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摘 要:随着全球化的日渐推进,节能降耗变成大家普遍关心的焦点。火电厂在我国燃煤生产中扮演着重要的角色,其如果能在脱硫节能方面进行技术改进,不仅会改善整个国家环境问题,而且还会大大提升企业形象。基于此,本文从火电厂二氧化硫污染概况入手,引出火电厂脱硫节能降耗的主要技术并进行了详细的介绍。
关键词:火电厂;二氧化硫;脱硫;节能降耗;
我国煤炭资源丰富,而且绝大多数的煤炭都被用于火电厂发电。空气污染物之一的二氧化硫是煤炭在燃烧过程中的伴生物。而环境问题是近几年中国工业发展面临的大难题,为此,火电厂企业为了全社会的福祉着想,也为了响应国家的号召,必将在脱硫降耗的道路上有一番行动,尽量降低污染气体二氧化硫的排放。
引言
作为我国最主要的能源物质,煤炭大部分用来进行火力发电,而伴随煤炭发电而生的则是越来越多的二氧化硫排入大气,必然会对我国自然环境和城市生活环境带来很大负面影响。由此为减少排放的二氧化硫,火电厂通常都会利用脱硫技术对二氧化硫物质进行处理。但是脱硫的过程也伴随着巨大的能量消耗。为有效减少硫化物污染,节省火电厂生产成本,就必须做好脱硫节能降耗技术的更新和改进,实现火电厂的可持续发展。
1火电厂二氧化硫污染现状
二氧化硫是引起和加重酸雨危害的主要污染物,也是当前我国大气和水污染的重要污染源头。酸雨不仅能侵蚀建筑物,更能给植被造成毁灭打击,导致生物种群减少,更会破坏土壤酸碱值,造成土壤肥力流失,影响水生动植物生存,给人类的生存生活环境带来巨大威胁。除此外,随着酸雨的破坏力不断加大,对人类身体健康的威胁也越来越大,如刺激人的呼吸道系统、眼角膜,诱发呼吸道感染、慢性咽炎、眼角炎等多种疾病。
由于火电厂在我国电力供应中所占比例超過50%,因此,火电厂排放的二氧化硫也进一步加剧了酸雨的破坏力,导致我国超过半数的国土面积面临着严重的硫化物污染问题,带来短时间内无法恢复的自然生态环境失衡,所以,从根本上减少二氧化硫排放,是降低大气、水、土壤污染,以及保护生态种群多样化的有效措施。
随着科学技术的发展,我国火电厂的脱硫减排技术取得了巨大的进步,常用的脱硫技术如烟气循环流化床、半干法、海水脱硫法和石灰石-石膏脱硫法等都有比较明显的脱硫效果。而且,随着各种节能生产工序的开发和引进,脱硫效率得到了大力提升。但是,脱硫的过程中也必然会带来能源损耗,因此,为进一步提高脱硫效率,减少能源消耗,火电厂应当在当前的技术基础上做出进一步改善和提高,一方面降低二氧化硫的排放,另一方面则要将脱硫过程中造成的能源消耗降到最低。
2火电厂脱硫节能降耗的主要技术与改进
2.1燃烧前脱硫技术
以前燃烧前脱硫是物理、化学或生物方法在煤炭脱硫,投资大、技术高成本和应用程序并不积极。近年来,随着科学技术的发展,人们提出了从源头上控制二氧化硫,是洗煤的主要方法和整体煤气化联合循环技术(IGCC)。
硫在高硫煤矿中的含量比较高,脱硫从源头来解决这个问题,可以有效地控制二氧化硫。80%-90%的煤炭在发达国家进行了燃烧前的脱硫,一方面,去除硫在煤中的含量,另一方面为了提高资源利用率,减少流量。为了控制二氧化硫,国家应该完全支持煤矿建设的自由煤,减少火力发电厂对周围环境的污染。
未开发的整体煤气化联合循环技术在20世纪,煤的气化,然后气体燃烧驱动燃气轮机发电。技术优势:热效率高,煤中的硫可以脱掉98%,二氧化碳可以回收,产生很少的固体渣,技术上成熟的同时,可以大规模生产。
综合煤炭综合利用系统是一个独特的热力循环系统,它将煤气化炉和形成了一套循环流化床锅炉煤粉燃烧系统,锅炉燃烧效率可以达到88%,取代燃气轮机和汽轮机是洁净煤的生产过程。
2.2燃烧中脱硫技术
在脱硫中,燃烧过程中是燃烧和脱硫同时进行的。在这个过程中不但可以脱硫也大大减少二氧化硫的排放,提高热燃效率,也大大降低了消耗,流化床燃烧脱硫技术和炉内喷钙的技术更加成熟。
流化床燃烧脱硫技术点和循环流化床燃烧室(CFBC)和增压流化床燃烧(PFBC)技术。CFBC增加煤吸附床燃烧室,在正常压力下从高炉下沸腾燃烧,加压流化床原则和大气流化床相似,燃烧室压力为大气压8-15。炉内喷钙技术简单、低成本、高脱硫效率。流化床燃烧技术研究在中国已经取得了很大的进步,应用本地化后的成熟。
2.3燃烧后脱硫技术
燃烧后脱硫技术指的是炉气脱二氧化硫排放技术。这种方法有很多,国际上一些发达国家积极发展烟气脱硫的新技术,该技术,脱硫率高,运行可靠,易于工业化。随着技术的发展,脱硫装置,减少成本的更完美的工艺,占地面积少,变得先进、高效和低成本的脱硫技术。烟气脱硫技术是广泛使用的。
2.3.1湿法脱硫技术
在国外技术比较先进的电厂烟气脱硫主要是湿法脱硫技术,大多数与石灰石/石膏湿法脱硫技术,和脱硫效率高,吸收剂利用率高,设备运行效率高。新一代的湿式石灰石/石膏法有三个特点:(1)氧化的控制方法,采用加强氧化和抑制亚硫酸盐氧化的氧化两种手段来控制速度,可以大大减少拥堵,规模和腐蚀等问题。(2)提高烟气流速,气体流速增加到5.5-6.0m/s,比常规叠加速度增加了一倍,这可以增加脱硫过程的传质速率,完整的过程,设备,能源消耗和覆盖比原来更好。(3)开发一种新型的喷雾设备,新设计的喷嘴压降较低,密度高,因此可以减少喷层、吸收塔的高度越低,降低成本。
新技术现在在简化过程系统的进一步发展,提高烟气速度10m/s。并使用新型的吸收塔是规模较小,占地面积少,更适合老单位。
2.3.2海水烟气脱硫技术
在烟气二氧化硫的治疗中,海水烟气脱硫技术的应用通常是在海边建发电厂。原理是使用海水作为吸收剂,因为水的碱度吸收二氧化硫,水的碱度越高,可以更多的吸收二氧化硫。空气吸收二氧化硫后水通过曝气过程,吸收液体酸,某些用pH8海水中和后可以直线下降,海洋生态环境不造成二次污染。过程脱硫率高,操作简单,脱硫成本低、实用。
2.3.3电子束烟气脱硫技术
电子束烟气脱硫技术是使用电子加速器产生的电子束辐照烟气,氨的存在条件下,烟气中二氧化硫和氧化氮可以转化为硫氨、氨、硝酸盐去除率超过90%和90%。工艺流程简单,运行可靠,操作方便,无堵塞、腐蚀和泄漏问题。它是一种新的脱硫技术不会产生二次污染。
2.3.4氨法脱硫:利用氨气和氨水与二氧化硫和氮氧化物反应
氨法脱硫:利用氨气和氨水与二氧化硫和氮氧化物反应,起到脱硫、脱硝的作用。
3总结
我国煤炭资源丰富,而且绝大多数的煤炭都被用于火电厂发电。空气污染物之一的二氧化硫是煤炭在燃烧过程中的伴生物。而环境问题是近几年中国工业发展面临的大难题,为此,火电厂企业为了全社会的福祉着想,也为了响应国家的号召,必将在脱硫降耗的道路上有一番行动,尽量降低污染气体二氧化硫的排放。
参考文献
[1]张裕富.关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略探讨[J].经营管理者,2016(15):435.
[2]翟慎波.浅析火电厂脱硫节能降耗技术[J].大科技,2018(9):95.
[3]林振国,朱昊成.关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略探讨[J].建筑工程技术与设计,2018(2):1648.
关键词:火电厂;二氧化硫;脱硫;节能降耗;
我国煤炭资源丰富,而且绝大多数的煤炭都被用于火电厂发电。空气污染物之一的二氧化硫是煤炭在燃烧过程中的伴生物。而环境问题是近几年中国工业发展面临的大难题,为此,火电厂企业为了全社会的福祉着想,也为了响应国家的号召,必将在脱硫降耗的道路上有一番行动,尽量降低污染气体二氧化硫的排放。
引言
作为我国最主要的能源物质,煤炭大部分用来进行火力发电,而伴随煤炭发电而生的则是越来越多的二氧化硫排入大气,必然会对我国自然环境和城市生活环境带来很大负面影响。由此为减少排放的二氧化硫,火电厂通常都会利用脱硫技术对二氧化硫物质进行处理。但是脱硫的过程也伴随着巨大的能量消耗。为有效减少硫化物污染,节省火电厂生产成本,就必须做好脱硫节能降耗技术的更新和改进,实现火电厂的可持续发展。
1火电厂二氧化硫污染现状
二氧化硫是引起和加重酸雨危害的主要污染物,也是当前我国大气和水污染的重要污染源头。酸雨不仅能侵蚀建筑物,更能给植被造成毁灭打击,导致生物种群减少,更会破坏土壤酸碱值,造成土壤肥力流失,影响水生动植物生存,给人类的生存生活环境带来巨大威胁。除此外,随着酸雨的破坏力不断加大,对人类身体健康的威胁也越来越大,如刺激人的呼吸道系统、眼角膜,诱发呼吸道感染、慢性咽炎、眼角炎等多种疾病。
由于火电厂在我国电力供应中所占比例超過50%,因此,火电厂排放的二氧化硫也进一步加剧了酸雨的破坏力,导致我国超过半数的国土面积面临着严重的硫化物污染问题,带来短时间内无法恢复的自然生态环境失衡,所以,从根本上减少二氧化硫排放,是降低大气、水、土壤污染,以及保护生态种群多样化的有效措施。
随着科学技术的发展,我国火电厂的脱硫减排技术取得了巨大的进步,常用的脱硫技术如烟气循环流化床、半干法、海水脱硫法和石灰石-石膏脱硫法等都有比较明显的脱硫效果。而且,随着各种节能生产工序的开发和引进,脱硫效率得到了大力提升。但是,脱硫的过程中也必然会带来能源损耗,因此,为进一步提高脱硫效率,减少能源消耗,火电厂应当在当前的技术基础上做出进一步改善和提高,一方面降低二氧化硫的排放,另一方面则要将脱硫过程中造成的能源消耗降到最低。
2火电厂脱硫节能降耗的主要技术与改进
2.1燃烧前脱硫技术
以前燃烧前脱硫是物理、化学或生物方法在煤炭脱硫,投资大、技术高成本和应用程序并不积极。近年来,随着科学技术的发展,人们提出了从源头上控制二氧化硫,是洗煤的主要方法和整体煤气化联合循环技术(IGCC)。
硫在高硫煤矿中的含量比较高,脱硫从源头来解决这个问题,可以有效地控制二氧化硫。80%-90%的煤炭在发达国家进行了燃烧前的脱硫,一方面,去除硫在煤中的含量,另一方面为了提高资源利用率,减少流量。为了控制二氧化硫,国家应该完全支持煤矿建设的自由煤,减少火力发电厂对周围环境的污染。
未开发的整体煤气化联合循环技术在20世纪,煤的气化,然后气体燃烧驱动燃气轮机发电。技术优势:热效率高,煤中的硫可以脱掉98%,二氧化碳可以回收,产生很少的固体渣,技术上成熟的同时,可以大规模生产。
综合煤炭综合利用系统是一个独特的热力循环系统,它将煤气化炉和形成了一套循环流化床锅炉煤粉燃烧系统,锅炉燃烧效率可以达到88%,取代燃气轮机和汽轮机是洁净煤的生产过程。
2.2燃烧中脱硫技术
在脱硫中,燃烧过程中是燃烧和脱硫同时进行的。在这个过程中不但可以脱硫也大大减少二氧化硫的排放,提高热燃效率,也大大降低了消耗,流化床燃烧脱硫技术和炉内喷钙的技术更加成熟。
流化床燃烧脱硫技术点和循环流化床燃烧室(CFBC)和增压流化床燃烧(PFBC)技术。CFBC增加煤吸附床燃烧室,在正常压力下从高炉下沸腾燃烧,加压流化床原则和大气流化床相似,燃烧室压力为大气压8-15。炉内喷钙技术简单、低成本、高脱硫效率。流化床燃烧技术研究在中国已经取得了很大的进步,应用本地化后的成熟。
2.3燃烧后脱硫技术
燃烧后脱硫技术指的是炉气脱二氧化硫排放技术。这种方法有很多,国际上一些发达国家积极发展烟气脱硫的新技术,该技术,脱硫率高,运行可靠,易于工业化。随着技术的发展,脱硫装置,减少成本的更完美的工艺,占地面积少,变得先进、高效和低成本的脱硫技术。烟气脱硫技术是广泛使用的。
2.3.1湿法脱硫技术
在国外技术比较先进的电厂烟气脱硫主要是湿法脱硫技术,大多数与石灰石/石膏湿法脱硫技术,和脱硫效率高,吸收剂利用率高,设备运行效率高。新一代的湿式石灰石/石膏法有三个特点:(1)氧化的控制方法,采用加强氧化和抑制亚硫酸盐氧化的氧化两种手段来控制速度,可以大大减少拥堵,规模和腐蚀等问题。(2)提高烟气流速,气体流速增加到5.5-6.0m/s,比常规叠加速度增加了一倍,这可以增加脱硫过程的传质速率,完整的过程,设备,能源消耗和覆盖比原来更好。(3)开发一种新型的喷雾设备,新设计的喷嘴压降较低,密度高,因此可以减少喷层、吸收塔的高度越低,降低成本。
新技术现在在简化过程系统的进一步发展,提高烟气速度10m/s。并使用新型的吸收塔是规模较小,占地面积少,更适合老单位。
2.3.2海水烟气脱硫技术
在烟气二氧化硫的治疗中,海水烟气脱硫技术的应用通常是在海边建发电厂。原理是使用海水作为吸收剂,因为水的碱度吸收二氧化硫,水的碱度越高,可以更多的吸收二氧化硫。空气吸收二氧化硫后水通过曝气过程,吸收液体酸,某些用pH8海水中和后可以直线下降,海洋生态环境不造成二次污染。过程脱硫率高,操作简单,脱硫成本低、实用。
2.3.3电子束烟气脱硫技术
电子束烟气脱硫技术是使用电子加速器产生的电子束辐照烟气,氨的存在条件下,烟气中二氧化硫和氧化氮可以转化为硫氨、氨、硝酸盐去除率超过90%和90%。工艺流程简单,运行可靠,操作方便,无堵塞、腐蚀和泄漏问题。它是一种新的脱硫技术不会产生二次污染。
2.3.4氨法脱硫:利用氨气和氨水与二氧化硫和氮氧化物反应
氨法脱硫:利用氨气和氨水与二氧化硫和氮氧化物反应,起到脱硫、脱硝的作用。
3总结
我国煤炭资源丰富,而且绝大多数的煤炭都被用于火电厂发电。空气污染物之一的二氧化硫是煤炭在燃烧过程中的伴生物。而环境问题是近几年中国工业发展面临的大难题,为此,火电厂企业为了全社会的福祉着想,也为了响应国家的号召,必将在脱硫降耗的道路上有一番行动,尽量降低污染气体二氧化硫的排放。
参考文献
[1]张裕富.关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略探讨[J].经营管理者,2016(15):435.
[2]翟慎波.浅析火电厂脱硫节能降耗技术[J].大科技,2018(9):95.
[3]林振国,朱昊成.关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略探讨[J].建筑工程技术与设计,2018(2):1648.