淺究脫硫超低排放技術在電廠中的應用

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超低排放,是指火電廠燃煤鍋爐在發電運行、末端治理等過程中,採用多種污染物高效協同脫除集成系統技術,使其大氣污染物排放濃度基本符合燃氣機組排放限值,即煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度(基準含氧量6%)分別不超過10 mg/m³、35 mg/m³、50 mg/m³,比《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)中規定的燃煤鍋爐重點地區特別排放限值分別下降50%、30%和50%,是燃煤發電機組清潔生產水平的新標杆。

淺究脫硫超低排放技術在電廠中的應用

摘 要:隨着我國經濟的飛速發展和人均生活質量逐步提高,人們更加關注綠色生態和低碳環保,許多發電廠也推出脫硫超低排放技術,希望最大程度降低發電過程帶來的危害。文章通過分析脫硫超低排放技術,詳細分析該技術的實際應用,希望爲我國脫硫超低排放技術發展提出參考意見。

關鍵詞:脫硫;電廠;應用;超低排放技術

引言

儘管我國第二、三產業飛速發展,且人均收入水平大幅度提升,但是在經濟發展過程中消耗大量能源,且能源需求量正不斷擴大。目前,我國絕大多數發電廠的原料是煤,而煤在燃燒時會釋放大量有害氣體,不但降低空氣質量,而且對所有人的生命造成威脅,所以在智能電網發展的基礎上,我國推出脫硫超低排放技術,並積極地將該技術應用於大多數電廠。

一、脫硫超低排放技術分析

衆所周知,大多數發電廠通過燃燒煤發電,然而在燃燒煤的過程中會產生大量煙氣,煙氣中主要包含二氧化硫、氮氧化物等有毒氣體,對空氣造成嚴重污染,爲了減少大氣中的污染物,我國明確出臺一項計劃要求發電廠採取措施降低污染排放量,並對超低排放標準做出明確規定,其中煙塵排放量低於每立方米五毫克,二氧化硫排放量低於每立方米三十五毫克,氮氧化物的排放量低於每立方米五十毫克。通常發電廠爲了清潔煙氣而採取的措施是協同脫除集成技術,該技術可脫除煙氣中的污染物。

二、脫硫超低排放技術在電廠中的實際運用

一般而言,發電廠的規模不同,其發電機組的容量也不同,然而無論何種容量的發電機組,都應經過脫硫脫硝技術處理。受到當前科學技術的限制,目前我國運用頻率最高的脫硫超低排放技術主要有三種,分別是石灰石-石膏溼法脫硫技術,雙循環脫硫技術以及單塔雙區脫硫技術,其中最後一種脫離技術是大多數電廠運行較爲成熟的工藝,相比於脫離技術,除塵技術的工作原理更加簡便,主要包括溼式電除塵、低溫除塵等, 其中第一種除塵技術是規模較大的電廠運行成熟的工藝,本文主要以運行較成熟的工藝爲例進行分析。

2.1 電廠“超潔淨排放”工藝流程

作者將以某電廠爲例,對該電廠的“超潔淨排放”工藝流程進行解析,其流程圖如圖1所示。

圖1 某電廠“超潔淨排放”工藝流程圖

由圖1可知,該工藝主要從鍋爐處入手,當煤在鍋爐中經過燃燒產生氣體後,首先需要對煙氣混合物進行低氮燃燒處理,與此同時,需要建立爐底幹渣收集倉對幹渣進行收集。第二步在經過低氮燃燒處理的氣體中加入氮氣,並運用選擇性催化還原法進行脫硝處理。第三步需要對氣體進行靜電除塵和布袋除塵處理,這個過程可得到幹除灰,幹除灰和與爐底幹渣在其他方面有很重要的作用,工作人員可將其運送出去綜合利用。第四步需要運用到引風機,引風機的主要作用是將氣體運送至脫硫環節,在這個過程中需要加入一定量石灰石粉,以加快工序的進度,這個處理過程會生成一定量石膏,石膏可做建築用途,也可外運綜合利用。第五步需對氣體進行溼式電除塵處理,經過這一系列淨化處理後的氣體便可直接通過煙囪排出。

2.2 單塔雙循環溼法脫硫技術

單塔雙循環的工作原理相對簡單,且塔結構不復雜,具體結構如圖2所示。

圖2 單塔雙循環溼法脫硫技術原理圖

由圖2可知,單塔的吸收塔被一分爲二,構成上下兩個迴路,上下兩部分都存在獨立的噴淋系統,當有循環漿液進入吸收塔時,便會被吸入兩個不同的反應罐,兩個反應罐之間不會產生影響,罐內設有獨立的漿液循環箱、漿液循環泵等,每個罐內進行的不同PH值循環工序也相互獨立。通常,氣體進入反應罐後最關鍵的步驟是對漿液酸鹼度值的控制,該步驟對氣體脫硫效果和產物石灰石的使用效率有很大關係,一般而言,漿液的PH值越大,對化學反應越有利,然而若漿液的PH值過高,會對石灰石發生溶解反應起抑制作用,造成吸收塔內管道結成垢。爲了更好地控制漿液的酸鹼度,需要將反應後不同酸鹼度的.漿液進行分區,這使就需採用雙循環工藝,保證氣體和液體之間傳質的平衡。

2.3 溼式電除塵技術

溼法脫硫技術是運用頻率最高的技術,人類對該技術的探索程度最深,且掌握程度最大,其中除塵器主要結合了溼式靜電除塵器以及水處理系統。該技術的工作原理非常簡單,當粉塵經過高壓直流電後,其周圍的氣體便會因爲電壓發生分離現象,此時溼式法便可發揮作用將水霧和粉塵凝結在一起,凝結後的物質便可在電場中放電,而電荷由於磁場作用被吸附至極板上,當極板上出現水霧時,電荷與水霧結合形成一層水膜,從而達到清潔極板效果。

普通電除塵器受影響因素較多,且去除污染物的效果很差,相比較而言,溼式電除塵器在控制細微顆粒物方面有很明顯的效果,還能解決因脫硫塔引起的各種難題,所以,溼式電除塵器不僅脫硫效果良好,而且能爲社會創造更經濟的效益。

三、結束語

如今科學技術的發展腳步不斷向前,相信隨着電網技術的不斷突破,各種新型的脫硫超低排放技術會不斷涌現。目前,我國空氣質量整體不高,含有害物質的氣體、煙塵排放量很大,爲了淨化空氣,應從源頭進行控制,隨着智能電網的發展,會有更先進的脫硫除塵器運用於發電廠脫硫超低排放領域。

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