王磊
摘 要:燃煤電廠中燃煤鍋爐的煙氣對大氣具有嚴(yán)重的危害,關(guān)注燃煤電廠煙氣的治理十分重要,對燃煤電廠煙氣的有效治理是治理大氣污染的關(guān)鍵。煙氣脫硫脫硝技術(shù)可以有效減少煙氣中的二氧化硫和氮氧化物,燃煤電廠應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)先進(jìn)的脫硫脫硝技術(shù),使用更完備的設(shè)備。主要探討燃煤電廠煙氣治理策略和脫硫脫硝技術(shù),以供參考。
關(guān)鍵詞:燃煤;煙氣;治理;脫硫;脫硝
中圖分類號:X701.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:2095-6835(2014)10-0151-02
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)化的水平越來越高,但工業(yè)化過程中會(huì)使用大量的化石燃料,這些化石燃料導(dǎo)致的污染愈發(fā)嚴(yán)重,特別是二氧化硫和氮氧化物,會(huì)導(dǎo)致酸雨和光化學(xué)煙霧的形成,則會(huì)不僅給人類的生存環(huán)境帶來巨大的破壞,也給經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來難以估量的損失。因此,采取有效的措施減少二氧化硫和氮氧化物的排放具有重要意義。
1 燃煤電廠煙氣造成的危害
燃煤電廠中的鍋爐燃燒時(shí),產(chǎn)生的煙氣中有許多污染物,比如一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮化物等,從而增大了這些污染物在空氣中所占的比例。各燃煤電廠使用的鍋爐設(shè)備、煤種不同,則煙氣的排放量也不同,不過由于其額定蒸發(fā)量很大,所以與其他工業(yè)生產(chǎn)排放的煙氣量相比,燃煤電廠排放的煙氣量要大得多。正因?yàn)檫@個(gè)原因,使得煙氣的溫度比周圍環(huán)境的溫度高,如果燃煤電廠用高煙囪進(jìn)行排放,會(huì)把煙氣抬升,使煙氣的擴(kuò)散范圍和傳輸距離都變大,造成嚴(yán)重的危害。
燃煤電廠排放的煙氣對生態(tài)環(huán)境、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人體健康等都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。比如有的燃煤電廠的周圍是大片耕地,農(nóng)作物生長的時(shí)節(jié),如果大量的煙塵飄落,會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物的產(chǎn)量下降;煙氣中含有的二氧化硫會(huì)腐蝕建筑物,對樹木的生長造成危害,同時(shí)也會(huì)威脅人體的健康。
2 燃煤電廠煙氣治理的方法
意識(shí)到燃煤電廠煙氣的危害,我們就應(yīng)當(dāng)采取高效的措施對其進(jìn)行治理,從而達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人體健康的目標(biāo)。燃煤電廠治理煙氣應(yīng)當(dāng)用全面的、發(fā)展的、綜合性的眼光,一方面,要高效治理老污染;另一方面,要控制好新污染,在治理污染的前提下,節(jié)約能源,科學(xué)合理地利用各種資源,實(shí)現(xiàn)綜合效益。燃煤電廠可以運(yùn)用以下治理方法。
2.1 大力推廣除塵設(shè)備
燃煤電廠治理煙氣最直接的方法是推廣電除塵器、旋轉(zhuǎn)式除塵器等除塵設(shè)備。在各種除塵設(shè)備中,運(yùn)行成本相對較低、運(yùn)行效率較高的除塵設(shè)備是電除塵器,在燃煤電廠得到大范圍使用。
2.2 改進(jìn)技術(shù)
科學(xué)的技術(shù)措施是燃煤電廠治理煙氣污染的根本方法。所以,燃煤電廠應(yīng)當(dāng)關(guān)注改進(jìn)落后的生產(chǎn)技術(shù)、改造落后的技術(shù)、采用潔凈煤技術(shù)和廢棄治理技術(shù)等,用科技推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,爭取將防治電氣污染與全面利用能源相互結(jié)合。
此外,我國目前節(jié)能的潛力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家,所以應(yīng)當(dāng)節(jié)約能源,最大程度地發(fā)揮現(xiàn)有能源的價(jià)值,治理污染。
3 煙氣脫硫脫硝技術(shù)的分析
燃煤電廠控制排出煙氣中。控制二氧化硫含量的方法比較多,煙氣脫硫、燃燒脫硫等都是主要的方法,一般大型機(jī)組都會(huì)選擇使用煙氣脫硫。20世紀(jì)70年代初期,我國開始煙氣脫硫的研究,依據(jù)的原理包括催化法、化學(xué)反應(yīng)法和吸收法等,研究出了亞鈉循環(huán)法、碘活性炭法、磷銨肥法、石灰石—石膏法等方法。
總體來說,燃燒脫硫和煙氣脫硫是脫硫的主要方法。燃燒脫硫的工作方式是改進(jìn)原有的燃燒過程,利用分段燃燒、送風(fēng)、降低溫度、使燃?xì)庵貜?fù)循環(huán)等方法,來降低燃燒時(shí)產(chǎn)生的硫化物含量。煙氣脫硫的方法更多,大體分成濕法和干法兩種。目前,各個(gè)燃煤電廠運(yùn)用較多的是濕法煙氣脫硫裝置,這種方法的優(yōu)勢明顯,但投入成本較高,極易出現(xiàn)設(shè)備泄漏、腐蝕等問題;干法煙氣脫硫雖然工藝簡單、能耗低,凈化結(jié)束后的煙氣不會(huì)產(chǎn)生重復(fù)加熱的情況,不過其對技術(shù)的要求非常嚴(yán)格,所以應(yīng)用并不廣泛。
最常用的是石灰石—石膏法,它屬于典型的濕法,主要工作原理是把石灰石漿液當(dāng)作二氧化硫的吸收劑進(jìn)行脫硫,脫硫出的副產(chǎn)品是石膏。與其他方法相比,該方法具有很大的優(yōu)勢:①使用的吸收劑是石灰石,石灰石容易獲取且成本較低;②產(chǎn)生的副產(chǎn)品是石膏,二次污染小,有利于對其進(jìn)行重復(fù)使用。由于我國脫硫技術(shù)的發(fā)展和燃煤電廠自身的進(jìn)步,與以往相比,脫硫裝置的配置發(fā)展日常呈現(xiàn)多元化趨勢,不僅研發(fā)出了煙塔合一、引風(fēng)機(jī)聯(lián)合和雙入口吸收等新形式;且各種新技術(shù),譬如生物法脫硫、催化法脫硫和活性焦脫硫等,也取得了很大的進(jìn)展。
脫硝技術(shù)一般采用SNCR技術(shù)或者SCR技術(shù),即選擇性非催化還原技術(shù),具體的使用方法是在能夠產(chǎn)生脫硝反應(yīng)的溫度窗口中噴入還原劑,從而使得煙氣中存在的氮氧化物被還原成氮?dú)夂退?。還原劑通常只會(huì)與煙氣當(dāng)中的NOx進(jìn)行反應(yīng),并不會(huì)與氧發(fā)生反應(yīng)。這種技術(shù)不需要催化劑,只需要還原劑。
4 煙氣脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展趨勢的探討
隨著煙氣脫硫脫硝技術(shù)研究的不斷深入,其理論會(huì)更加具有說服力,對工業(yè)化的貢獻(xiàn)會(huì)更大?,F(xiàn)如今,國內(nèi)外對脫硫脫硝的研究仍然主要關(guān)注干法,未來研究者會(huì)更加關(guān)注對濕法的研究,注重減少風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)約資金、避免浪費(fèi)。
無論對哪一種煙氣脫硫脫硝進(jìn)行研究和開發(fā),燃煤電廠都應(yīng)考慮自身的實(shí)際情況,考慮我國的國情,著眼于高效、能耗低,且容易操作的脫硫脫硝技術(shù)。目前,我國正在使用的很多脫硫脫硝技術(shù)都是外國技術(shù),雖然引進(jìn)之后進(jìn)行了再創(chuàng)新,但是核心競爭力依然不強(qiáng)。因而,我國必將更加關(guān)注煙氣脫硫脫硝技術(shù)的創(chuàng)新,研制多樣的技術(shù),走可持續(xù)發(fā)展的道路。
5 結(jié)束語
雖然如今燃煤電廠可以借鑒和使用的脫硫脫硝技術(shù)有不少,但很多方法仍然處于剛剛推廣的階段,還需要進(jìn)一步改進(jìn)。脫硫脫硝技術(shù)的綜合性很強(qiáng),為了切實(shí)降低燃煤電廠排放煙氣中硫氧化物、氮氧化物等對環(huán)境造成的危害,燃煤電廠不僅要對排出的煙氣進(jìn)行治理,還要變革落后的燃燒技術(shù),大力推廣脫硫脫硝技術(shù)。為了使燃煤電廠不依賴于進(jìn)口,國產(chǎn)化是順利實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝的根本方法。因此,國家應(yīng)當(dāng)加大政策和資金的支持,保證燃煤企業(yè)能夠運(yùn)用最先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展。
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〔編輯:李玨〕endprint