火力發電廠煙氣污染的危害及對策探析

劉素英

【摘要】隨著社會的發展和國民生活水平的提高，對電力的需求越來越大，但作為提供電力的主力軍火力發電廠，這里主要指燃煤火力發電廠，其生產過程會排出大量煙氣，煙氣中含大量二氧化碳、煙塵、二氧化硫和氮氧化物，這些污染物的排放對大氣造成了嚴重的污染，本文重點探析煙塵、二氧化硫及氮氧化物的危害及對策，以減少火力發電大氣污染物的排放和對環境的污染，實現保護環境的作用。

【關鍵詞】火電廠? 污染? 危害及對策

【中圖分類號】X773 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）19-0255-01

一、火力發電廠污染物排放概述

火力發電廠的生產過程對環境主要會產生煙氣、廢水、灰渣和噪聲四大污染。煙氣污染又主要有二氧化碳、二氧化硫、煙塵和氮氧化物四種污染成分;廢水主要是沖灰渣廢水、脫硫系統廢水和生活污水等;灰渣主要包括粉煤灰渣和脫硫灰渣;噪聲主要是機械類噪聲、流體動力性噪聲和電磁性噪聲。下面主要對火電廠四大污染之首的煙氣污染進行探析。

二、燃煤火力發電廠煙氣污染的危害及對策

1.煙塵

（1）煙塵的分類及危害

煙塵按大小分為落塵和飄塵，落塵粒徑大于10微米，由于重力作用落至地面;飄塵粒徑小于10微米，漂游在空氣中做布朗運動，飄塵較復雜，鎳、膈、鉛、砷等，飄塵中粒徑大于5微米時，能被鼻毛與呼吸道勃液擋住而排出，飄塵中粒徑小于0.5微米，能附在呼吸道表面而隨痰排出，而粒徑在0.5-5微米的飄塵能直接深入肺部，在肺泡內沉積，并可能進入血液輸往全身，在身體各個部位積累產生癥狀。

（2）煙塵的處理

處理電廠的煙塵采用的是除塵器，除塵器是將粉塵顆粒從氣體介質中分離出來并加以捕集的裝置，一般分為電除塵器、過濾式除塵器、機械除塵器、濕式除塵器。電除塵器是目前除塵效率最高應用最廣的除塵器，其工作原理是在數萬伏的高壓下，在集塵極與放電極之間引起電暈放電，空氣絕緣被破壞，產生的正離子在放電極失去電荷，負離子則粘附于塵粒上，由于靜電場的作用被捕集在集塵極上，達到一定厚度時，采用振打裝置使粉塵落入下部灰斗。

2.二氧化硫

（1）二氧化硫的危害

SO2是無色不燃的有毒氣體，有強烈的辛辣、窒息性氣味，遇水會形成亞硫酸，進一步氧化會形成硫酸，使得植被、建筑物腐蝕，水體污染，使得人體咽喉水腫與聲帶痙攣導致窒息，而且能夠導致支氣管炎、肺炎等，甚至引起肺硬化致死。

（2）二氧化硫的處理

二氧化硫的處理可分為煤燃燒前脫硫、煤燃燒中脫硫、煤燃燒后脫硫。

煤燃燒前脫硫是物理脫硫技術，主要是利用精煤、灰分、黃鐵礦的比重不同，以除去部分灰分和黃鐵礦，如：硫鐵礦（FeS2）相對密度為4.7-5.2，而煤的相對密度為1.25。煤燃燒前脫硫主要包括跳汰選煤、重介質選煤和高梯度強磁分離煤脫硫技術等。跳汰選煤是利用脈動水流沖刷煤粒，分選出不同密度或不同粒度或不同形狀的煤粒;重介質選煤是利用阿基米德原理將含硫量高的煤除去。但跳汰選煤和重介質選煤脫硫缺點是不能脫除煤中有機硫，對硫鐵礦的脫除率也只有50%;而高梯度強磁分離煤脫硫技術能除去無機硫70%、總脫硫率57.4%，灰分物質30%。

燃燒中脫硫又叫爐內脫硫，是在煤燃燒的過程中同時加入一定量的石灰石或白云石作為脫硫劑，進行化學反應除去煤中硫的方法，主要有型煤固硫和循環流化床燃燒脫硫技術兩種。型煤固硫是加入石灰等粘結劑，將煤粉機械加工成一定形狀和體積的煤，此方法可減少40-60%的SO2排放，提高燃燒效率20%-30%，節煤率達15%。循環流化床燃燒脫硫技術要求維持層內煤粒間的氣流實際速度大于臨界值而小于輸送速度，建立流化狀態，流化狀態的特點是強化了氣固兩相的熱量和質量交換，延長了顆粒在爐內停留時間并使得加入的新煤很快燃燒。

燃燒后脫硫又叫煙氣脫硫（FGD），是在煙道處加裝脫硫設備，對煙氣進行脫硫的方法，是目前世界上惟一大規模商業化應用的脫硫技術。典型的有：石灰石-石膏濕法脫硫、循環流化床脫硫法、噴霧干燥法、電子束法、氨法等。石灰石-石膏濕法脫硫是目前國內應用最廣的煙氣脫硫方法，其脫硫原理主要化學方程式：

SO2+ 1/2O2 +2H2O+CaCO3→CaSO4·2H2O+CO2 ↑

3.氮氧化物

（1）氮氧化物的危害

氮氧化物（NOx）是造成大氣污染的主要污染之一，人為排放NOx的90%以上來源于礦物燃料的燃燒過程，其污染主要也是體現為在與水結合形成酸雨污染。

（2）氮氧化物的處理

燃燒過程中，生成的氮氧化物可分為三類：熱力型、燃料型、快速型。熱力型NOx是空氣中的氮氣在高溫下氧化生成的NOx;燃料型NOx是燃料中含有氮的化合物在燃燒過程中分解，接著氧化而生成的NOx;快速型NOx是燃燒的空氣中的氮和燃料中的碳氫原子團，反應生成的NOx;減少燃燒過程中NOx的生成，主要是控制熱力型NOx的生成，目前主要是通過燃燒器改造控制燃燒中的溫度來實現。NOx的控制分類大體上可分為兩類：源頭控制和尾部控制。源頭控制稱為一級污染預防措施，是通過各種技術手段，控制燃燒過程中NOx的生成反應;尾部控制稱為二級污染預防措施，是把已經生成的NOx通過某種手段還原為N2，從而降低NOx的排放量。

三、結束語

火力發電對大氣、水體及土壤等都會造成很大污染，雖然目前已經有很多防止措施，但是對環境的污染仍舊很大，而且隨著能源危機和環保要求的提高，我們急需大力開發新能源發電來替代燃煤火力發電。

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