摘 要:在多種發(fā)電方式中火力發(fā)電占有較大的比重,近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到長(zhǎng)足發(fā)展,對(duì)電力的需要也日益增加,也隨之建造了許多新的發(fā)電機(jī)組,對(duì)環(huán)境的損害也越來(lái)越嚴(yán)重,國(guó)家環(huán)保部門對(duì)火力發(fā)電廠的排放標(biāo)準(zhǔn)也正在變得更加嚴(yán)格。在重新修訂的環(huán)保條例中也明確表明,既要青山綠水也要金山銀山。因此對(duì)這些發(fā)電廠增設(shè)安裝脫硫設(shè)備,來(lái)減少SO2排放量,從源頭制止,降低污染環(huán)境的要素,就顯得十分必要。本文以火力發(fā)電廠的煙氣脫硫工藝為核心實(shí)施論述,有針對(duì)的提煉出對(duì)脫硫效率有影響的要素然后提出相對(duì)應(yīng)提高脫硫效果的措施。
關(guān)鍵詞:深度脫硫;脫硫技術(shù);分析應(yīng)用;火力發(fā)電
近年來(lái)由于我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)是位居世界第二的經(jīng)濟(jì)體,相應(yīng)的我國(guó)也付出了慘重的代價(jià),因?yàn)閷?duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的不夠重視,以至我國(guó)的環(huán)境受到了較為嚴(yán)重的損害。我國(guó)不僅僅是世界上最大的原煤產(chǎn)地還是最大的煤炭資源消耗國(guó),由于發(fā)電的需要,煤炭的需求量加大,于是導(dǎo)致了SO2的超量排放,對(duì)居民的生活和生產(chǎn)產(chǎn)生了較為重大的影響,一定程度上阻礙了我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。所以為了減輕環(huán)境污染,我們需要給火力發(fā)電廠增設(shè)煙氣脫硫設(shè)備使SO2中酸性污染物的排放量下降,減少酸雨的形成從而直接降低酸雨對(duì)我們的危害。
1、火力發(fā)電廠脫硫技術(shù)簡(jiǎn)介
現(xiàn)在市面上的脫硫措施有很多種,為了降低成本提高產(chǎn)能,很多的火力發(fā)電廠多采取構(gòu)造輕便,具有較高容錯(cuò)性,且脫硫效果顯著的辦法。目前大多采用濕法脫硫、半干法脫硫、電子束脫硫等幾種較為常見的方式。
1.1 濕法脫硫
濕法脫硫技術(shù)是用脫硫劑對(duì)煙道末端排放的煙氣進(jìn)行洗濯的方法,經(jīng)過(guò)脫硫劑和煙氣的充分反應(yīng)來(lái)降低煙氣中附著的SO2,并用較強(qiáng)具有吸附能力的氣體去吸收燃煤發(fā)電廠排放的SO2,將它轉(zhuǎn)化為液態(tài)形式。因?yàn)闈穹摿蚣夹g(shù)具有技術(shù)較為成熟、脫硫效果顯著、吸附能力強(qiáng)、選擇性能好、操作簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生二次污染等較為明顯的優(yōu)勢(shì),所以一些中大型的燃煤發(fā)電廠都將濕法煙氣脫硫作為首要的脫硫方法,濕法脫硫也是當(dāng)前世界上火力發(fā)電廠多采用的主要脫硫技藝,但是濕法脫硫也具有投資大,產(chǎn)廢水等缺點(diǎn)。
1.2 半干法脫硫
半干法脫硫技術(shù)是一種基于多次循環(huán)吸收的基礎(chǔ),將反應(yīng)物置入循環(huán)流化床內(nèi),流化床的鍋爐用流態(tài)化燃燒和固態(tài)干燥消石灰粉去排匯的形式,讓吸收劑對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行多次循環(huán)再吸收,延長(zhǎng)吸收劑和煙氣有效接觸的工夫,之后通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以高效率的降低煙氣中的SO2的含量,顯著提升脫硫效果。而且半干法具有可循環(huán)使用,干燥時(shí)間短,費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)。非常適用于中小型燃煤發(fā)電廠的煙氣脫硫,是目前中小型燃煤發(fā)電廠的重要脫硫方法。
1.3 電子束法脫硫
電子束法脫硫是把煙氣的溫度降低到一定程度,然后利用電子束去輻射煙氣,產(chǎn)生游離基,游離基會(huì)與煙氣中的SO2和氮氧化物等發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硝酸和硫酸等物質(zhì),然后噴入氨氣進(jìn)行反應(yīng)形成硝酸銨和硫酸銨。這種方法的脫硫率可達(dá)到90%,并且不產(chǎn)生廢物,對(duì)延期條件的變化實(shí)用性也更強(qiáng),操作相比較而言比較簡(jiǎn)單且有效地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制,達(dá)到了脫硫的目的[2]。
2、影響脫硫效率的原因及解決措施
2.1 塔煙氣溫度
在進(jìn)行煙氣脫硫時(shí),同時(shí)應(yīng)該合理管控?zé)煖?,避免煙溫過(guò)高致使SO2從氣體狀態(tài)到液體狀態(tài)的分散量降低,SO2吸取量降低,霧滴蒸發(fā)速度變快從而導(dǎo)致霧滴干燥吸收劑失去原有的活性,吸收劑的利用率下降等不利于煙氣脫硫的現(xiàn)象的產(chǎn)生。并且當(dāng)煙溫溫度超過(guò)閾值時(shí),電除塵電場(chǎng)中的比電阻也會(huì)隨之變大,降低除塵率,導(dǎo)致煙氣中灰塵的含量增多,使脫硫效果變得不顯著。然而溫度過(guò)低導(dǎo)致的煙氣溫度降低,煙溫低于霧點(diǎn)進(jìn)入除塵裝置時(shí)又會(huì)出現(xiàn)蝕化或脫硫顆粒板結(jié)的情況。鑒于此現(xiàn)象,我們必須要加強(qiáng)對(duì)煙氣溫度的調(diào)控,將含硫量和煙塵含量把控在合適的范圍內(nèi)進(jìn)行反應(yīng),輔以適宜的溫度更加有利于提高脫硫的效率,延長(zhǎng)除塵器的使用壽命,使煙氣脫硫技術(shù)具有穩(wěn)定運(yùn)行性和經(jīng)濟(jì)高效益性。
2.2 循環(huán)液副鹽的總濃度
脫硫循環(huán)液中副鹽含量的高低也會(huì)對(duì)脫硫的效率產(chǎn)生影響。比如脫硫效率和出口硫化氫的含量就會(huì)受到脫硫液中的代硫酸鈉、硫酸鈉的含量多少的影響。這也在一定程度上表明了副鹽的含量會(huì)對(duì)堿液對(duì)硫化氫的吸收產(chǎn)生直接的影響。代硫酸鈉含量的升高也會(huì)使催化劑的再生速度下降,因此脫硫液中存在的副鹽妨礙了脫硫催化劑的再生過(guò)程。硫浮選也會(huì)受到脫硫循環(huán)液中副鹽的影響,并且伴隨代硫酸鈉和硫酸鈉的含量的增多,會(huì)延長(zhǎng)硫顆粒在再生槽中停留的時(shí)間,使硫磺的產(chǎn)率下降。綜上所述,脫硫效率會(huì)受到脫硫循環(huán)液副鹽的總濃度影響。因此,在脫硫時(shí)我們應(yīng)當(dāng)注重脫硫液中副鹽的總濃度,通過(guò)將催化劑的濃度調(diào)節(jié)在合適的范圍內(nèi),來(lái)防止副鹽濃度升高給脫硫帶來(lái)的影響,以保障脫硫的正常進(jìn)行,但是如果副鹽濃度超過(guò)200/L,我們就需要采用更加合適的技術(shù)去降低副鹽的濃度,從而降低脫硫工作受到的影響,使脫硫效率得到基本保障。
2.3 煤炭的品質(zhì)
煤中含硫量的多少取決于媒質(zhì)的好壞,而煙氣中SO2的濃度又和媒質(zhì)的含硫量息息相關(guān)。如果在脫硫技術(shù)中使用的煤質(zhì)量和所要求的媒質(zhì)的品質(zhì)差別過(guò)大的話,勢(shì)必會(huì)對(duì)脫硫的效率產(chǎn)生較為明顯的影響,并且中小型的火力發(fā)電廠煤資源的來(lái)源并不具有穩(wěn)定性,相較于大型發(fā)電廠對(duì)品質(zhì)的把控也不是很嚴(yán)格,煤的品質(zhì)也參差不齊。煤的品質(zhì)越好,對(duì)煙氣中SO2的吸收效率也就越高,脫硫的效率也就會(huì)得到顯著的提升。 所以在脫硫時(shí),盡量選擇含硫量在0.51―1.0%之間的高品質(zhì)煤,高品質(zhì)煤既對(duì)提高脫硫效率有幫助也對(duì)空氣的保護(hù)有好處,可以有效降低對(duì)空氣造成的污染。不僅可以達(dá)到國(guó)家環(huán)保部門要求的排放標(biāo)準(zhǔn)而且可以增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.4 石灰石的質(zhì)量選擇
作為脫硫技術(shù)中不可或缺的一員,石灰石質(zhì)量的高低將直接影響吸收劑在煙氣脫硫中的功效,一般的石灰石的顆粒大小會(huì)影響石灰石在反應(yīng)過(guò)程中的活性,石灰石的顆粒越小其活性就越大,純度就越高,反應(yīng)也就越充分,吸收的速率也就很快,其在火力發(fā)電廠脫硫技術(shù)中的作用也就更加顯著。因此,在脫硫時(shí)我們一定要保證石灰石的精細(xì)度達(dá)到90%以上并且可以流經(jīng)325目篩,來(lái)確保石灰石顆粒的大小和純度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),在保證很高的活性的前提下也要保證其純度達(dá)到90%以上,這樣可以有效的提高脫硫的效率,然后在確保制粉系統(tǒng)出力、制耗的前提下,通過(guò)不斷提高石灰石的細(xì)度,使脫硫的效果達(dá)到最佳。
2.5 煙塵的影響
煙塵對(duì)煙氣脫硫的影響是很大的,因?yàn)槌龎m裝置并不能完全的過(guò)濾煙氣,經(jīng)過(guò)除塵裝置的煙氣仍然會(huì)滯留一部分煙塵,這部分煙塵中含有的氟鋁絡(luò)化物對(duì)碳酸鈣的包裹作用尤其顯著,會(huì)使脫硫效率下降,如果煙氣中的粉塵濃度過(guò)高,當(dāng)達(dá)到甚至超過(guò)400mg/m3(千)的時(shí)候會(huì)使脫硫效率嚴(yán)重下降。鑒于此如果要提高除塵器的效率就要增加除塵裝置的安設(shè),除塵裝置的效率高了,粉塵濃度也就隨之減少了,石灰石中的鈣離子也就可以得到高效的溶解了。漿液的反應(yīng)也會(huì)變快,脫硫效率自然就得到了提高。為了確保脫硫效率的長(zhǎng)效性我們也要增加對(duì)除塵器的監(jiān)管力度,做到定期巡護(hù)排查,從而使脫硫效率得到長(zhǎng)效的提升。
3、結(jié)束語(yǔ)
中小型火力發(fā)電廠具有消耗能源多、造成嚴(yán)重污染重、SO2排放量多的特點(diǎn)。但是這些發(fā)電廠承擔(dān)著生活用電、工業(yè)用電等重任。因此必須要對(duì)這些發(fā)電廠脫硫技術(shù)的應(yīng)用分析進(jìn)行加強(qiáng),同時(shí)要深入挖掘影響脫硫技術(shù)的原因,并加以改進(jìn)和優(yōu)化,提高中小型火力發(fā)電廠的脫硫效率,做到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)齊飛。加速燃煤火力發(fā)電廠脫硫技術(shù)的革新。
參考文獻(xiàn):
[1]吳劍恒.中小型熱電廠深度脫硫方式的選擇與應(yīng)用[J].工業(yè)鍋爐,2015(03):45-49+57.
[2]苗強(qiáng).燃煤脫硫技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].潔凈煤技術(shù),2015,21(02):59-63.
作者簡(jiǎn)介:
劉會(huì)民,1973年8月6日,男,漢族,畢業(yè)于哈爾濱電力學(xué)院,中專學(xué)歷,熱能動(dòng)力專業(yè),主要從事鍋爐檢修工作,現(xiàn)在黑河市熱電廠工作。