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摘要:目前我国电力行业主要通过对煤燃烧后SO2烟气的处理来控制SO2排放量,该方法在国内外得到广泛应用和发展,本文主要就我国燃煤电厂目前的烟气脱硫技术发展状况与一些应考虑到的关键点进行探讨分析,旨在推进我国开发出具有创新性、运行操作简单、投资成本低、脱硫量大、应用前景广泛的烟气脱硫技术道路的快速进行,与此同时对保护环境,促进人与自然和谐相处也具有深远意义。
关键词:燃煤发电;烟气脱硫;保护环境
引言
改革开放以来,我国经济发展需要越来越多的电力,电力消费继续保持平稳增长态势。然而我国电力行业的主要能源是煤,依靠燃煤所发的电量占中国总发电量的比例过半,导致我国S02较大的排放量,虽然在"十一五"期间我国已开始意识到问题的严重性,并积极出台相应措施去控制S02的排放量,给我国SO2的减排带来了一丝希望,但收效甚微,情况依旧不容乐观。2011年排放量达到2217.9万t,2012年达到2117.6万t[1]。我们必须清醒意识到以燃煤为主的发电方式带来的SO2污染不断冲击着人类与大自然的和谐。因此,高效控制SO2的排放量是减少大气污染、坚持走可持续发展道路的重要保障,我们必须坚定不移地采取措施、贡献力量。
1 以燃煤发电为主的电力行业烟气脱硫技术的重要意义和发展
1.1 我国以燃煤发电为主的电力行业发展和SO2污染状况
据国内统计数据显示,我国2011年火电发电量为高达3万多亿千瓦时,占发电总量的百分比超过80%。火力发电机主要以燃煤发电为主,2010年发电厂中煤能源所占百分比超过90%,导致我国SO2排放量50%以上都来自燃煤工业[2]。这极大地危害了我国人民的身心健康,破坏了生态平衡。随着我国各类环境保护法规的出台,加紧控制SO2的排放势在必行,对人们的身心健康和国民经济的发展具有重要意义。
1.2 以燃煤发电为主的电力行业烟气脱硫技术的发展
我国于20世纪70年代初就开始了对烟气脱硫技术的研究与开发,并开展一系列相关试验,但是由于许多客观条件因素等方面的限制,致使这些试验一直仅仅停留在试验阶段,未能得到实际应用;为了继续脱硫技术的研究,我国做了不懈的努力,积极借鉴国外经验,引进国外先进技术,并在国内建立相应的烟气脱硫工程示范点,这为今后我国烟气脱硫技术的研究与发展夯实了基础。
虽然从国外引进的技术为我国的烟气脱硫带来了曙光,但是这种方式成本高,不具有长期实施性,我们必须提高自我创新能力,才能使我国的烟气脱硫技术再上一个新的台阶。
2 我国以燃煤为主的电力行业的脱硫方法
2.1 以燃煤为主的电力行业脱硫技术分类
中国致力于减少SO2的排放已经有较长的时间,脱硫方法可以分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫,而燃烧后脱硫也就是我们常说的烟气脱硫技术,是指对燃煤经过燃烧以后所产生的含有SO2的烟气进行处理的技术[3]。采用烟气脱硫技术具有效率高、稳定性好、成本低的优势,而且烟气脱硫技术已经成功工业化,在国内外都得到广泛应用。
2.2 以燃煤为主的电力行业烟气脱硫技术基本原理
(1)SO2是一种中强度酸性氧化物,可以利用中和反应原理,采用碱性物质将其吸收形成盐类。
(2)与碱性元素,例如钙,直接生成难溶物。
(3)SO2相对来说较易溶于水,形成H2SO3,可以利用其酸性与阳离子反应形成盐,或者将其氧化为H2S04。
(4)利用SO2的氧化还原性,比如它被强氧化剂氧化为SO3;可以与强还原剂(H2S、CO等)反应,被还原为单质S。
2.3 以燃煤为主的电力行业烟气脱硫技术分类
我国的烟气脱硫技术主要分为干法和湿法两种,并且以湿法脱硫为主。
3 燃煤电厂烟气脱硫技术的方法选择
3.1 燃煤电厂烟气脱硫技术方法选择依据
我国电力行业烟气脱硫技术方法选择上应该遵循这样的原则:应该考虑该项技术是否成熟、能否可靠运行、脱硫效率是否满足要求;该技术工艺操作是否简单、运行是否快速、操作和维护费用是否在可接受范围之内;要看是否能够有效去除污染,达到环保的目的。在此基础上,吸收剂的选择也应慎重,此外还要考虑到人员使用的问题,技术应该具备高的自动化性能。
3.2 燃煤电厂烟气脱硫技术的方法选择
纵观国内外烟气脱硫电厂,烟气脱硫方法虽然都独具特色,但是都会先考虑运行和投资成本是否在可接受范围之内。在整个烟气脱硫工程中,还要考虑到全局的消耗费用,以保护环境为目标,选择合适的烟气脱硫工艺。例如:石灰石-石膏湿法脱硫技术历经40多年发展,技术较为成熟,而且经过对吸收塔的日益改进,使得其投资运行成本大幅度降低,吸收量增大;并且副产品石膏无二次污染,有利于保护环境。对于烟气量大、运行时间长的厂家是个不错的选择。
炉内喷钙尾部增湿脱硫技术具有较高的性价比,由于其操作流程简单、占地面积小投资费用也不高并且无二次污染,达到了保护环境的目的。这在脱硫量小、场地空间小的中小型电厂中具有广泛的应用。此外,在中小型电厂中,烟气循环流化床脱硫技术具有可靠性高、占地面积小、运行成本较低等优点,适用于老型电厂的机组改装,对于中小型电厂也是个不错的选择。
4 燃煤电厂烟气脱硫技术发展过程中应着重考虑的一些关键点
我们应该以选择原则为依据,考虑到未来燃煤电厂烟气脱硫技术发展过程中一些关键点。首先应该降低烟气脱硫成本,如果在烟气脱硫技术上花去较大费用,那么就会加重整个生产链的负担;其次,应该不断寻找新的副产物处理途径,对于副产物电厂应该做到充分回收再利用;最后目前我们还过多依赖外国设备,这增大了资金投入,应该不断提高企业创新能力,加快脱硫技术和脱硫设备国产化;与此同时,应该牢记以保护环境为目的的初衷,积极探索新型脱硫工艺,减少二次污染,促进人与自然和谐相处。
5 结束语
我国作为燃煤发电大国,在保护环境、加快脱硫技术发展方面责无旁贷。控制S02的排放量是减少大气污染的有效途径,在全球提倡节能减排的今天,这就要求企业在借鉴国外技术的基础上,不断提高创新能力,以保护环境为目的,高效率、高质量地减少SO2的排放,走可持续发展道路。
参考文献
[1] 王海波,钟哄,王帅,李昌新.烟气脱硫技术研究进展[J].应用化工,2013(42).
[2] 郭永军,李全明,赵家雨.火电厂的脱硫技术[J].科技传播,2011(21).
[3] 贺鹏,张先明.中国燃煤发电厂烟气脱硫技术及应用[J].电力科技与环保,2014(30).
作者简介:魏华(1981-),男,汉族,硕士,宁夏银川人,工作单位:华电宁夏灵武发电有限公司,主要从事电气,环保脱硫方面研究。
关键词:燃煤发电;烟气脱硫;保护环境
引言
改革开放以来,我国经济发展需要越来越多的电力,电力消费继续保持平稳增长态势。然而我国电力行业的主要能源是煤,依靠燃煤所发的电量占中国总发电量的比例过半,导致我国S02较大的排放量,虽然在"十一五"期间我国已开始意识到问题的严重性,并积极出台相应措施去控制S02的排放量,给我国SO2的减排带来了一丝希望,但收效甚微,情况依旧不容乐观。2011年排放量达到2217.9万t,2012年达到2117.6万t[1]。我们必须清醒意识到以燃煤为主的发电方式带来的SO2污染不断冲击着人类与大自然的和谐。因此,高效控制SO2的排放量是减少大气污染、坚持走可持续发展道路的重要保障,我们必须坚定不移地采取措施、贡献力量。
1 以燃煤发电为主的电力行业烟气脱硫技术的重要意义和发展
1.1 我国以燃煤发电为主的电力行业发展和SO2污染状况
据国内统计数据显示,我国2011年火电发电量为高达3万多亿千瓦时,占发电总量的百分比超过80%。火力发电机主要以燃煤发电为主,2010年发电厂中煤能源所占百分比超过90%,导致我国SO2排放量50%以上都来自燃煤工业[2]。这极大地危害了我国人民的身心健康,破坏了生态平衡。随着我国各类环境保护法规的出台,加紧控制SO2的排放势在必行,对人们的身心健康和国民经济的发展具有重要意义。
1.2 以燃煤发电为主的电力行业烟气脱硫技术的发展
我国于20世纪70年代初就开始了对烟气脱硫技术的研究与开发,并开展一系列相关试验,但是由于许多客观条件因素等方面的限制,致使这些试验一直仅仅停留在试验阶段,未能得到实际应用;为了继续脱硫技术的研究,我国做了不懈的努力,积极借鉴国外经验,引进国外先进技术,并在国内建立相应的烟气脱硫工程示范点,这为今后我国烟气脱硫技术的研究与发展夯实了基础。
虽然从国外引进的技术为我国的烟气脱硫带来了曙光,但是这种方式成本高,不具有长期实施性,我们必须提高自我创新能力,才能使我国的烟气脱硫技术再上一个新的台阶。
2 我国以燃煤为主的电力行业的脱硫方法
2.1 以燃煤为主的电力行业脱硫技术分类
中国致力于减少SO2的排放已经有较长的时间,脱硫方法可以分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫,而燃烧后脱硫也就是我们常说的烟气脱硫技术,是指对燃煤经过燃烧以后所产生的含有SO2的烟气进行处理的技术[3]。采用烟气脱硫技术具有效率高、稳定性好、成本低的优势,而且烟气脱硫技术已经成功工业化,在国内外都得到广泛应用。
2.2 以燃煤为主的电力行业烟气脱硫技术基本原理
(1)SO2是一种中强度酸性氧化物,可以利用中和反应原理,采用碱性物质将其吸收形成盐类。
(2)与碱性元素,例如钙,直接生成难溶物。
(3)SO2相对来说较易溶于水,形成H2SO3,可以利用其酸性与阳离子反应形成盐,或者将其氧化为H2S04。
(4)利用SO2的氧化还原性,比如它被强氧化剂氧化为SO3;可以与强还原剂(H2S、CO等)反应,被还原为单质S。
2.3 以燃煤为主的电力行业烟气脱硫技术分类
我国的烟气脱硫技术主要分为干法和湿法两种,并且以湿法脱硫为主。
3 燃煤电厂烟气脱硫技术的方法选择
3.1 燃煤电厂烟气脱硫技术方法选择依据
我国电力行业烟气脱硫技术方法选择上应该遵循这样的原则:应该考虑该项技术是否成熟、能否可靠运行、脱硫效率是否满足要求;该技术工艺操作是否简单、运行是否快速、操作和维护费用是否在可接受范围之内;要看是否能够有效去除污染,达到环保的目的。在此基础上,吸收剂的选择也应慎重,此外还要考虑到人员使用的问题,技术应该具备高的自动化性能。
3.2 燃煤电厂烟气脱硫技术的方法选择
纵观国内外烟气脱硫电厂,烟气脱硫方法虽然都独具特色,但是都会先考虑运行和投资成本是否在可接受范围之内。在整个烟气脱硫工程中,还要考虑到全局的消耗费用,以保护环境为目标,选择合适的烟气脱硫工艺。例如:石灰石-石膏湿法脱硫技术历经40多年发展,技术较为成熟,而且经过对吸收塔的日益改进,使得其投资运行成本大幅度降低,吸收量增大;并且副产品石膏无二次污染,有利于保护环境。对于烟气量大、运行时间长的厂家是个不错的选择。
炉内喷钙尾部增湿脱硫技术具有较高的性价比,由于其操作流程简单、占地面积小投资费用也不高并且无二次污染,达到了保护环境的目的。这在脱硫量小、场地空间小的中小型电厂中具有广泛的应用。此外,在中小型电厂中,烟气循环流化床脱硫技术具有可靠性高、占地面积小、运行成本较低等优点,适用于老型电厂的机组改装,对于中小型电厂也是个不错的选择。
4 燃煤电厂烟气脱硫技术发展过程中应着重考虑的一些关键点
我们应该以选择原则为依据,考虑到未来燃煤电厂烟气脱硫技术发展过程中一些关键点。首先应该降低烟气脱硫成本,如果在烟气脱硫技术上花去较大费用,那么就会加重整个生产链的负担;其次,应该不断寻找新的副产物处理途径,对于副产物电厂应该做到充分回收再利用;最后目前我们还过多依赖外国设备,这增大了资金投入,应该不断提高企业创新能力,加快脱硫技术和脱硫设备国产化;与此同时,应该牢记以保护环境为目的的初衷,积极探索新型脱硫工艺,减少二次污染,促进人与自然和谐相处。
5 结束语
我国作为燃煤发电大国,在保护环境、加快脱硫技术发展方面责无旁贷。控制S02的排放量是减少大气污染的有效途径,在全球提倡节能减排的今天,这就要求企业在借鉴国外技术的基础上,不断提高创新能力,以保护环境为目的,高效率、高质量地减少SO2的排放,走可持续发展道路。
参考文献
[1] 王海波,钟哄,王帅,李昌新.烟气脱硫技术研究进展[J].应用化工,2013(42).
[2] 郭永军,李全明,赵家雨.火电厂的脱硫技术[J].科技传播,2011(21).
[3] 贺鹏,张先明.中国燃煤发电厂烟气脱硫技术及应用[J].电力科技与环保,2014(30).
作者简介:魏华(1981-),男,汉族,硕士,宁夏银川人,工作单位:华电宁夏灵武发电有限公司,主要从事电气,环保脱硫方面研究。