摘要:一直以來,SO2都是燃煤電廠向外排放的主要污染物之一。近年來,隨著綠色中國發(fā)展戰(zhàn)略的提出,各行各業(yè)都投入到保護環(huán)境的隊伍之中,電力工業(yè)也包括其中。本文主要從燃煤電廠脫硫的現(xiàn)狀入手,對其現(xiàn)狀進行分析并提出一定的治理措施。
關(guān)鍵詞:燃煤電廠;二氧化硫;脫硫
當前,我國的環(huán)境情況面臨嚴重的壓力,SO2、粉塵等物質(zhì)的大量存在對地球環(huán)境造成了非常嚴重的威脅。在電力工業(yè)中,燃煤電廠在運行過程中所產(chǎn)生及對外排放的對大氣有污染的物質(zhì)尤為眾多。數(shù)據(jù)顯示,只在20世紀90年代,燃煤電廠中排放的SO 2占全國排放量的比重一年比一年高,且還以每年3%的速度增長,到千禧年的時候,其比重已經(jīng)超過了50%。可見,燃煤電廠的優(yōu)化即燃煤電廠的脫硫與環(huán)境治理工作緊密相關(guān)。那么問題就在于燃煤電廠的脫硫工作現(xiàn)在情況到底如何且該如何治理呢?
一、當前燃煤電廠脫硫的情況
我國是煤存儲大國,燃煤電廠由于其所具備的能源優(yōu)勢在能源使用中脫穎而出。但伴隨其大量投入生產(chǎn)而帶來的環(huán)境污染情況日趨嚴重,從第9個五年計劃頒布以來,國家就開始一直致力于對燃煤電廠的優(yōu)化升級和對清潔能源的使用,其中在燃煤電廠的投入生產(chǎn)中,不斷致力于脫硫工作的開展。
在燃煤電廠中,脫硫工作一般可分為3種類型:一是在對煤等化石燃料燃燒前就對其進行諸如液化、氣化和重力脫硫、磁電分離等方式的處理,該過程大都屬于物理脫硫法,這種方式可視為第一道防線;二是在對煤等化石燃料燃燒的過程中在爐內(nèi)脫硫,這種方式具體又可分為在爐內(nèi)使用鈣、燃燒時使用添加劑,該過程大都屬于化學(xué)過程,不僅工藝復(fù)雜,而且有可能會因為影響到煤的屬性而導(dǎo)致煤的發(fā)熱量降低,這種方式可視為第二道防線;三是在燃燒后進行脫硫,主要是指煙氣脫硫,這種方式現(xiàn)在廣泛運用于世界上的很多國家,當然也是最為有效的一種。所以在我國,目前最為有效的脫硫方式就是在那些燃煤電廠廣泛分布的地區(qū),循序漸進地安裝脫硫設(shè)施。
據(jù)國家工業(yè)指數(shù)報告顯示,在21世紀剛開始的時候,在容量2億kW的火電裝機中,大約只有100萬kW的機組安裝了脫硫設(shè)備,比重達0.5%,表面看起來這個比例實在是微乎其微,甚至可以說可以忽略不計,但是考慮在1kW的火電機中就需安裝價值約8000元的脫硫設(shè)備,那么只占0.5%的機組只在安裝脫硫設(shè)備這一項就得投資約80億人民幣,而這才僅僅是0.5%的脫硫設(shè)備所需耗費的資金,何況是2億kW的火電機組,這其中還沒有包括所需脫硫設(shè)備的運費,因為脫硫設(shè)備的生產(chǎn)很多來自于歐美國家。由此可見,燃煤電廠的脫硫工作所面臨的情況非常棘手,其問題不僅在于程序復(fù)雜,更為重要的是所需資金投入太高。
二、防治措施
(一)改變能源使用梯次
我國是煤存儲、消耗大國,但同時也是能源大國,水能、核能、風能資源豐富,市場潛力不容小覷,可以作為代替煤電的重要方式。在我國,其中水力儲量就是700GW,其中可以有效使用的約占一半為400GW,位居世界前列。三峽大壩的開建為南方尤其對于緩解華東、華南的用電的緊張局面起到的巨大作用就是一個明證,何況核能這種具有極大能量輸出的資源。
(二)改善用煤技術(shù)
煤在我國的能源使用中一直都是第一位的,所以改善用煤、凈煤技術(shù)是未來優(yōu)化用煤的重中之重,其主要方式是對煤炭的清洗加工,具體可分為煤炭的氣化和液化;減少高純度煤的挖掘與使用;循環(huán)流化床的使用;增壓流化床(PFBC)的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的使用,劣質(zhì)煤優(yōu)化后的使用等等。
(三)借鑒和開發(fā)屬于自身的脫硫設(shè)備
當前,我國在部分燃煤電廠中使用的脫硫設(shè)備,其生產(chǎn)地大都位于國外的歐美國家,不光價格昂貴,受制于國外的行情,不能有效做到在每個地區(qū)、每個燃煤電廠機組量化地安裝脫硫設(shè)備,而且設(shè)備的運行成本也十分昂貴,這使一般的燃煤電廠的開支更加入不敷出,哪有剩余的資金買進這種昂貴不堪的設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計,只在燃煤電廠機組上安裝脫硫設(shè)備所需要的資金就占了整個電廠資金支出的15%,而這些設(shè)備的運行費又占了整個電廠資金的5%,其代價之高令人唏噓。所以研發(fā)和投資屬于適合我們?nèi)济弘姀S自身的脫硫設(shè)備十分重要,當然,在這方面面臨的難題還需要慢慢攻克,這方面可以積極借鑒國外的先進經(jīng)驗,企業(yè)之間也可以建立互動合作網(wǎng)絡(luò),共同開展設(shè)備的研發(fā)與投入。
(四)加大科技研發(fā)與投入,減少排放
我國是一個煤消耗大國,目前乃至將來雖然可以不斷優(yōu)化能源使用的梯次,但是在未來的很長時間內(nèi),煤在能源總消耗中的使用權(quán)重依然會很高,所以改善用煤、凈煤技術(shù)仍舊是防治SO2等重要污染物排放的方式之一。比如在燃煤電廠投入上產(chǎn)的過程中,不斷剔除一些高耗能的機組,如2010年比2005年在1kW/h的用煤就減少了120g,這樣每年就可節(jié)約2640萬t煤,每年就可以減少72萬tSO2的排放。
三、結(jié)語
總之,通過各種方法脫硫,可以在一定程度上減少對環(huán)境的污染,燃煤電廠在運行過程中所產(chǎn)生的SO2污染物,對環(huán)境的破壞不言而喻,如何減少或防止SO2等污染物的大量排放這個難題,不僅在于加大對燃煤電廠脫硫的研發(fā)和投入,而且要十分注重對新能源的開采與使用,降低煤能源的使用比重。
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作者簡介:陳勇(1971),技師,單位:大唐集團科技工程有限公司洛河脫硫特許經(jīng)營項目管理部。