王建華 董旭
摘 要:隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展和社會的進步,我國的電力得到蓬勃發(fā)展,人們的生活水平也在不斷提高,用電量呈上升趨勢,并達到前所未有的水平。自改革開放以來,我國一直致力于社會經(jīng)濟的發(fā)展、人們生活水平的提升以及GDP的增長,因此,我國的電力企業(yè)也得到了空前的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:火電廠 煙氣排放 大氣環(huán)境影響
目前,雖然我國已經(jīng)研發(fā)出如太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、水能發(fā)電和核能發(fā)電等一系列利用自然力量發(fā)電的方式,但是我國人口眾多,各行各業(yè)以及人們的日常生活對電力的需求量極大,這些利用自然力量所發(fā)的電顯然不能滿足人們的需求。因此,我國的主要發(fā)電方式仍為火力發(fā)電。本文對燃煤發(fā)電機組產(chǎn)生的污染物危害進行了闡述,并有針對性地提出了改進建議。
一、火電廠的幾種大氣污染物
1、煙塵
煙塵又稱為“飄塵”?;痣姀S燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生的飄塵的化學(xué)組成比較復(fù)雜,其中有鎳、鎘、鉻、鉛、釩、砷等的有毒化合物,特別是致癌物質(zhì)苯并芘、苯芘等,通過呼吸道或皮膚進入人體,引起肺癌或皮膚癌。飄塵的危害程度與塵粒的大小及性質(zhì)密切相關(guān)。在各種飄塵中,粒徑在0.5一5.0微米的飄塵對人體的危害最大。
2、S02
SO2是無色不燃的有毒氣體,有強烈的辛辣、窒息性氣味,遇水會形成具有一定腐蝕作用的亞硫酸,若與空氣中的NO2發(fā)生光化學(xué)氧化反應(yīng),會迅速轉(zhuǎn)化為S03,進而與水汽結(jié)合形成腐蝕性和刺激性較強的硫酸?;痣姀S鍋爐產(chǎn)生的S02污染主要來自煤粉中硫的燃燒。大氣中存在的S02、S03和H2SO4(氣)等一般稱為硫的氧化物,它們對人類及動植物都是極為有害的。
3、氮氧化物
氮氧化物包括多種化合物,如一氧化氮、一氧化二氮、二氧化氮、三氧化二氮和四氧化二氮等。這些化合物中,除了二氧化氮外,其余氮氧化物都很不穩(wěn)定,遇到外界條件改變(光照、熱等)就會變?yōu)橐谎趸蚨趸?。火電廠燃煤中氮的含量大多數(shù)在1%左右,其燃燒產(chǎn)物主要為一氧化氮和二氧化氮,并且以一氧化氮為主。氮氧化物對環(huán)境的影響主要有四個方面,第一,氮氧化物是生成臭氧的主要物質(zhì)之一,臭氧的形成導(dǎo)致大氣的氧化性增強,使一些大氣污染物(如確酸鹽、硫酸鹽等)形成了二次顆粒物,從而降低了大氣能見度。第二,氮氧化物是城市細(xì)顆粒物污染的主要來源之一。細(xì)顆粒物的增多,使城市面臨的霧霾災(zāi)害風(fēng)險不斷升級。第三,在紫外線照射下,氮氧化物與碳氧化合物會發(fā)生反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧會導(dǎo)致大氣能見度降低,對眼睛和咽喉有強烈地刺激作用,并會出現(xiàn)頭痛、呼吸道疾病惡化等癥狀,嚴(yán)重的甚至可能造成死亡。
二、火電廠煙氣排放對大氣環(huán)境的危害
原煤的燃燒所排放的大量的煙塵、二氧化硫和氮氧化物,無論是對大氣環(huán)境,還是對人們的身體健康,都帶來了較大的危害。
煙塵的排放使大氣環(huán)境中煙塵的含量迅速增加,這是造成當(dāng)前霧霾加重的原因之一。長期處于這樣的大氣環(huán)境中,人體的呼吸道受到了極大的影響。
含硫煤的大量燃燒使大氣環(huán)境中二氧化硫的含量增加,當(dāng)空氣中二氧化硫的含量達到一定程度,大氣層出現(xiàn)降雨時,就會在一定范圍內(nèi)形成酸雨,且酸雨濃度隨著空氣中二氧化硫濃度的上升而上升,從而不斷加大了酸雨對建筑物的腐蝕程度和范圍,嚴(yán)重威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。此外,二氧化硫本身為一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體,如果大氣中二氧化硫的濃度相對較高,人們的日常生活也會受到影響。
三、火電廠煙氣排放的治理措施
1、煙塵排放量的控制
煙塵排放量的增加是影響大氣環(huán)境的一個主要因素,因此必須對工廠排放的煙塵進行合理控制。對于煙塵排放量的控制可從以下兩方面做起:①應(yīng)用高效的除塵裝置(比如靜電除塵裝置)和除塵技術(shù)(比如濕法除塵技術(shù))。日本的濕式電除塵技術(shù)較為成熟,并且已經(jīng)被應(yīng)用于700MW及1000MW的電廠中,經(jīng)過多年的運行,應(yīng)用經(jīng)驗較為豐富。②建立健全相關(guān)的法律法規(guī)。首先需要根據(jù)實際情況評估大氣中的煙塵含量,對于排放量超出的部分,需要重新制訂收費標(biāo)準(zhǔn),通過這種方式達到控制煙塵排放量的目的。
2、二氧化硫排放量的控制
二氧化硫的危害程度要比煙塵大,因此,在治理大氣環(huán)境污染方面,二氧化硫的治理不可忽視。對于二氧化硫排放量的控制可從以下三方面做起:①改進火電廠火力發(fā)電設(shè)備的脫硫技術(shù)或重新安裝脫硫裝置;②積極引進國外先進技術(shù),并對發(fā)電設(shè)備作脫硫技術(shù)處理,從而將二氧化硫的排放量控制在國家規(guī)定的范圍內(nèi);③完善相關(guān)的法律法規(guī),嚴(yán)格規(guī)范火電廠二氧化硫的排放量,并且對于排放量超出的部分,要實施加收排放費用等處理手段。
3、氮氧化物排放量的控制
氮氧化物與空氣中的水結(jié)合最終會轉(zhuǎn)化為硝酸和硝酸鹽。硝酸是酸雨的主要成分之一,并與其他污染物在一定條件下可產(chǎn)生光化學(xué)煙霧污染。目前,應(yīng)用較為廣泛的煙氣脫硝方法主要有選擇性催化還原法(SCR)、非選擇性催化還原法(SNCR)和混合法(SNCR/SCR)。傳統(tǒng)的SCR工藝在還原劑的選擇上以液氨為主,但當(dāng)前氨法SCR轉(zhuǎn)化成尿素SCR的工藝在美國已經(jīng)成為一種較普遍的主流工藝,以尿素為SCR還原劑的工藝已經(jīng)積累了豐富的商業(yè)運行經(jīng)驗。
結(jié)束語
總之,要治理大氣環(huán)境污染,首先需要社會各界對火電廠煙氣排放對大氣環(huán)境的危害有一個較為清晰的認(rèn)識,促進國家建立健全相關(guān)的法律法規(guī),借助法律控制、規(guī)范煙塵、二氧化硫和氮氧化物等的排放量。此外?;痣姀S也要不斷進行技術(shù)改進,完善各項工藝,或者引進國外的先進技術(shù)和裝置,減少大氣污染物的排放。近年來,浙江浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司提出“煙氣超低排放”的概念,在原來的基礎(chǔ)上,各項污染物的排放量大幅度降低,排放濃度達到天然氣機組的水平,這在燃煤電廠的可持續(xù)發(fā)展道路上具有重要的戰(zhàn)略意義。
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