火電廠是我國(guó)燃煤發(fā)電生產(chǎn)中的重要組成部分，為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。火力發(fā)電是我國(guó)重要的發(fā)電形式，占所有發(fā)電量的80%以上，新時(shí)期火電廠生產(chǎn)期間采用環(huán)保措施，成為企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。為了大幅度減少火電廠二氧化硫的排放，脫硫技術(shù)在多數(shù)火電廠中得到了廣泛的應(yīng)用。本文首先指出火電廠煙氣特點(diǎn)和脫硫技術(shù)要點(diǎn)，然后介紹了脫硫技術(shù)的應(yīng)用，最后總結(jié)了生產(chǎn)過程中的環(huán)保措施，以供參考。
關(guān)鍵詞：火電廠；脫硫；技術(shù)要點(diǎn)；環(huán)保措施
0前言
SO2、NOx是大氣污染物的重要組成，也是形成酸雨和霧霾的主要原因。火電廠在生產(chǎn)過程中，排放的煙氣中就含有大量的SO2、NOx，會(huì)對(duì)工作人員和周邊居民造成不利影響。新形勢(shì)下，國(guó)家提出節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念，火電廠必須進(jìn)行脫硫處理，改善空氣環(huán)境質(zhì)量。以下結(jié)合實(shí)踐，探討了火電廠的脫硫技術(shù)與環(huán)保措施。
1火電廠煙氣特點(diǎn)和脫硫技術(shù)要點(diǎn)
1.1煙氣特點(diǎn)
火電廠排放的煙氣，具有以下特點(diǎn)：①排放量大，污染物的種類多、濃度低；②成分復(fù)雜，主要包括粉塵、CO、CO2、SO2、NOx等；③溫度高、壓力低，容易造成空氣污染、水體污染、土壤污染，破壞生態(tài)環(huán)境。
1.2脫硫技術(shù)要點(diǎn)
煙氣脫硫技術(shù)的種類多，選擇脫硫技術(shù)時(shí)，要考慮以下幾點(diǎn)：①脫硫后，SO2的排放量、排放濃度，均要滿足國(guó)家和當(dāng)?shù)氐囊?guī)范要求；②不同脫硫工藝的適用性有限制，應(yīng)結(jié)合煤種條件、燃煤含硫量指標(biāo)進(jìn)行選擇；③要求脫硫技術(shù)成熟，不僅效率高，而且能可靠運(yùn)行，具有豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)；④合理布置場(chǎng)地，盡量減小占地面積，節(jié)省企業(yè)的投資成本；⑤脫硫過程中，能減少水、能源、吸收劑的消耗量，降低運(yùn)行費(fèi)用，且吸收劑的來源穩(wěn)定；⑥脫硫產(chǎn)生的廢水、副產(chǎn)物，可以再次利用或科學(xué)處理，避免帶來二次污染。
2新時(shí)期火電廠脫硫技術(shù)的應(yīng)用
2.1海水脫硫技術(shù)
海水脫硫技術(shù)不僅應(yīng)用廣泛，而且脫硫效果好。分析其原理，是利用海水中的堿性成分，去除煙氣中的SO2，滿足達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。具體應(yīng)用時(shí)，海水脫硫技術(shù)由海水供應(yīng)系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO2恢復(fù)系統(tǒng)、水質(zhì)恢復(fù)系統(tǒng)組成，技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括：①使用海水作為吸收劑，能節(jié)約淡水資源；②脫硫效率高，達(dá)到90%以上；③不會(huì)產(chǎn)生廢棄物、副產(chǎn)品，不會(huì)帶來二次污染；④不會(huì)造成管道結(jié)垢、堵塞，后期維護(hù)量小。火電廠選擇海水脫硫技術(shù)時(shí)，選址建廠應(yīng)該靠近周圍的海水資源，降低運(yùn)營(yíng)成本。
圖1海水脫硫工藝流程
2.2活性焦炭技術(shù)
采用活性焦炭技術(shù)進(jìn)行脫硫，是一種新型的技術(shù)工藝，原理是利用活性焦炭的吸附性，將煙氣中的SO2吸出來，實(shí)現(xiàn)煙硫分離的目標(biāo)。具體應(yīng)用時(shí)，會(huì)加入合適的催化劑，可促使硫、硝等物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸，繼而附著在活性焦炭上，最后通過分離設(shè)備即可完成脫硫過程。為了進(jìn)一步降低SO2帶來的危害，對(duì)于分離出來的硫酸、硝酸等物質(zhì)，需要進(jìn)一步加工處理，其中硫酸處理結(jié)果是：轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓：π越档停换蛟诟邷貤l件下二次處理，提高煙氣的凈化效果。該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)是：①水資源消耗量小，只需一個(gè)系統(tǒng)即可完成脫硫，清除率達(dá)到98%以上；②還能除去煙氣中的金屬、碳氮化合物等有害物質(zhì)；③對(duì)設(shè)備、管道的腐蝕性小，基本沒有廢水和廢物產(chǎn)生；④脫硫作業(yè)安全清潔，運(yùn)行維護(hù)方便，滿足清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。
2.3高能輻射技術(shù)
高能輻射技術(shù)，主要分為電子照射法、脈沖電暈等離子法兩種。第一，電子照射法，是利用電子加速器產(chǎn)生的等離子體，對(duì)SO2進(jìn)行氧化，在極短時(shí)間內(nèi)氧化為硫酸；然后和氨進(jìn)行反應(yīng)，生成微細(xì)粉粒，回收后可以作為農(nóng)肥使用。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：操作簡(jiǎn)單，過程可以控制，可跟蹤煙氣成分、煙氣量的變化；脫硫效率在80%-94%之間，不會(huì)產(chǎn)生廢水和廢渣。第二，脈沖電暈等離子法，是煙氣中的高壓脈沖電暈放電后，產(chǎn)生高能活性粒子，和煙氣中的SO2反應(yīng)，即可生成硫氧化物；進(jìn)一步和水蒸氣、氨反應(yīng)，即可得到硫銨。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：投資成本低，運(yùn)行費(fèi)用低；不會(huì)產(chǎn)生二次污染。
2.4石灰石-石膏脫硫技術(shù)
石灰石-石膏脫硫是一項(xiàng)主流技術(shù)，將脫硫系統(tǒng)安裝在煙道末端，使用石灰石作為洗滌劑，從而去除煙氣中的SO2。該脫硫技術(shù)是由石灰石制備系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、煙氣再熱系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)組成，優(yōu)點(diǎn)包括：①操作簡(jiǎn)單，成本低廉；②工藝技術(shù)成熟，具有較高的穩(wěn)定性；③脫硫效率高，達(dá)到95%以上；④設(shè)備的布置緊湊，可以節(jié)約占地面積。具體應(yīng)用時(shí)，該技術(shù)的要點(diǎn)如下：第一，脫硫過程中，煙氣和石灰石漿液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，促使SO2吸收；第二，在石灰石漿液中加入空氣，可促使亞硫酸鈣氧化，繼而生成石膏，對(duì)煙氣進(jìn)行凈化；第三，脫硫后會(huì)產(chǎn)生廢氣和廢渣，必須進(jìn)行處理，否則會(huì)造成二次污染。
圖2石灰石-石膏脫硫工藝流程
3火電廠生產(chǎn)過程中的環(huán)保措施
3.1鍋爐節(jié)能環(huán)保
第一，降低燃煤消耗量。在火電廠內(nèi)成立熱力試驗(yàn)小組，定期監(jiān)測(cè)煤粉的細(xì)度，通過燃燒試驗(yàn)，調(diào)整風(fēng)煤配比，得到最佳過剩空氣系數(shù)。針對(duì)鍋爐漏粉、漏風(fēng)問題，及時(shí)采取有效處理方案。在空預(yù)器的出口，設(shè)置低溫省煤器，可利用煙氣余熱對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行加熱。一方面能提高給水溫度，減少燃煤消耗；另一方面能降低煙氣的熱量損失，減少系統(tǒng)的耗水量。
第二，降低燃油消耗量。燃油消耗量過大，原因主要是機(jī)組的燃油效率低。控制燃油的消耗，可以采用以下方法：①對(duì)燃油適度加熱；②改善機(jī)組硬件的受熱強(qiáng)度，促使?fàn)t內(nèi)管壁受熱均勻，可提高鍋爐運(yùn)行的安全性；③根據(jù)油耗節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)，制定合理的獎(jiǎng)勵(lì)措施，提高工作人員的節(jié)能意識(shí)。第三，降低鍋爐電耗量。鍋爐運(yùn)行時(shí)，對(duì)電能的損耗量大，在鍋爐運(yùn)行前，應(yīng)該檢測(cè)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，處于穩(wěn)定狀態(tài)后再開啟，防止鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行。如果鍋爐已經(jīng)超負(fù)荷運(yùn)行，工作人員應(yīng)該記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)，及時(shí)停機(jī)，避免造成嚴(yán)重故障。此外，還可以減小漏風(fēng)量，能降低引風(fēng)機(jī)的功率，促使鍋爐節(jié)能運(yùn)行。
3.2汽機(jī)節(jié)能環(huán)保
第一，提高工作效率。汽機(jī)在運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用集中供熱機(jī)組，在冬季利用汽輪機(jī)的背壓排汽，為居民供暖。對(duì)供熱蒸汽加強(qiáng)監(jiān)督管理，避免供熱時(shí)出現(xiàn)排擠問題。在技術(shù)手段上，提高缸組間的密度，可防止排氣時(shí)過度分散；對(duì)汽機(jī)加強(qiáng)檢修，避免汽機(jī)帶病運(yùn)行。
第二，減少水電消耗。在節(jié)電方面，使用汽動(dòng)給水泵，取代電動(dòng)給水泵，提高水泵機(jī)組的負(fù)荷率；設(shè)備的再循環(huán)門，保證開關(guān)正常，具有良好的密封性；循環(huán)水泵采用變頻運(yùn)行模式，根據(jù)機(jī)組的真空度，改變循環(huán)水泵的頻率。在節(jié)水方面，對(duì)除氧器的排氧管道進(jìn)行改造，引到軸封加熱器，可以回收除氧器的汽熱損失。合理調(diào)節(jié)加熱器風(fēng)機(jī)的排氣量，在循環(huán)水濃縮倍率范圍內(nèi)，控制冷卻水塔的循環(huán)水量。
3.3電氣節(jié)能環(huán)保
變壓器從空載運(yùn)行，轉(zhuǎn)變?yōu)槔鋫溆梅桨福山档蛡溆米儔浩鞯目蛰d損耗。當(dāng)機(jī)組停止運(yùn)行，輔機(jī)設(shè)備也應(yīng)該及時(shí)停止。火電廠內(nèi)的照明系統(tǒng)統(tǒng)一管理，按時(shí)開關(guān)照明燈具。針對(duì)臨時(shí)用電、非生產(chǎn)用電，加強(qiáng)管理力度；同時(shí)監(jiān)測(cè)電量表，提高電力計(jì)量的準(zhǔn)確性。
3.4控制噪音污染
火電廠在生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，不僅影響工作人員的健康，也會(huì)對(duì)周邊居民造成干擾。對(duì)此，可以使用隔聲罩、消聲器，在設(shè)備上安裝降震器，從而減少噪音形成，阻斷噪音的傳播途徑，將噪音分貝控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
3.5廢水廢氣處理
第一，在廢水的處理上，可以和石膏粉混合在一起，凝固成石膏再次使用；或者使用電除塵設(shè)備，對(duì)空氣加熱后，促使廢水蒸發(fā)并進(jìn)入脫硫系統(tǒng)。
第二，在廢氣的處理上，火電廠可以引進(jìn)低氨燃燒技術(shù)，一方面能去除煙氣中的毒害物質(zhì)，另一方面成本低廉，適合推廣應(yīng)用。此外，火電廠可以改進(jìn)燃燒器，調(diào)節(jié)空燃比，降低溫度和氧氣濃度等，減少?gòu)U氣的排放量。
第三，在煙塵的處理上，主要包括鉛、鉻、硫化物等，進(jìn)入大氣后接觸人體皮膚，或進(jìn)入呼吸系統(tǒng)，就可能引起疾病。對(duì)此，應(yīng)結(jié)合火電廠的生產(chǎn)特點(diǎn)，加裝旋風(fēng)除塵器、過濾除塵器等，提高除塵效果，提高空氣質(zhì)量。
4結(jié)語
綜上所述，火電廠在生產(chǎn)期間，煙氣中含有多種毒害物質(zhì)，必須進(jìn)行清潔處理。文中以脫硫?yàn)楹诵模榻B了海水脫硫技術(shù)、活性焦炭技術(shù)、高能輻射技術(shù)、石灰石-石膏脫硫技術(shù)的應(yīng)用，并總結(jié)了幾點(diǎn)環(huán)保措施。希望為火電廠提供經(jīng)驗(yàn)借鑒，以提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
