陳興秀 杭州和利時(shí)自動化有限公司
引言:火電廠發(fā)電是目前最主要的發(fā)電手段,火電廠規(guī)模也隨著居民用電需求的增加逐漸擴(kuò)大,產(chǎn)生的大氣污染物也越來越多。針對環(huán)境污染問題,需要政府和企業(yè)投入更多的資源進(jìn)行控制,研究出環(huán)境保護(hù)的措施,整改火電廠大氣污染問題,盡最大限度保護(hù)生態(tài)環(huán)境。目前火電廠已經(jīng)實(shí)施了一定的大氣污染控制技術(shù),但是效果并不理想,還需要采取更加優(yōu)化的控制技術(shù)。
①超臨界發(fā)電:火電廠以提升蒸汽參數(shù),達(dá)到高效率發(fā)電的一種技術(shù)。目前各大火電廠使用的超臨界發(fā)電技術(shù)已經(jīng)有了較大的進(jìn)步,還是不可避免的會產(chǎn)生一定的大氣污染物,超臨界發(fā)電技術(shù)產(chǎn)生的大氣污染物主要來自于煤炭燃燒。這種技術(shù)的原理就是燃燒煤炭,利用燃燒熱能發(fā)電。我們都知道煤炭在燃燒的時(shí)候,盡管會產(chǎn)生熱能,但是伴隨產(chǎn)生的是二氧化硫、一氧化氮等大氣污染物,污染物如果沒有進(jìn)行合理排放,釋放到空氣中必然會帶來嚴(yán)重的空氣污染。由于超臨界發(fā)電在目前發(fā)展中算是一種比較可靠的發(fā)電技術(shù),必然會在未來繼續(xù)推行,因此針對其產(chǎn)生的大氣污染物需要進(jìn)行嚴(yán)格控制;②流化床燃燒發(fā)電:火電廠發(fā)電必然會產(chǎn)生硫元素,硫元素沒有進(jìn)行合理的吸收,直接隨著煙塵排放到空氣中,必然會造成空氣污染,長期下來,將會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染后果。為了有效控制火電廠燃燒伴隨在煙塵中的硫元素含量,火電廠推出了流化床燃燒技術(shù)。這種技術(shù)原理在于將定量的煤炭和定量的脫硫劑一起放入燃燒室,脫硫劑結(jié)合燃燒產(chǎn)生的高速氣流形成懸浮脫硫?qū)?,燃燒中產(chǎn)生的含硫化合物接觸到脫硫?qū)又螅蜁⒆詭У牧蛟孛撾x下來,從而達(dá)到排放到空氣中的煙塵硫含量降低的目的??紤]到壓強(qiáng)不同的情況,流化床燃燒技術(shù)可以被細(xì)分為常壓流化床燃燒技術(shù)和增壓流化床燃燒技術(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)中,火電廠需要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況有針對的選擇科學(xué)的流化床燃燒技術(shù)。一般來說,燃燒壓強(qiáng)與硫化程度是具有正相關(guān)關(guān)系的,燃燒壓強(qiáng),硫化程度越高,產(chǎn)生的含硫化合物就越多,脫硫工作就越復(fù)雜,這時(shí)候如果還是采用常壓流化床燃燒技術(shù),很難達(dá)到有效脫硫的效果。這樣一種情況就要求火電廠根據(jù)實(shí)際情況選擇發(fā)電手段。通常使用的脫硫劑為石灰石,石灰石中主要成分為碳酸鈣,碳酸鈣與氧氣結(jié)合在燃燒的環(huán)境下反應(yīng)成為氧化鈣,氧化鈣與硫化物反應(yīng)成為硫酸鹽,然后被排出進(jìn)而實(shí)現(xiàn)除硫的作用。使用硫化床技術(shù)進(jìn)行發(fā)電不僅能夠更好的控制硫元素含量,保護(hù)大氣環(huán)境,還能提高火電廠生產(chǎn)產(chǎn)量。由于這種技術(shù)需要的燃燒空間比較大,煤炭燃燒能夠與氧氣充分接觸,這時(shí)候較之其他發(fā)電技術(shù),同量的原材料能夠得到更多的產(chǎn)量,避免材料的浪費(fèi)。
火電廠在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)需要兼顧環(huán)境效益,在生產(chǎn)中需要財(cái)務(wù)一定的環(huán)境污染控制措施。以下就對火電廠生產(chǎn)中產(chǎn)生的幾種常規(guī)大氣污染物提出控制優(yōu)化對策。
火電廠是目前最主要的發(fā)電手段,相比于其他發(fā)電廠,它的發(fā)電產(chǎn)量更高,產(chǎn)生的大氣污染物也更多,因此,相關(guān)政策要求火電廠在生產(chǎn)的過程中必須考慮到環(huán)境污染控制問題。需要在做好環(huán)境保護(hù)、大氣污染控制的措施下進(jìn)行生產(chǎn)活動?;痣姀S的常規(guī)污染控制技術(shù)主要是針對燃燒產(chǎn)生的煙塵和PM2.5。對于煙塵一般使用除塵器進(jìn)行控制,對于PM2.5這種比較看不見,摸不著的污染物需要采取更加先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行處理。目前,有的火電廠也會使用沉降室來處理常規(guī)污染物,還有的火電廠會從水源控制污染物排放。盡管目前我國針對環(huán)境污染問題,對火電廠的污染物排放量進(jìn)行了明確的限量,明確規(guī)定火電廠污染物排放量不能超過300萬頓,但是在實(shí)際監(jiān)測中,很多火電廠的污染物排放量都高于300萬噸,達(dá)到了320萬噸左右,這就說明了盡管有了明確的限制,但是各大火電廠的執(zhí)行力度并不高。因此,我國需要針對火電廠,出臺更加規(guī)范嚴(yán)格的生產(chǎn)監(jiān)督機(jī)制,對火電廠生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),尤其是污染物排放換季節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督,保證各大火電廠將國家出臺的污染物控制對策貫徹落實(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中。
對于硫化物的污染控制主要是通過降低燃燒中硫元素的含量來實(shí)現(xiàn)的,在目前的火電廠中主要使用的控硫技術(shù)借助脫硫劑得以實(shí)現(xiàn)。根據(jù)燃燒時(shí)間段不同,脫硫劑的作用不同,將脫硫劑脫硫技術(shù)分為燃燒前脫硫技術(shù),燃燒中脫硫技術(shù)以及燃燒后脫硫技術(shù)。燃燒前脫硫技術(shù)顧名思義就是在煤炭還沒有放入燃燒室進(jìn)行燃燒之前,就對煤炭燃燒會產(chǎn)生的煙塵和硫化物進(jìn)行脫硫處理。這種燃燒前脫硫的技術(shù)并不適合用于火電廠生產(chǎn),火電廠生產(chǎn)量大,使用的燃燒煤炭較多,不可能對每一塊煤炭進(jìn)行脫硫處理,不僅工作量大,難以實(shí)現(xiàn),而且除硫成本較高,在火電廠脫硫中不適用;燃燒中脫硫技術(shù)就是類似上文的流化床燃燒技術(shù)發(fā)電使用的控硫技術(shù),使用石灰石作為脫硫劑,脫硫劑與煤炭一同在燃燒的條件下與氧氣發(fā)生反應(yīng),石灰石中的碳酸鈣與氧氣反應(yīng)成為氧化鈣,煤炭燃燒產(chǎn)生硫化物,硫化物與氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成一種固態(tài)硫酸鹽,然后與其他固態(tài)物質(zhì)一起被排出,避免其排放到空氣中造成大氣污染。由于其科學(xué)性和高效性,這種脫硫技術(shù)在我國的火電廠污染控制中使用的較多;燃燒后脫硫技術(shù)主要是針對煤炭充分燃燒后的煙氣進(jìn)行處理,直接對產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行處理,也是能夠有效是煙氣中的硫元素固化,實(shí)現(xiàn)脫硫目的。燃燒后脫硫技術(shù)也應(yīng)用于部分火電廠生產(chǎn)中。
火電廠產(chǎn)生的大氣污染中最主要的組成部分就是硫化物和氮氧化物,上文談到采用脫硫劑降低硫化物中硫元素的含量,那么針對氮氧化物的污染控制,火電廠使用的較多的是一種低氮燃燒技術(shù)。低氮燃燒技術(shù)的原理不在于對原材料進(jìn)行控制,也不在于使用類似脫硫劑一樣的物質(zhì)控制氮含量,而是針對空氣做工作。采取科學(xué)的措施降低空氣中氧氣的濃度,這就使得煤炭在燃燒的時(shí)候,沒有足夠的氧氣與其中的氮元素進(jìn)行反應(yīng),燃燒形成的氮氧化合物含量自然會減少,能夠隨著煙氣排放到空氣中的氮氧化合物自然會減少,大氣污染中的氮氧化合物也會因此被有效控制,大氣環(huán)境也能夠因此得到保護(hù)。
雖然國家和政府的政策和法律法規(guī)的要求下,火電廠已經(jīng)采取了相應(yīng)的措施對生產(chǎn)產(chǎn)生的大氣污染物進(jìn)行了控制,但是在實(shí)際行動中,并沒有得到十分顯著的控制效果。對此,火電廠還需要在實(shí)踐中,借助先進(jìn)的設(shè)施設(shè)備,學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù),尋求更加優(yōu)化的大氣污染物控制技術(shù),將污染物控制行動貫徹落實(shí),有效進(jìn)行。相關(guān)企業(yè)需要時(shí)刻謹(jǐn)記經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境保護(hù)的利害關(guān)系,時(shí)刻將環(huán)境保護(hù)作為一種生產(chǎn)基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行生產(chǎn),保障生產(chǎn)的科學(xué)性。