摘要:一直以來,SO2都是燃煤電廠向外排放的主要污染物之一。近年來,隨著綠色中國發展戰略的提出,各行各業都投入到保護環境的隊伍之中,電力工業也包括其中。本文主要從燃煤電廠脫硫的現狀入手,對其現狀進行分析并提出一定的治理措施。
關鍵詞:燃煤電廠;二氧化硫;脫硫
當前,我國的環境情況面臨嚴重的壓力,SO2、粉塵等物質的大量存在對地球環境造成了非常嚴重的威脅。在電力工業中,燃煤電廠在運行過程中所產生及對外排放的對大氣有污染的物質尤為眾多。數據顯示,只在20世紀90年代,燃煤電廠中排放的SO 2占全國排放量的比重一年比一年高,且還以每年3%的速度增長,到千禧年的時候,其比重已經超過了50%??梢?,燃煤電廠的優化即燃煤電廠的脫硫與環境治理工作緊密相關。那么問題就在于燃煤電廠的脫硫工作現在情況到底如何且該如何治理呢?
一、當前燃煤電廠脫硫的情況
我國是煤存儲大國,燃煤電廠由于其所具備的能源優勢在能源使用中脫穎而出。但伴隨其大量投入生產而帶來的環境污染情況日趨嚴重,從第9個五年計劃頒布以來,國家就開始一直致力于對燃煤電廠的優化升級和對清潔能源的使用,其中在燃煤電廠的投入生產中,不斷致力于脫硫工作的開展。
在燃煤電廠中,脫硫工作一般可分為3種類型:一是在對煤等化石燃料燃燒前就對其進行諸如液化、氣化和重力脫硫、磁電分離等方式的處理,該過程大都屬于物理脫硫法,這種方式可視為第一道防線;二是在對煤等化石燃料燃燒的過程中在爐內脫硫,這種方式具體又可分為在爐內使用鈣、燃燒時使用添加劑,該過程大都屬于化學過程,不僅工藝復雜,而且有可能會因為影響到煤的屬性而導致煤的發熱量降低,這種方式可視為第二道防線;三是在燃燒后進行脫硫,主要是指煙氣脫硫,這種方式現在廣泛運用于世界上的很多國家,當然也是最為有效的一種。所以在我國,目前最為有效的脫硫方式就是在那些燃煤電廠廣泛分布的地區,循序漸進地安裝脫硫設施。
據國家工業指數報告顯示,在21世紀剛開始的時候,在容量2億kW的火電裝機中,大約只有100萬kW的機組安裝了脫硫設備,比重達0.5%,表面看起來這個比例實在是微乎其微,甚至可以說可以忽略不計,但是考慮在1kW的火電機中就需安裝價值約8000元的脫硫設備,那么只占0.5%的機組只在安裝脫硫設備這一項就得投資約80億人民幣,而這才僅僅是0.5%的脫硫設備所需耗費的資金,何況是2億kW的火電機組,這其中還沒有包括所需脫硫設備的運費,因為脫硫設備的生產很多來自于歐美國家。由此可見,燃煤電廠的脫硫工作所面臨的情況非常棘手,其問題不僅在于程序復雜,更為重要的是所需資金投入太高。
二、防治措施
(一)改變能源使用梯次
我國是煤存儲、消耗大國,但同時也是能源大國,水能、核能、風能資源豐富,市場潛力不容小覷,可以作為代替煤電的重要方式。在我國,其中水力儲量就是700GW,其中可以有效使用的約占一半為400GW,位居世界前列。三峽大壩的開建為南方尤其對于緩解華東、華南的用電的緊張局面起到的巨大作用就是一個明證,何況核能這種具有極大能量輸出的資源。
(二)改善用煤技術
煤在我國的能源使用中一直都是第一位的,所以改善用煤、凈煤技術是未來優化用煤的重中之重,其主要方式是對煤炭的清洗加工,具體可分為煤炭的氣化和液化;減少高純度煤的挖掘與使用;循環流化床的使用;增壓流化床(PFBC)的聯合循環發電的使用,劣質煤優化后的使用等等。
(三)借鑒和開發屬于自身的脫硫設備
當前,我國在部分燃煤電廠中使用的脫硫設備,其生產地大都位于國外的歐美國家,不光價格昂貴,受制于國外的行情,不能有效做到在每個地區、每個燃煤電廠機組量化地安裝脫硫設備,而且設備的運行成本也十分昂貴,這使一般的燃煤電廠的開支更加入不敷出,哪有剩余的資金買進這種昂貴不堪的設備。據統計,只在燃煤電廠機組上安裝脫硫設備所需要的資金就占了整個電廠資金支出的15%,而這些設備的運行費又占了整個電廠資金的5%,其代價之高令人唏噓。所以研發和投資屬于適合我們燃煤電廠自身的脫硫設備十分重要,當然,在這方面面臨的難題還需要慢慢攻克,這方面可以積極借鑒國外的先進經驗,企業之間也可以建立互動合作網絡,共同開展設備的研發與投入。
(四)加大科技研發與投入,減少排放
我國是一個煤消耗大國,目前乃至將來雖然可以不斷優化能源使用的梯次,但是在未來的很長時間內,煤在能源總消耗中的使用權重依然會很高,所以改善用煤、凈煤技術仍舊是防治SO2等重要污染物排放的方式之一。比如在燃煤電廠投入上產的過程中,不斷剔除一些高耗能的機組,如2010年比2005年在1kW/h的用煤就減少了120g,這樣每年就可節約2640萬t煤,每年就可以減少72萬tSO2的排放。
三、結語
總之,通過各種方法脫硫,可以在一定程度上減少對環境的污染,燃煤電廠在運行過程中所產生的SO2污染物,對環境的破壞不言而喻,如何減少或防止SO2等污染物的大量排放這個難題,不僅在于加大對燃煤電廠脫硫的研發和投入,而且要十分注重對新能源的開采與使用,降低煤能源的使用比重。
參考文獻:
[1]蔣建偉,樓杰,廖曉春.600MW機組煙氣濕法脫硫裝置吸收塔除霧器改造及效果分析[J].能源技術經濟,2011(12).
[2]賀光輝,熊昌利.脫硫系統煙氣換熱器積垢的化學清洗方法[J].廣東電力, 2008(11).
[3]魏學好,周浩.中國火力發電行業減排污染物的環境價值標準估算[J].環境科學研究,2003(01).
[4]白東海,孫昌雯,趙軼彥.Ovation分散控制系統在超臨界機組脫硫工程中的應用[J].山西電力,2011(06).
作者簡介:陳勇(1971),技師,單位:大唐集團科技工程有限公司洛河脫硫特許經營項目管理部。