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生產中的主要能源，在全國范圍內得到廣泛應用。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重，深刻危害大眾健康。因此，我國生態環境部門加大了對煙氣環境污染的治理。在此背景下，本文深刻分析了燃煤電廠煙氣問題，探究有效的環境污染治理技術，為我國環境治理問題做貢獻。

【關鍵詞】燃煤電廠;煙氣;治理;

1我國燃煤電廠煙氣治理技術的現狀研究

燃煤電廠在我國應用非常廣泛，近年來，我國霧霾天氣不斷加劇，環境污染十分嚴重。當前，我國積極研究燃煤電廠煙氣治理，已經取得初步的研究成果。但是，煙氣治理技術的具體應用還存在一些問題，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狀，探究治理燃煤電廠煙氣問題的有效技術。

1.1電廠煙氣治理過程中除塵技術的應用分析

燃煤電廠每天都會產生很多的污染物。因此，要治理電廠煙氣問題，應該在污染物排出到大氣之前就對其進行有效的處理。現在，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，從而實現凈化空氣的目標。這四種除塵器都各有各的作用原理及優缺點。

機械式除塵器通過力學原理來除塵，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，大多采用旋風除塵器來除塵。隨著科技不斷發展，旋風除塵器也不斷革新，在生活中已經得到大范圍的應用。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，電除塵器在工業除塵中很受歡迎。濕式電除塵技術與干法靜電除塵技術對粉塵捕集的原理基本相同，兩者結構也類似。所不同的是清灰方式，濕式除塵器取消了傳統的機械振打清灰方式，通過煙氣與水接觸使飛灰沉降。根據濕式除塵器原理和結構的不同，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。實際應用中，人們可以根據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的應用調查

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下進行相關操作。優點是整個操作不會產生廢酸，也不會造成腐蝕管道等問題。半干法是指在三相狀態對煙氣進行脫硫，最后會吸收產物水分，使產物呈干粉狀。這種半干法脫硫與袋式除塵器結合起來，會有很好的處理效果。燃煤電廠排放的大量粉塵已經給大氣環境和人類健康帶來嚴重威脅，因此國家高度重視治理工業粉塵。

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，煙溫高于煙囪出口環境溫度，被急劇冷卻，煙氣中水蒸汽冷凝，因凝結水對光線的反射、折射，以及光照、背景、觀察角度等因素影響，從而表現出白色、灰色、甚至藍色煙羽現象。一般說來，環境溫度越低，環境濕度、風速越高，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、次頂層漿液循環泵出入口管加裝漿液冷卻器，煙氣進入吸收塔后相繼發生常溫蒸發、低溫冷凝、相變凝聚捕集，以實現煙氣深度治理。

低溫冷凝發生在加裝漿液冷卻器噴淋層，一般為頂層、次頂層噴淋層，主要通過向經過常溫蒸發區域的飽和煙氣噴入低溫漿液，煙氣中部分水蒸汽轉化為液態，降低煙氣濕度。相變凝聚捕集主要是經低溫冷凝后的煙氣通過相變和碰撞實現凝聚，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，但溫度和濕度都較常規系統降低，此狀態煙氣從煙囪排出后，由于與環境溫差減少，凝結水量相應減少，煙羽現象減弱。

2.2漿液冷卻方式技術優勢

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，這部分凝結水為純凈水，相對于常規系統，相當于從煙囪外回收。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。從而實現減少脫硫補水。常規升溫技術無節水效果。

換熱效率高，結構緊湊體積小，運行環境好。工程實施和空間安排方便，工程量小，運行能耗低。可不停機進行工程改造和消缺維護，常規升溫技術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泵電耗，煙氣側無阻力增加，漿液側阻力可控制在1m水柱內。常規升溫技術煙氣側阻力增加500Pa左右，需消耗1.5g/（kW·h）左右的發電煤耗。

2.3漿液冷卻系統組成

2.3.1漿液冷卻器

漿液冷卻器設計要求鍋爐從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，布置在漿液循環泵出入口管，兩端分別設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范圍。冷卻水側上下進口處接沖洗管路，漿液側利用原有沖洗系統，對冷卻器進行停機時沖洗，確保漿液冷卻器長期穩定運行無堵塞。冷卻器換熱片可選用2205、2507材質，可在漿液中長期穩定運行無泄漏，具有良好的抗腐蝕、抗磨損性能，整套設備可使用10年以上。并對換熱片結構和厚度進行優化，保證有較好的換熱效果，實現結構緊湊、體積小等特點。漿液冷卻器漿液、冷卻水側出入口分別設置流量、壓力、溫度等監測表計，以實現漿液冷卻器的自動化調整。

2.3.2脫硫塔水平衡系統

300MV機組脫硫系統通過漿液冷卻將煙溫降低5℃情況下，每小時可回收凝結水量為30t左右，為控制水平衡，可采取以下措施：吸收塔區新建一個地坑，將地坑泵、循環泵、氧化風機等設備機封水和冷卻水及凈煙道凝結水回收至地坑，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一路脫硫廢水處理系統排水水源以及增設石膏旋流器頂流液雙級過濾系統，或增設高效旋流澄清器，改用濾液水箱水源制備石灰石漿液。

3總結

我國的煤炭儲量十分豐富，但是煤炭在燃燒時會產生大量的煙氣，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，探尋有效的環境污染治理技術。只有通過除塵脫硫技術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：華能海南發電股份有限公司東方電廠）