何東明
摘 要:隨著電能需求越來越大,火力發(fā)電成為一個(gè)必然趨勢(shì),在火力發(fā)電機(jī)的選擇上,優(yōu)先選擇了容量較大的設(shè)備,提高了電廠生產(chǎn)效率,但同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題,即大量二氧化硫排放到空氣中,造成環(huán)境污染。針對(duì)這一問題,燃煤電廠必須要積極研究脫硫技術(shù),確保電力生產(chǎn)的同時(shí),也能減少環(huán)境污染。本文對(duì)燃煤電廠的脫硫研究現(xiàn)狀和防治對(duì)策進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:燃煤電廠 脫硫技術(shù) 現(xiàn)狀 防治對(duì)策
中圖分類號(hào):X701.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-9082(2019)02-0-01
燃煤電廠是電力生產(chǎn)的主要場(chǎng)所,對(duì)于燃煤電廠而言,除了要實(shí)現(xiàn)自身可持續(xù)發(fā)展之外,還必須要堅(jiān)持生態(tài)發(fā)展理念,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的燃煤電廠生產(chǎn)過程中,排放大量二氧化硫到空氣中,對(duì)大氣污染嚴(yán)重,近年來工業(yè)發(fā)展越來越迅速,對(duì)環(huán)境的污染也越來越嚴(yán)重,傳統(tǒng)的燃煤廠脫硫技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)要求,燃煤電廠必須要采取切實(shí)可行的脫硫技術(shù),降低煙氣排放,才能促進(jìn)燃煤電廠實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
一、燃煤電廠脫硫現(xiàn)狀分析
火力發(fā)電是生產(chǎn)電能產(chǎn)品的主要途徑,由于燃煤電廠的環(huán)境污染問題嚴(yán)重,從上世紀(jì)七十年代開始,我國(guó)的燃煤電廠就開始嘗試煙氣脫硫工藝試驗(yàn),經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間研究總結(jié),取得了成功經(jīng)驗(yàn)。九十年代開始,我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了一些先進(jìn)的煙氣脫硫工藝,對(duì)燃煤電廠的脫硫工作提供了技術(shù)保障。比如某燃煤電廠采用的簡(jiǎn)易石灰石-石膏法脫硫裝置、電子束法脫硫技術(shù)等,都是從國(guó)外引進(jìn)的脫硫技術(shù),在電廠中應(yīng)用廣泛,發(fā)揮了很大作用。但隨著燃煤電廠的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,煤炭燃燒量劇增,產(chǎn)生的煙氣含量也越來越大,二氧化硫和二氧化氮的排放量更是大幅度增加,環(huán)境污染越來越嚴(yán)重,給然每次帶來了很大的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)的燃煤電廠主要采用干法和濕法脫硫脫硝技術(shù),在一定程度上可以降低煙氣對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染,但是也存在一些不足之處,例如在干法脫硫脫硝技術(shù)中,采用爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝,脫硫效率較低,而且在脫硫過程中還需要大量石灰石,濕法煙氣脫硝技術(shù)的效率較高,但是運(yùn)行成本較高,在燃煤電廠中的應(yīng)用也不是很廣泛。盡管效率較高,但運(yùn)行費(fèi)用卻十分龐大,在燃煤電廠中很難得到廣泛推廣。另外,采用干法和濕法進(jìn)行脫硫的時(shí)候,一般都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)地廢渣或廢水,如果不能對(duì)其進(jìn)行有效處理,則肯定會(huì)造成二次污染,對(duì)環(huán)境的破壞比較嚴(yán)重,達(dá)不到保護(hù)環(huán)境的目的。
因此,針對(duì)當(dāng)前燃煤電廠的脫硫現(xiàn)狀,必須要轉(zhuǎn)變思想,對(duì)傳統(tǒng)的脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,從電廠可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā),對(duì)廢物資源進(jìn)行重新利用,避免產(chǎn)生二次污染,只有這樣才可以提高燃煤電廠的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。
二、燃煤電廠脫硫?qū)Σ?/p>
1.改變能源戰(zhàn)略
我國(guó)的煤炭資源豐富,而且煤炭資源的消耗比重也非常高,煤炭作為一種常規(guī)能源,產(chǎn)生的污染也十分嚴(yán)重,目前很多國(guó)家都積極改變能源戰(zhàn)略,盡量減少對(duì)以煤為主的傳統(tǒng)模式,由于我國(guó)的工業(yè)結(jié)構(gòu)限制,如果想要在短時(shí)間內(nèi)改變以煤為主的能源結(jié)構(gòu)是不可能的,從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來講,必須要改變煤炭能源結(jié)構(gòu),緩解燃煤帶來的環(huán)境污染問題,促進(jìn)火力發(fā)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。例如,根據(jù)電力市場(chǎng)的需求發(fā)展,可以大力發(fā)展水電、核電、風(fēng)電等發(fā)電方式,逐漸改變以煤為主的能源結(jié)構(gòu)。我國(guó)的水力資源也十分豐富,蘊(yùn)藏量大約為680GW,可用于開發(fā)的有380GW,居世界首位,水電生產(chǎn)過程中不會(huì)排放二氧化硫,而且水資源是可再生資源。另外,還可以使用核電來代替燃煤,減少二氧化硫的排放,但人們比較擔(dān)心的是核電安全問題,經(jīng)過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)核電也是安全可靠的,可以成為我國(guó)長(zhǎng)期發(fā)展的主要能源之一。
2.加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用
針對(duì)當(dāng)前燃煤電廠的脫硫現(xiàn)狀和脫硫技術(shù)問題,必須要積極加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的研究,從而提高脫硫效率,降低成本,并且能夠最大程度的實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝,降低對(duì)環(huán)境的污染。
第一,開發(fā)新材料。濕法、干法脫硫依舊是燃煤電廠常用的脫硫方法,為了提高脫硫效率,可以開發(fā)一些新的干法和濕法脫硫劑、催化劑、吸附劑,開發(fā)出更低廉、高效、復(fù)合型、多功能、可再生循環(huán)利用的脫硫劑、催化劑,降低脫硫成本,提高脫硫效率。
第二,研發(fā)新的脫硫工藝。未來可以積極研究脫硫技術(shù)的多聯(lián)產(chǎn)工藝、多級(jí)脫硫工藝,對(duì)二氧化硫以及燃煤電廠生產(chǎn)過程中的廢物進(jìn)行充分利用,比如可以生產(chǎn)硫酸銨化肥、硫酸鎂化肥作為農(nóng)副產(chǎn)品,在脫硫的時(shí)候也可以對(duì)廢物進(jìn)行回收利用,產(chǎn)生價(jià)值。同時(shí),還可以根據(jù)煙氣中的二氧化硫的濃度進(jìn)行多級(jí)脫硫,提高脫硫水平。
第三,研發(fā)輔助脫硫技術(shù)。輔助脫硫技術(shù)可以明顯提高脫硫效率,指的是在不改變?cè)瓉淼纳a(chǎn)工藝條件的基礎(chǔ)上研發(fā)出更多新的輔助脫硫技術(shù),如超聲波、微波、電子輻射、電化學(xué)催化等技術(shù)手段,都可以實(shí)現(xiàn)輔助脫硫效果。新型輔助脫硫手段的應(yīng)用,還可以提高傳統(tǒng)脫硫工藝的適應(yīng)性和針對(duì)性,在更多的場(chǎng)合中都可以應(yīng)用脫硫技術(shù)。
第四,創(chuàng)新濕法脫硫技術(shù)。濕法脫硫工藝是當(dāng)前世界上使用最廣泛,也最成熟的一種脫硫技術(shù),是未來燃煤電廠生產(chǎn)過程中發(fā)展的主要方向。采用濕法脫硫工藝必須要注意一些問題,比如濕法脫硫工藝設(shè)備容易結(jié)垢,對(duì)設(shè)備造成堵塞,針對(duì)這種問題,可以精簡(jiǎn)設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)件或者使用添加劑來防止結(jié)垢,再比如生產(chǎn)過程中很容易產(chǎn)生腐蝕物質(zhì),對(duì)設(shè)備造成腐蝕,可以改變?cè)O(shè)備的材料,選擇抗腐蝕能力更好的材料,降低設(shè)備損壞。對(duì)于脫硫過程中產(chǎn)生的廢水,也必須要進(jìn)行回收處理,防止二次污染,對(duì)廢水進(jìn)行清潔,分離出其中的有用物質(zhì),比如將廢水中的硫轉(zhuǎn)化為硫磺或石膏,經(jīng)過處理之后的廢水可以再次回收循環(huán)利用。
3.發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)
我國(guó)的煤炭含量豐富,煤炭也是工業(yè)生產(chǎn)中的主要原料,因此,為了對(duì)煤炭資源進(jìn)行利用,同時(shí)降低污染,可以加強(qiáng)對(duì)煤炭潔凈技術(shù)的應(yīng)用,比如對(duì)煤炭資源進(jìn)行洗選加工、限制開采含硫量較高的煤炭資源、煤炭氣化或者液化等,都是常見的煤炭潔凈技術(shù),能夠減少煤炭使用過程中的硫、氮排放量。
綜上所述,火力發(fā)電是我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展過程中的主要模式,燃煤電廠的生產(chǎn)可以為社會(huì)提供大量電能產(chǎn)品,但同時(shí)帶來的環(huán)境污染問題也比較嚴(yán)重。目前應(yīng)用于燃煤電廠煙氣脫硫的技術(shù)很多,但其中依舊存在一些問題。未來必須要加強(qiáng)對(duì)脫硫脫硝技術(shù)的創(chuàng)新,確保其具有較強(qiáng)的實(shí)效性,降低對(duì)環(huán)境的污染,促進(jìn)燃煤電廠實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、可持續(xù)發(fā)展。