燃煤電廠煙氣治理探討

陳俄云 蔡篤強

【摘 ?要】煤炭資源作為我國工業(yè)生產(chǎn)中的主要能源，在全國范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。因燃煤用量的不斷增加，電廠的煙氣排放量不斷增多。其中排出的二氧化硫及煙塵等污染物對大氣污染嚴(yán)重，深刻危害大眾健康。因此，我國生態(tài)環(huán)境部門加大了對煙氣環(huán)境污染的治理。在此背景下，本文深刻分析了燃煤電廠煙氣問題，探究有效的環(huán)境污染治理技術(shù)，為我國環(huán)境治理問題做貢獻。

【關(guān)鍵詞】燃煤電廠;煙氣;治理;

1我國燃煤電廠煙氣治理技術(shù)的現(xiàn)狀研究

燃煤電廠在我國應(yīng)用非常廣泛，近年來，我國霧霾天氣不斷加劇，環(huán)境污染十分嚴(yán)重。當(dāng)前，我國積極研究燃煤電廠煙氣治理，已經(jīng)取得初步的研究成果。但是，煙氣治理技術(shù)的具體應(yīng)用還存在一些問題，需要進行更深入的研究。下面將分析我國燃煤電廠煙氣治理現(xiàn)狀，探究治理燃煤電廠煙氣問題的有效技術(shù)。

1.1電廠煙氣治理過程中除塵技術(shù)的應(yīng)用分析

燃煤電廠每天都會產(chǎn)生很多的污染物。因此，要治理電廠煙氣問題，應(yīng)該在污染物排出到大氣之前就對其進行有效的處理。現(xiàn)在，我國一般將煙霧中的顆粒物通過機械式除塵器、電除塵器、濕式除塵器和過濾除塵器等除塵裝置對煙氣進行有效的脫離處理，從而實現(xiàn)凈化空氣的目標(biāo)。這四種除塵器都各有各的作用原理及優(yōu)缺點。

機械式除塵器通過力學(xué)原理來除塵，其中包含慣性原理、重力沉降室。在機械式除塵器的實際運用中，大多采用旋風(fēng)除塵器來除塵。隨著科技不斷發(fā)展，旋風(fēng)除塵器也不斷革新，在生活中已經(jīng)得到大范圍的應(yīng)用。而濕式除塵器是通過氣體與液體接觸中塵粒運動的慣性以及水滴間的碰撞來達到捕捉塵粒的目的。在捕捉塵粒的過程中，還可以清除氣態(tài)的污染物。濕式除塵器的缺點在于被回收的大氣污染物因為被清除不能被利用，同時管道腐蝕嚴(yán)重。

電除塵器的作用原理是靜電力，通過靜電力來對塵粒直接隔離，它的特點是直接作用在塵粒上，耗能少。因此，電除塵器在工業(yè)除塵中很受歡迎。濕式電除塵技術(shù)與干法靜電除塵技術(shù)對粉塵捕集的原理基本相同，兩者結(jié)構(gòu)也類似。所不同的是清灰方式，濕式除塵器取消了傳統(tǒng)的機械振打清灰方式，通過煙氣與水接觸使飛灰沉降。根據(jù)濕式除塵器原理和結(jié)構(gòu)的不同，有自激式除塵、麻石水膜除塵、噴淋式除塵三種主要形式。過濾除塵器是將氣流通過過濾材料進行過濾，以此進行煙氣治理。實際應(yīng)用中，人們可以根據(jù)濾料的不同來選擇不同的除塵器，因此運用也比較廣泛。

1.2燃煤煙氣治理過程中煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用調(diào)查

眾所周知，燃煤煙氣含有大量二氧化硫，給空氣帶來很大的污染，因此處理二氧化硫是煙氣治理的關(guān)鍵。目前，人們主要采用濕法煙氣脫硫、干法煙氣脫硫及半干法煙氣脫硫這三種基本的脫硫方式。濕法煙氣脫硫主要是通過液體吸收劑來吸收煙氣中的污染物，對煙氣進行過濾、洗滌，以達到吸收煙氣中二氧化硫的目的。這種方法在實際應(yīng)用中較為廣泛，主要是采用石膏法和石灰石法。干法脫硫是通過吸附劑來對煙氣中的二氧化硫進行吸附，它的主要特點是必須在完全干燥的狀態(tài)下進行相關(guān)操作。優(yōu)點是整個操作不會產(chǎn)生廢酸，也不會造成腐蝕管道等問題。半干法是指在三相狀態(tài)對煙氣進行脫硫，最后會吸收產(chǎn)物水分，使產(chǎn)物呈干粉狀。這種半干法脫硫與袋式除塵器結(jié)合起來，會有很好的處理效果。燃煤電廠排放的大量粉塵已經(jīng)給大氣環(huán)境和人類健康帶來嚴(yán)重威脅，因此國家高度重視治理工業(yè)粉塵。

2漿液冷卻用于煙氣深度治理分析

2.1漿液冷卻方式工作原理

燃煤電廠煙囪排放煙氣處于飽和狀態(tài)，煙溫高于煙囪出口環(huán)境溫度，被急劇冷卻，煙氣中水蒸汽冷凝，因凝結(jié)水對光線的反射、折射，以及光照、背景、觀察角度等因素影響，從而表現(xiàn)出白色、灰色、甚至藍色煙羽現(xiàn)象。一般說來，環(huán)境溫度越低，環(huán)境濕度、風(fēng)速越高，煙氣溫度、速度越高，形成煙羽越明顯。漿液冷卻方式通過在吸收塔頂層、次頂層漿液循環(huán)泵出入口管加裝漿液冷卻器，煙氣進入吸收塔后相繼發(fā)生常溫蒸發(fā)、低溫冷凝、相變凝聚捕集，以實現(xiàn)煙氣深度治理。

低溫冷凝發(fā)生在加裝漿液冷卻器噴淋層，一般為頂層、次頂層噴淋層，主要通過向經(jīng)過常溫蒸發(fā)區(qū)域的飽和煙氣噴入低溫漿液，煙氣中部分水蒸汽轉(zhuǎn)化為液態(tài)，降低煙氣濕度。相變凝聚捕集主要是經(jīng)低溫冷凝后的煙氣通過相變和碰撞實現(xiàn)凝聚，在除霧器作用下，灰塵和霧滴凝聚變大，加之此處煙氣流速較低，且顆粒越大慣性力和離心力越大，機械攜帶減少。吸收塔出口煙氣仍為飽和狀態(tài)，但溫度和濕度都較常規(guī)系統(tǒng)降低，此狀態(tài)煙氣從煙囪排出后，由于與環(huán)境溫差減少，凝結(jié)水量相應(yīng)減少，煙羽現(xiàn)象減弱。

2.2漿液冷卻方式技術(shù)優(yōu)勢

減少脫硫補水及廢水排放量。低溫噴淋漿液可使飽和煙氣中的部分水蒸汽凝結(jié)，這部分凝結(jié)水為純凈水，相對于常規(guī)系統(tǒng)，相當(dāng)于從煙囪外回收。另外，由于相變凝聚作用減少了煙氣霧滴攜帶，等于回收一部分水。從而實現(xiàn)減少脫硫補水。常規(guī)升溫技術(shù)無節(jié)水效果。

換熱效率高，結(jié)構(gòu)緊湊體積小，運行環(huán)境好。工程實施和空間安排方便，工程量小，運行能耗低?？刹煌C進行工程改造和消缺維護，常規(guī)升溫技術(shù)空間安排可能存在困難，且需停機進行工程改造和泄漏處理。漿液冷卻方式能耗僅為冷卻水循環(huán)泵電耗，煙氣側(cè)無阻力增加，漿液側(cè)阻力可控制在1m水柱內(nèi)。常規(guī)升溫技術(shù)煙氣側(cè)阻力增加500Pa左右，需消耗1.5g/（kW·h）左右的發(fā)電煤耗。

2.3漿液冷卻系統(tǒng)組成

2.3.1漿液冷卻器

漿液冷卻器設(shè)計要求鍋爐從40%～100%BMCR工況下，保證吸收塔出口煙溫在安全合理區(qū)間。漿液冷卻器要滿足安裝檢修方便的要求。漿液冷卻器入口加裝濾網(wǎng)，布置在漿液循環(huán)泵出入口管，兩端分別設(shè)置漿液和冷卻水出入口，冷卻水與漿液逆流布置，保證對漿液固體顆粒含量等運行條件有較寬的適應(yīng)范圍。冷卻水側(cè)上下進口處接沖洗管路，漿液側(cè)利用原有沖洗系統(tǒng)，對冷卻器進行停機時沖洗，確保漿液冷卻器長期穩(wěn)定運行無堵塞。冷卻器換熱片可選用2205、2507材質(zhì)，可在漿液中長期穩(wěn)定運行無泄漏，具有良好的抗腐蝕、抗磨損性能，整套設(shè)備可使用10年以上。并對換熱片結(jié)構(gòu)和厚度進行優(yōu)化，保證有較好的換熱效果，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小等特點。漿液冷卻器漿液、冷卻水側(cè)出入口分別設(shè)置流量、壓力、溫度等監(jiān)測表計，以實現(xiàn)漿液冷卻器的自動化調(diào)整。

2.3.2脫硫塔水平衡系統(tǒng)

300MV機組脫硫系統(tǒng)通過漿液冷卻將煙溫降低5℃情況下，每小時可回收凝結(jié)水量為30t左右，為控制水平衡，可采取以下措施：吸收塔區(qū)新建一個地坑，將地坑泵、循環(huán)泵、氧化風(fēng)機等設(shè)備機封水和冷卻水及凈煙道凝結(jié)水回收至地坑，加裝輸送泵及管路輸送至冷卻塔;除霧器最下層沖洗水增設(shè)一路脫硫廢水處理系統(tǒng)排水水源以及增設(shè)石膏旋流器頂流液雙級過濾系統(tǒng)，或增設(shè)高效旋流澄清器，改用濾液水箱水源制備石灰石漿液。

3總結(jié)

我國的煤炭儲量十分豐富，但是煤炭在燃燒時會產(chǎn)生大量的煙氣，其中二氧化硫、煙塵等污染物會對人體健康產(chǎn)生很大的危害。因此，有必要研究燃煤電廠煙氣問題，探尋有效的環(huán)境污染治理技術(shù)。只有通過除塵脫硫技術(shù)來對燃煤電廠煙氣進行治理，才能既增加燃煤電廠的效益，又能確保其排放的煙氣不對大氣造成污染。

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（作者單位：華能海南發(fā)電股份有限公司東方電廠）