衛偉
摘 要:隨著人們對用電量需求的逐漸增加,燃煤電廠為了滿足生產需求,會優先選用容量較大的火力發電機,在提高了電廠生產效率的同時,排放的大量二氧化硫也給環境帶來了嚴重的污染。因此,電廠必須做好相應的煙氣脫硫工作。本我研究了當前我國燃煤電廠煙氣脫硫技術的現狀,介紹了幾種脫硫工藝,并對煙氣脫硫技術的發展趨勢進行了展望,僅供參考。
關鍵詞:燃煤電廠;煙氣脫硫工藝;現狀;趨勢
對于當前燃煤電廠發展而言,除了要實現自身可持續發展目標之外,還有一個更重要的任務,就是保護生態系統環境。近年來,隨著我國工業的飛速發展,因各類燃料大量燃燒而產生的污染越來越嚴重,給人類的生產和生活造成了巨大的威脅。所以,采取切實可行的脫硫技術,降低煙氣排放,是當前燃煤電廠發展中非常重要的一項工作,需要引起各部門的高度重視。
一、燃煤電廠煙氣脫硫現狀分析
早在20世紀70年代,我國燃煤電廠就開始嘗試各類煙氣脫硫工藝試驗,經過長時間的研究與發展,我國在煙氣脫硫技術方面取得了一些成就。但是,近年來隨著燃煤電廠在數量及規模上的不斷發展,煤炭燃燒量和產生的煙氣量越來越大,環境污染問題日益嚴峻,給燃煤電廠的發展帶來了新的挑戰。傳統燃煤電廠采用的干法和濕法脫硫脫硝技術,雖然可以在一定程度上降低煙氣對環境產生的污染,但同時也存在一些不足之處。比如:干法爐內噴鈣脫硫工藝不僅脫硫效率低,而且使用過程中還需要大量的石灰石作為支撐;采用干法和濕法脫硫技術進行煙氣脫硫時,或多或少都會產生廢渣和廢水,如果不能進行有效處理,勢必會造成環境的二次污染,無法達到環境保護的目的;濕法煙氣脫硝技術盡管效率較高,但運行費用卻十分龐大,在燃煤電廠中很難得到廣泛推廣。針對這些現狀,我們需要在對前技術進行深入研究,優化改進的基礎上,對未來的發展趨勢進行探究,創新出一些新的脫硫技術來減小對環境的污染,促進燃煤電廠的可持續發展。
二、燃煤電廠煙氣脫硫工藝分類
(一)干法煙氣脫硫工藝。干法煙氣是指用相對固用式粉狀或粒狀的吸收劑和催化劑,在火電廠生產過程中完全干燥的情況下使其與二氧化硫進行反應,并在完全干燥的狀態下對脫硫劑進行處理和再生。此法的優點是流程相對較為簡單,凈化后煙氣溫度較高(一般高于1000℃),有利于煙囪排氣的擴散,不會產生“白煙”現象,凈化后的煙氣不需要一次加熱就可直接排空,腐蝕性小;缺點是脫硫效率較低、設備龐大、占地面積大、操作不穩定而且對操作技術要求較高、過程不易控制等。干法脫硫目前采用的方法有活性炭脫硫法、電子束煙氣脫硫技術等。
(二)濕法煙氣脫硫工藝。濕法煙氣脫硫是指應用液體吸收劑(如水和堿性溶液等),對煙氣中的二氧化硫進行吸收,濕法煙氣脫硫工藝技術在社會不斷的發展進程中也不斷成熟,并且其脫硫效率最高能夠達到99%以上,濕法煙氣脫硫工藝所需要的鈣硫比較低、運行費用也相對低廉、設備小、投資少、操作容易、穩定,但是易造成二次污染,存在廢水處理問題,特別是洗滌后煙氣的溫度較低(一般低600℃),不利于煙囪排氣的擴散,易產生“白煙”,結垢及堵塞嚴重,設備容易被腐蝕。目前,濕法煙氣脫硫技術主要方法有石灰石——石膏法、檸檬酸法、硫化堿法等。
(三)半干法煙氣脫硫工藝。半干法脫硫主要有兩種方法,即吸著劑噴射法和噴霧干燥法,兩種方法都是以堿性粉末為主要材料,在高溫蒸發的水分環境下,通過反應生成固態干粉。其優點有:脫硫是在氣、液、固三相狀態下進行,工藝設備簡單;生成物為干態,易處理,設備及煙囪均不易被堵塞或腐蝕;脫硫效率較高,可以達到95%以上。但是此法對自動化要求比較高、吸收劑的用量難以控制、吸收效率不是很高。所以,選擇開發合理的吸收劑,是解決此方法面臨的新難題。
三、燃煤煙氣脫硫技術的發展趨勢
第一,開發新的濕法和干法脫硫劑、催化劑或吸附劑。開發低廉、高效、多功能的復合型和可再生循環利用的脫硫劑、催化劑或吸附劑及其脫硫土藝,以達到降低脫硫成本、提高脫硫率的目的。第二,研發脫硫技術的多聯產工藝或多級脫硫工藝。重點開發生產硫酸銨化肥和硫酸鎂化肥等副產品的脫硫土藝;同時按照煙氣中二氧化硫的濃度進行多級脫硫,多聯產工藝和多級脫硫工藝是燃煤煙氣脫硫技術發展的重要趨勢。第三,研發新型輔助脫硫技術。在不改變原土藝條件的基礎上,加以輔助脫硫技術手段可明顯提高脫硫效率,如超聲波、微波、電子輻射、等離子體和電化學催化等技術手段;同時研發新型輔助脫硫手段,提高針對性,擴大工藝適用范圍,提高脫硫率。第四,濕法脫硫工藝是目前世界上應用最多、最為成熟的技術,也是未來重點發展的對象。采用濕法脫硫時要注意防治其自身的一些問題。對于設備的結垢堵塞問題,可以通過提供沉積表面、精簡設備內部構件和使用添加劑來防止;對于腐蝕問題,主要以改善設備的材料來考慮;對于脫硫廢水的處理問題,主要是防止二次污染,分離出廢水中的有用物質,如將其中的硫轉化為硫磺或石膏等,廢水經處理后再回用。
四、結語
總而言之,在燃煤電廠飛速發展的新形勢下,做好煙氣脫硫工作勢在必行,雖然目前應用于燃煤電廠煙氣脫硫中的技術有很多,但其中一些尚不成熟,這就要求相關人員加大研究力度,結合我國當前燃煤電廠實際情況,對煙氣脫硫技術進行不斷優化與完善,提高脫硫效率,確保其具有較強的實效性。只有這樣,才能夠促進燃煤電廠的長期穩定發展。
參考文獻:
[1]丁戰.燃煤電廠煙氣脫硫現狀及其工藝探討[J].企業技術開發,2016,
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