排放的污染物就会对周边的生态环境建设造成严重的影响,甚至会形成酸雨。虽然处于运行状态的燃煤机组的脱硫设备安装基本完成,但是,其脱硝以及除尘设备的应用,仍有很大的提升改造空间。因此,相关建设人员应该在明确脱硫脱硝及烟气除尘技术应用现状的情况下,找出优化控制的方法策略,这是实现工业发展可持续目标的重要课题内容。
1火电厂锅炉除灰除渣技术分析
        1.1水力除灰除渣系统
        所谓水力除灰除渣,就是把火电厂锅炉所产生的热渣通过锅炉炉底的渣斗直接排出,之后用水进行冷却并且输送出去的方式,通过渣浆泵送至脱水仓脱水,由汽车运送至储存废渣的场地,或送至用户手中综合利用。现在我国的许多火电厂都在应用除灰除渣系统,虽然运行可靠,但在运行中也存在许多不足。水力除灰除渣系统在运行过程中由于要用水冷却锅炉底部的热渣,会耗费很多的水资源,而且水在遇到热渣之后会产生许多水蒸气,对炉膛燃烧产生影响;其次,由于锅炉底的废渣存有余热,再遇到冷却水会浪费大量的余热;第三,水力排渣系统会排出大量的废水,污染环境,而且排出的废渣需要建设废渣池、废渣沟,投资费用较大。
        1.2干式除灰除渣系统
        干式除灰除渣技术主要是通过一条特制的钢带对锅炉的底渣以及废灰进行输送和冷却,这种除灰除渣方式的核心主要是干式排渣机,通过自然的冷风与锅炉炉膛所产生的负压,将炉膛内的高温热渣冷却成方便直接储存和运输的冷渣,把冷却下来的废渣所产生的热风带回锅炉的炉膛,减少热量的损失[1]。
        相对于水力除灰除渣系统,干式除灰除渣系统的优点是:(1)用风冷却锅炉内的热渣,不需要水冷却,节约了大量的水资源;(2)干式除灰除渣不需要水冷却,避免了产生的水蒸气对炉膛以及底部部件的腐蚀;(3)冷却下来的废渣产生的热气会在负压的作用下直接进入炉膛,减少了热量的损失;(4)没有废水的排放,避免了污染环境;(5)所需要的设备比较简单,节省空间;(6)造价较低,能耗较小,运行费用低。
2火电厂锅炉烟气除尘技术分析
        现在我国的火电技术研究正在不断深入,火电厂的除灰技术也正在实现全部国产化,火电厂的主要除灰技术方案在逐步完善,主要包括小仓泵输送技术、流态化仓泵输送技术、正压浓相输灰技术,其中以正压浓相输灰技术应用最为广泛。但是无论哪种除灰系统,都存在一些比较普遍的问题,其中以除灰系统中的灰质和设计参数不相符,除灰系统设备在质量上存在缺陷以及除灰系统应变能力不足为主,这样就会使得除灰设备难以在实践中发挥出应有的作用。
        2.1市场变化
        由于市场的变化莫测导致电煤的需求时高时低,就会使得火力发电厂实际使用的电煤与设计的煤种存在差别,这样就会引起除尘、除灰以及一些辅助设备出力不足。

现在的除灰除尘系统具有很强的整体性和关联性,而上述情况会导致一些环节出现问题,影响除灰设备的正常运行,正是因为这些问题,使得一些火电厂在除灰系统刚刚应用的同时就面临着重新改造,严重影响火电厂的生产发展[2]。
        2.2从火电厂的角度进行考虑和分析
        如果粉尘的排放标准相对较高,那么需要结合实际情况,科学地对增加湿式静电除尘设备,保证可以从整体角度实现烟气除尘的效果。但是,由于烟气中所存在的粉尘颗粒物可以对负离子进行吸附,所以为了更好地降低污染程度,可以有效应用静电除尘设备,科学对累积的灰尘进行吸附处理。此外,在具体的除尘工作进行和开展过程中,与干式电除尘器相对比,选择湿式除尘设备在对灰尘进行清理的过程中,不会再次产生灰尘。因此,湿式除尘设备具有较强的高效性,灰尘的清除率可以达到70%以上。
3火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的创新研究
        结合现阶段火电厂发展水平分析,企业在具体的生产期间,对脱硫脱硝及烟气除尘技术进行应用的过程中,虽然可以取得相对良好的效果,在一定程度上对环境进行保护,但是,由于受到多方面因素的影响和阻碍,使得这些技术的应用依旧存在了一些问题,对火电厂的今后发展造成了影响。《火力发电厂除灰设计规程》规定,采用连续运行方式的除灰系统的裕度不得小于燃用设计煤种时的排灰量的50%,所以在实际设计过程中应按照“最大灰量”的原则去选取,要充分考虑最差煤种所产生的灰量,虽然这样会加大投资成本,但是相对于除灰系统的运行就显得十分重要。
        从灰质方面来讲,现在国内的很多火电厂都没有很重视这个问题,大致都把堆积密度取值为0.75t/m3,而且忽略了灰质的粒径,在除灰设备的运行结果测试中可以看出,飞灰的堆积密度以及粒径的上升会严重影响除灰系统的运行,而且会对除灰设备产生严重的磨损。当飞灰的堆积密度、粒径达到一定的顶点时,设备就会无法正常输送,急剧增大系统的气耗。想要解决以上问题,不仅要开展工业的初始模拟实验,也要对进入火电厂的煤质进行掺配,对除灰设备进行选型,更好地应对各种灰质、灰量以及堆积密度的不同情况。火电厂对脱硫技术进行应用的过程中,可以将煤炭燃烧技术与锅炉生产之后的烟气脱硝技术科学且合理地融合在一起,从而达到对资源进行有效节约的目的。并且,在进行锅炉低负荷期间,如果温度达到一定的催化剂作用,并与其产生了一定的温度反应,那么可以在温度区域,适当地对脱硝装置进行增设[3]。
        其中,针对前塔,应该对液柱塔进行应用,有效清除烟气中含有的二氧化硫,然后让其直接进入到逆流喷淋塔中,保证可以从根源上对剩余的二氧化硫进行脱除,满足排放的规定和标准。此外,在对除尘技术进行应用的过程中,可以在脱硫之前就应用干式旋转电极除尘器,在脱硫之后,对湿式除尘器进行应用,并在烟气系统中,适当地对热量进行增加,有效进行装置的回收,进而从整体上对灰尘进行清除,满足人们的实际要求,对环境进行有效的保护[4]。
结语
        随着社会的不断发展,国家对于环境的保护也越来越严格,“绿水青山”也成为了当代人们的追求。在这种背景之下,治理火电厂在发电过程中产生的大量的大气污染物已经迫在眉睫,脱硫脱硝及烟气除尘技术广泛应用于火电厂的发电过程之中,为降低污染物的排放量做出了巨大的贡献。本文对电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的现状做出了讨论,并对该技术做出了深入的探究和讨论。
参考文献
[1]刘晓玮.火力电厂除尘技术[J].电子技术与软件工程,2019(20):221-222.
[2]张元勇.超声波脱硫除尘一体化技术的应用与示范[J].中氮肥,2019(05):5-8.
[3]岳涛.中国工业锅炉大气污染物排放时空分布特征及减排潜力研究[D].浙江大学,2019.
[4]陈新顺,张欢.火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术解析[J].山东工业技术,2019(05):196.
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