王磊
摘 要:燃煤電廠中燃煤鍋爐的煙氣對大氣具有嚴重的危害,關注燃煤電廠煙氣的治理十分重要,對燃煤電廠煙氣的有效治理是治理大氣污染的關鍵。煙氣脫硫脫硝技術可以有效減少煙氣中的二氧化硫和氮氧化物,燃煤電廠應當積極引進先進的脫硫脫硝技術,使用更完備的設備。主要探討燃煤電廠煙氣治理策略和脫硫脫硝技術,以供參考。
關鍵詞:燃煤;煙氣;治理;脫硫;脫硝
中圖分類號:X701.3 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)10-0151-02
隨著社會經濟的發展,工業化的水平越來越高,但工業化過程中會使用大量的化石燃料,這些化石燃料導致的污染愈發嚴重,特別是二氧化硫和氮氧化物,會導致酸雨和光化學煙霧的形成,則會不僅給人類的生存環境帶來巨大的破壞,也給經濟的發展帶來難以估量的損失。因此,采取有效的措施減少二氧化硫和氮氧化物的排放具有重要意義。
1 燃煤電廠煙氣造成的危害
燃煤電廠中的鍋爐燃燒時,產生的煙氣中有許多污染物,比如一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮化物等,從而增大了這些污染物在空氣中所占的比例。各燃煤電廠使用的鍋爐設備、煤種不同,則煙氣的排放量也不同,不過由于其額定蒸發量很大,所以與其他工業生產排放的煙氣量相比,燃煤電廠排放的煙氣量要大得多。正因為這個原因,使得煙氣的溫度比周圍環境的溫度高,如果燃煤電廠用高煙囪進行排放,會把煙氣抬升,使煙氣的擴散范圍和傳輸距離都變大,造成嚴重的危害。
燃煤電廠排放的煙氣對生態環境、工農業生產和人體健康等都會產生很大的影響。比如有的燃煤電廠的周圍是大片耕地,農作物生長的時節,如果大量的煙塵飄落,會導致農作物的產量下降;煙氣中含有的二氧化硫會腐蝕建筑物,對樹木的生長造成危害,同時也會威脅人體的健康。
2 燃煤電廠煙氣治理的方法
意識到燃煤電廠煙氣的危害,我們就應當采取高效的措施對其進行治理,從而達到保護生態環境和人體健康的目標。燃煤電廠治理煙氣應當用全面的、發展的、綜合性的眼光,一方面,要高效治理老污染;另一方面,要控制好新污染,在治理污染的前提下,節約能源,科學合理地利用各種資源,實現綜合效益。燃煤電廠可以運用以下治理方法。
2.1 大力推廣除塵設備
燃煤電廠治理煙氣最直接的方法是推廣電除塵器、旋轉式除塵器等除塵設備。在各種除塵設備中,運行成本相對較低、運行效率較高的除塵設備是電除塵器,在燃煤電廠得到大范圍使用。
2.2 改進技術
科學的技術措施是燃煤電廠治理煙氣污染的根本方法。所以,燃煤電廠應當關注改進落后的生產技術、改造落后的技術、采用潔凈煤技術和廢棄治理技術等,用科技推動技術的發展,爭取將防治電氣污染與全面利用能源相互結合。
此外,我國目前節能的潛力遠遠高于發達國家,所以應當節約能源,最大程度地發揮現有能源的價值,治理污染。
3 煙氣脫硫脫硝技術的分析
燃煤電廠控制排出煙氣中。控制二氧化硫含量的方法比較多,煙氣脫硫、燃燒脫硫等都是主要的方法,一般大型機組都會選擇使用煙氣脫硫。20世紀70年代初期,我國開始煙氣脫硫的研究,依據的原理包括催化法、化學反應法和吸收法等,研究出了亞鈉循環法、碘活性炭法、磷銨肥法、石灰石—石膏法等方法。
總體來說,燃燒脫硫和煙氣脫硫是脫硫的主要方法。燃燒脫硫的工作方式是改進原有的燃燒過程,利用分段燃燒、送風、降低溫度、使燃氣重復循環等方法,來降低燃燒時產生的硫化物含量。煙氣脫硫的方法更多,大體分成濕法和干法兩種。目前,各個燃煤電廠運用較多的是濕法煙氣脫硫裝置,這種方法的優勢明顯,但投入成本較高,極易出現設備泄漏、腐蝕等問題;干法煙氣脫硫雖然工藝簡單、能耗低,凈化結束后的煙氣不會產生重復加熱的情況,不過其對技術的要求非常嚴格,所以應用并不廣泛。
最常用的是石灰石—石膏法,它屬于典型的濕法,主要工作原理是把石灰石漿液當作二氧化硫的吸收劑進行脫硫,脫硫出的副產品是石膏。與其他方法相比,該方法具有很大的優勢:①使用的吸收劑是石灰石,石灰石容易獲取且成本較低;②產生的副產品是石膏,二次污染小,有利于對其進行重復使用。由于我國脫硫技術的發展和燃煤電廠自身的進步,與以往相比,脫硫裝置的配置發展日常呈現多元化趨勢,不僅研發出了煙塔合一、引風機聯合和雙入口吸收等新形式;且各種新技術,譬如生物法脫硫、催化法脫硫和活性焦脫硫等,也取得了很大的進展。
脫硝技術一般采用SNCR技術或者SCR技術,即選擇性非催化還原技術,具體的使用方法是在能夠產生脫硝反應的溫度窗口中噴入還原劑,從而使得煙氣中存在的氮氧化物被還原成氮氣和水。還原劑通常只會與煙氣當中的NOx進行反應,并不會與氧發生反應。這種技術不需要催化劑,只需要還原劑。
4 煙氣脫硫脫硝技術發展趨勢的探討
隨著煙氣脫硫脫硝技術研究的不斷深入,其理論會更加具有說服力,對工業化的貢獻會更大。現如今,國內外對脫硫脫硝的研究仍然主要關注干法,未來研究者會更加關注對濕法的研究,注重減少風險、節約資金、避免浪費。
無論對哪一種煙氣脫硫脫硝進行研究和開發,燃煤電廠都應考慮自身的實際情況,考慮我國的國情,著眼于高效、能耗低,且容易操作的脫硫脫硝技術。目前,我國正在使用的很多脫硫脫硝技術都是外國技術,雖然引進之后進行了再創新,但是核心競爭力依然不強。因而,我國必將更加關注煙氣脫硫脫硝技術的創新,研制多樣的技術,走可持續發展的道路。
5 結束語
雖然如今燃煤電廠可以借鑒和使用的脫硫脫硝技術有不少,但很多方法仍然處于剛剛推廣的階段,還需要進一步改進。脫硫脫硝技術的綜合性很強,為了切實降低燃煤電廠排放煙氣中硫氧化物、氮氧化物等對環境造成的危害,燃煤電廠不僅要對排出的煙氣進行治理,還要變革落后的燃燒技術,大力推廣脫硫脫硝技術。為了使燃煤電廠不依賴于進口,國產化是順利實現脫硫脫硝的根本方法。因此,國家應當加大政策和資金的支持,保證燃煤企業能夠運用最先進的技術和設備,促進其進一步發展。
參考文獻
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