陳文靜
(甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院,嘉峪關(guān) 735100)
伴隨著社會發(fā)展與城市化進程腳步的加快,人們對電力的需求也抓緊增加。在眾多供電形式中火力發(fā)電廠是不可或缺的重要途徑,火力發(fā)電廠是通過燃燒煤炭進行供電,在供電過程中會形成有害氣體,嚴重影響空氣質(zhì)量與生態(tài)環(huán)境。為了實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展目標,對火力發(fā)電廠的煙氣進行治理,運用脫硫脫硝技術(shù)來實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展十分重要。
火力發(fā)電廠的鍋爐在燃燒過程中會排除大量的煙氣,所排放的煙氣中含有大量的污染物質(zhì),包括一氧化碳、二氧化碳、氟化物、氯化物等,會直接降低空氣質(zhì)量,嚴重危害生態(tài)環(huán)境?;鹆Πl(fā)電廠鍋爐煙氣量雖然根據(jù)不同煤炭種類以及鍋爐設(shè)備的情況不同存在一定的差距,但是由于其額定蒸發(fā)量相對較大,因此所排放的煙氣量也遠遠超出其他工業(yè)鍋爐?;鹆Πl(fā)電廠鍋爐的燃燒溫度高達1200攝氏度,所排放的污染物均為無機物?;鹆Πl(fā)電廠煙氣中氣態(tài)污染物的濃度相對較低,相對化工廠、有色金屬冶煉的氣態(tài)污染物濃度更低。雖然火力發(fā)電廠所排放出的煙氣污染物濃度較低,但是其中的污染物數(shù)量較多、污染范圍大、對生態(tài)環(huán)境有著顯著的影響?;鹆Πl(fā)電廠的煙氣不僅僅嚴重影響人體的健康,同時還給周邊工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來一定的經(jīng)濟損失[1]。因此,火力發(fā)電廠要重視煙氣治理工作,針對煙氣排放的實際情況合理的運用煙氣治理技術(shù)。目前常用的火力發(fā)電廠煙氣治理技術(shù)有以下幾種:第一,靜電除塵器。
靜電除塵器的工作原理在于通過高壓電廠使得火力發(fā)電廠排除的煙氣出現(xiàn)電離。高壓直流的不均勻使得煙氣中的氣體分子出現(xiàn)電離情況,從而出現(xiàn)大量的電子與離子,在電場力的影響下向雙向兩極移動,在移動過程中將會遇到煙氣中的粉塵并且時期獲得荷電,在電場力的影響下荷電粉塵與氣流分離朝著極性相反的方向運動。當(dāng)電粉塵處于極板位置時,靜電力會將其吸附在集塵板中,使用振打的方式使得板上的顆粒物全部落入底部的收集灰塵設(shè)備中。第二,布袋式除塵設(shè)備。布袋式出城設(shè)備是一種干式的過濾除塵裝置。含有灰塵的煙氣流經(jīng)過濾裝置時,灰塵被過濾下來,過濾材料在慣性與碰撞作用的影響下被沉降下來,掉入灰斗當(dāng)中。第三,濕式除塵器。濕式除塵器的工作原理為當(dāng)火力發(fā)電廠燃燒所排放的煙氣在除塵設(shè)備中向上運動,液體通過噴嘴噴出往下運動,粉塵顆粒與液體之間往往會出現(xiàn)混合,從而使得粉塵被加濕基進而凝聚下墜。當(dāng)氣體流速降低的時候,帶有顆粒的液體就會聚集對底部,被凈化后的氣體則經(jīng)過脫水設(shè)備從頂部排出[2]。
控制火力發(fā)電廠污染的關(guān)鍵就是要降低二氧化硫,要有效控制二氧化硫的方式眾多,其中煙氣脫硫與燃燒脫硝是兩種十分常用的方法。煙氣脫硫技術(shù):燃燒前采用的是物理方法脫硫,主要針對煤炭中的礦物流成分進行脫離。當(dāng)煤炭處于高溫燃燒的狀態(tài)時適當(dāng)增加固硫劑,則會使得固硫劑與煤炭燃燒形成的含硫化合物出現(xiàn)反應(yīng),生成固體硫酸鹽,固體硫酸鹽則會隨著鍋爐內(nèi)的殘渣清除。燃燒后主要采用FDG技術(shù)進行脫硫,可以根據(jù)實際情況運用濕法、半干法以及干法來進行脫硫。濕法脫硫即為使用強堿性溶液來吸收二氧化硫,在配合使用石膏來吸硫,從而產(chǎn)生顯著的吸硫效果。半干脫硫法即為使用堿性粉末,利用高溫蒸發(fā)的方式使得其形成固體粉末。半干脫硫法的效果沒有濕法脫硫理想,但是投入成本低、運作簡易、后期維修便捷。
干法脫硫即為選擇顆粒狀的吸收劑,通過催化反映,以降低二氧化硫的排放量,但這一方法見效較為緩慢,消耗時間較長。煙氣脫硝技術(shù):脫硝技術(shù)即為盡量減少煤炭在鍋爐中燃燒所形成的氮氧化合物。例如,可以從降低鍋爐內(nèi)氧氣的密度入手,進一步減少煙氣在高溫環(huán)境下的時間,具體可以使用催化還原反應(yīng)、粉末吸附反應(yīng)等方式。采用粉末吸附則可以使用活性炭等物質(zhì)進行;催化還原反應(yīng)可以選擇N元素的化合價元素進行反應(yīng)。目前,還有一些同時脫硫脫硝技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到火力發(fā)電廠的煙氣治理當(dāng)中。例如,脈沖電暈等離子法、電子束照射法等。其中,電子束照射法主要是利用是利用電子加速器形成的高能等離子體對煙氣中的硫氧化與氮氧化物進行氧化,在短時間內(nèi)進行劇烈的氧化反應(yīng),進而提升脫硫脫硝的效率[3]。
火力發(fā)電廠煙氣治理與脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展是社會環(huán)境與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需求。相信在技術(shù)進步的背景下,火力發(fā)電廠的煙氣治理與脫硫脫硝技術(shù)將會越來越成熟,為生態(tài)環(huán)境保護作出更大的貢獻。
[1] 王善波.燃煤電廠煙氣脫硫脫硝及治理策略[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2014(5):149-150.
[2] 岳濤,莊德 安,楊明珍,等.我國燃煤火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].能源研究與信息,2008(3):125-129.