(国家电投集团贵州金元股份有限公司纳雍发电总厂 贵州省毕节市 551700)
摘要:燃煤电厂运行下会产生一些有毒、有害气体,这不仅威胁人们生命安全,还给燃煤电厂生产运行造成很大影响,在此背景下应用合理的脱硫技术能够实现电厂可持续发展。文章通过对电厂脱硫废气的组成与危害进行分析,探讨脱硫技术的具体应用。
关键词:燃煤电厂;电厂脱硫;脱硫技术;脱硫脱硝
引言
我国是煤炭大国,含有丰富的煤炭资源,但同时消耗的煤炭资源也非常多,我国有大量的人口,也需要大量的电力支持,而我国新能源发电像核能发电、风力发电、太阳能发电的发电量远远不能够满足社会发展的需要,所以发电还是需要燃烧煤炭发电,而且占有大部分比例。我国主要靠燃煤发电,随之而来的是烧燃煤带来的一些危害。燃烧煤炭过程中产生的烟雾中含有大量的有害气体如二氧化硫、一氧化碳等,危害环境。其中有害物质以二氧化硫为主,还有一些含有硫化物的残渣废料,也需要排放,如果没有达标,将对我国的生态环境造成重大破坏。过量的二氧化硫排放到空气中将引发酸雨、特大雾霾等极端天气情况。现在对含硫物质的净化都是采用湿式脱硫法来处理,这种方法存在很大弊端,不能完全将废水中的硫脱离干净,实现零排放。为了保护我们赖以生存的社会环境,我们应加大对污染物的管理力度,加强脱硫技术的更新改造,保护生态环境。
1燃煤电厂废气的基本组成与危害性分析
所谓燃煤电厂,通常是指以社会输送电能为职责,借助煤炭来推动汽轮机转动的发电厂。作为燃煤电厂的主要组成部分,煤炭是自然资源中较为珍贵的不可再生资源,其中包含许多氧、碳、硫、氮等元素,正是由于该元素的存在才会导致在燃烧之后向环境中排放一些烟尘。值得一提的是,煤炭的烟尘中通常含有氮氧化物、硫氧化物以及一氧化碳等有害气体,这些气体会给我们日常生活带来许多不便。当这些有害气体与环境中已经存在的固态颗粒一起流通到大气中以后,就会导致整个大气的质量下降,进而形成雾霾等极端天气。随着近年来国内雾霾天气发生频率的日益提高,使得大众对于该类天气的了解越来越深,雾霾会无视粘膜以及纤毛的保护作用,会较为直接地作用于我们的呼吸系统,使人们更容易暴露在呼吸疾病的危害下。更为可怕的是,这些有害气体也可能导致酸雨天气,酸雨不但会给工业生产以及农业生产造成巨大损失,还会对城市建筑产生一定的腐蚀,从而对人们的正常生活产生负面影响。
2燃煤电厂脱硫技术研究进展与发展
2.1石灰石-石膏法脱硫
此种方法在脱硫作业中具备较好的效果,施工人员粉碎处理石灰石,之后按比例将其与水混合,制作混合浆液,在经过水力旋流器装置进行分离,在浆液箱中进行储存,在利用浆液泵将浆液打入至吸收塔中,在锅炉烟气系统中进行换热升温,之后由烟囱排放。在浓缩与脱水处理吸收塔内的石膏后,工作人员应及时储存,以保证效果。此种脱硫技术可以达到95%的处理效率,且成本较低,应用的材料来源比较广泛,因此得到了广泛采用。
2.2炭基催化脱硫脱硝法
炭基催化脱硫脱硝法主要就是采用一些活性炭、活性炭纤维或者活性焦针对燃煤电厂烟气进行吸附,活性炭和活性焦由于两者的材质不同,所以它们的吸附性也不同,活性炭有两个吸附工艺,分别是吸附塔和再生塔。活性焦则只有一种吸附工艺:吸附塔。吸附塔在吸附时分为上下层进行脱硫,活性焦在其中上下运动,烟气在其中左右运动。对于烟气中的二氧化硫和氮氧化物的吸附效果强,进而就能够达到脱硫脱硝的目的,针对炭基催化脱硫脱硝法的使用过程来看,其处理的工艺流程并不复杂。此外,科学地使用炭基催化脱硫脱硝法还能够有效地回收烟气中的硫元素,可重复多次使用,具有比较明显的优势,但是当前的应用水平比较低,需要进行进一步的开发。
2.3软化脱硫技术
脱硫废水处理站B1500的脱硫废水经重力流进入软化系统一级调节池。调节池内水经搅拌由水泵输送至脱硫废水一级软化装置反应池中,在该池内投加碳酸钠并用搅拌机搅拌,使废水中的钙离子反应生成碳酸钙。经搅拌后的混合液自流进入絮凝池,在该池内投加絮凝剂和助凝剂并用搅拌机搅拌使碳酸钙溶液产生较大的矾花。搅拌后的溶液经分配器进入斜板沉淀器内,较重的碳酸钙矾花在上升过程中经斜板阻拦形成碳酸钙污泥沉淀在斜板沉淀器的底部,上清液经溢流槽流入到脱硫废水一级软化装置中和池中。脱硫废水一级软化装置中和池中的废水经水泵输送到脱硫废水二级软化装置调节池内待进行二级软化。调节池内水经搅拌由水泵输送至脱硫废水二级软化装置反应池中,在该池内投加氢氧化钠并用搅拌机搅拌,使废水中的镁离子反应生成氢氧化镁。经搅拌后的混合液自流进入絮凝池,在该池内投加絮凝剂和助凝剂并用搅拌机搅拌使氢氧化镁溶液产生较大的矾花。搅拌后的溶液经分配器进入斜板沉淀器内,较重的氢氧化镁矾花在上升过程中经斜板阻拦形成氢氧化镁污泥沉淀在斜板沉淀器的底部,上清液经溢流槽流入到脱硫废水二级软化装置中和池中。在脱硫废水二级软化装置中和池中投加盐酸并用搅拌机搅拌调节废水的PH值达到6.5~7之间。经盐酸调节好的废水经水泵输送到后道膜处理工序进一步处理。
2.4吸收耦合生物法回收的脱硫技术
基于吸收耦合生物法回收SO2的脱硫技术,是采用碱性物质(NaOH等)高效洗涤烟气中SO2,洗涤浆液或溶液控制一定p H值,导入生化池,采用专门培养的细菌将亚硫酸根离子转化为硫磺,再分离出硫磺以回收硫资源,碱液返回循环使用。该技术在宜兴协联电厂得到了较好的应用,但受限于菌种培养条件及配套化工产业需求,尚未大面积推广。但该技术生物化工学科交叉创新为SO2乃至各类污染物资源化减排提供了一条较好的思路,建议加强化工和生物学科交叉关联研究,完善或开拓出一条经济可行的生物化工耦合脱硫之路。
2.5氧化镁法脱硫
我国具备丰富的镁资源,此种脱硫技术的使用具备广泛的材料来源。脱硫剂制备系统、烟气处理系统、二氧化硫吸收系统、脱硫副产品吸收系统与废水处理系统等均属于镁法处理的组成部分,实际应用期间,工作人员根据一定比例混合水与氧化镁粉,植被脱硫剂浆液,在除杂、降温浆液后,将其放置于脱硫塔内,利用喷嘴喷洒浆液,保证浆液与烟气充分接触并反应,产生亚硫酸镁,之后制备浆液循环至硫酸镁,达到既定浓度后排入至产物处理系统,保证99%的脱硫效果。此种技术无需消耗较多的水资源,且运行成本较低,处理物具备较高的附加值,因此可以被用于生产肥料。但此种技术需要较高的原材料成本,且处理期间很难有效掌控ph值,因此并未得到广泛使用。
2.6 脉冲电晕法脱硫脱硝技术
脉冲电晕发是20世纪80年代日本学者Masuda在研究电子束法过程中提出来的,它是属于干法脱硫。在高压脉冲电源产生的高能电子激活中要添加氨作为反应剂,并且会生成硫酸铵和硝酸铵肥料。脉冲电晕法脱硫脱硝技术实际操作较为简单,但是具体的方法效果却无法得到精准的控制,只是进行单纯的电机脱硫脱硝,不但对脱硫率和脱硝率难以把控,并且由于燃煤电厂烟气中含有害物质较为复杂,而脉冲电晕法脱硫脱硝技术而且会电解其他的污染物质,形成新的污染物质危害大气。
结语
综上搜书,我国燃煤电厂对脱硫工艺的应用还存在很多问题,传统的减量化、无害化脱硫技术,甚至部分低附加值、低副产物资源化消纳的脱硫技术已经不能满足环保及生态环境发展的要求,针对这种情况相关单位还应该重视脱硫技术与装备创新,切实提高电厂脱硫技术效益价值。
参考文献
[1]叶秉照.燃煤电厂脱硫脱硝技术研究[J].科技与创新,2017(14):58-58.
[2]欧玮,张天禹,赵帅.燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术研究[J].科学技术创新,2018(3):171-172.
[3]曹振龙.电厂烟气脱硫脱硝技术的研究发展探析[J].科技创新与应用,2014(17):146.