何東明
摘 要:隨著電能需求越來越大,火力發(fā)電成為一個必然趨勢,在火力發(fā)電機的選擇上,優(yōu)先選擇了容量較大的設備,提高了電廠生產(chǎn)效率,但同時也帶來了嚴重的環(huán)境問題,即大量二氧化硫排放到空氣中,造成環(huán)境污染。針對這一問題,燃煤電廠必須要積極研究脫硫技術,確保電力生產(chǎn)的同時,也能減少環(huán)境污染。本文對燃煤電廠的脫硫研究現(xiàn)狀和防治對策進行分析。
關鍵詞:燃煤電廠 脫硫技術 現(xiàn)狀 防治對策
中圖分類號:X701.3 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2019)02-0-01
燃煤電廠是電力生產(chǎn)的主要場所,對于燃煤電廠而言,除了要實現(xiàn)自身可持續(xù)發(fā)展之外,還必須要堅持生態(tài)發(fā)展理念,保護生態(tài)環(huán)境。因為傳統(tǒng)的燃煤電廠生產(chǎn)過程中,排放大量二氧化硫到空氣中,對大氣污染嚴重,近年來工業(yè)發(fā)展越來越迅速,對環(huán)境的污染也越來越嚴重,傳統(tǒng)的燃煤廠脫硫技術已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)要求,燃煤電廠必須要采取切實可行的脫硫技術,降低煙氣排放,才能促進燃煤電廠實現(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)境污染問題嚴重,從上世紀七十年代開始,我國的燃煤電廠就開始嘗試煙氣脫硫工藝試驗,經(jīng)過長時間研究總結,取得了成功經(jīng)驗。九十年代開始,我國從國外引進了一些先進的煙氣脫硫工藝,對燃煤電廠的脫硫工作提供了技術保障。比如某燃煤電廠采用的簡易石灰石-石膏法脫硫裝置、電子束法脫硫技術等,都是從國外引進的脫硫技術,在電廠中應用廣泛,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,在一定程度上可以降低煙氣對環(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中,采用爐內噴鈣脫硫工藝,脫硫效率較低,而且在脫硫過程中還需要大量石灰石,濕法煙氣脫硝技術的效率較高,但是運行成本較高,在燃煤電廠中的應用也不是很廣泛。盡管效率較高,但運行費用卻十分龐大,在燃煤電廠中很難得到廣泛推廣。另外,采用干法和濕法進行脫硫的時候,一般都會產(chǎn)生相應地廢渣或廢水,如果不能對其進行有效處理,則肯定會造成二次污染,對環(huán)境的破壞比較嚴重,達不到保護環(huán)境的目的。
因此,針對當前燃煤電廠的脫硫現(xiàn)狀,必須要轉變思想,對傳統(tǒng)的脫硫脫硝技術進行創(chuàng)新,從電廠可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā),對廢物資源進行重新利用,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)濟效益、社會效益。
二、燃煤電廠脫硫對策
1.改變能源戰(zhàn)略
我國的煤炭資源豐富,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)生的污染也十分嚴重,目前很多國家都積極改變能源戰(zhàn)略,盡量減少對以煤為主的傳統(tǒng)模式,由于我國的工業(yè)結構限制,如果想要在短時間內改變以煤為主的能源結構是不可能的,從長遠的角度來講,必須要改變煤炭能源結構,緩解燃煤帶來的環(huán)境污染問題,促進火力發(fā)電行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。例如,根據(jù)電力市場的需求發(fā)展,可以大力發(fā)展水電、核電、風電等發(fā)電方式,逐漸改變以煤為主的能源結構。我國的水力資源也十分豐富,蘊藏量大約為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,但人們比較擔心的是核電安全問題,經(jīng)過實踐發(fā)現(xiàn)核電也是安全可靠的,可以成為我國長期發(fā)展的主要能源之一。
2.加強對新技術的應用
針對當前燃煤電廠的脫硫現(xiàn)狀和脫硫技術問題,必須要積極加強對新技術的研究,從而提高脫硫效率,降低成本,并且能夠最大程度的實現(xiàn)脫硫脫硝,降低對環(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的多聯(lián)產(chǎn)工藝、多級脫硫工藝,對二氧化硫以及燃煤電廠生產(chǎn)過程中的廢物進行充分利用,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,在脫硫的時候也可以對廢物進行回收利用,產(chǎn)生價值。同時,還可以根據(jù)煙氣中的二氧化硫的濃度進行多級脫硫,提高脫硫水平。
第三,研發(fā)輔助脫硫技術。輔助脫硫技術可以明顯提高脫硫效率,指的是在不改變原來的生產(chǎn)工藝條件的基礎上研發(fā)出更多新的輔助脫硫技術,如超聲波、微波、電子輻射、電化學催化等技術手段,都可以實現(xiàn)輔助脫硫效果。新型輔助脫硫手段的應用,還可以提高傳統(tǒng)脫硫工藝的適應性和針對性,在更多的場合中都可以應用脫硫技術。
第四,創(chuàng)新濕法脫硫技術。濕法脫硫工藝是當前世界上使用最廣泛,也最成熟的一種脫硫技術,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備容易結垢,對設備造成堵塞,針對這種問題,可以精簡設備的內部構件或者使用添加劑來防止結垢,再比如生產(chǎn)過程中很容易產(chǎn)生腐蝕物質,對設備造成腐蝕,可以改變設備的材料,選擇抗腐蝕能力更好的材料,降低設備損壞。對于脫硫過程中產(chǎn)生的廢水,也必須要進行回收處理,防止二次污染,對廢水進行清潔,分離出其中的有用物質,比如將廢水中的硫轉化為硫磺或石膏,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
我國的煤炭含量豐富,煤炭也是工業(yè)生產(chǎn)中的主要原料,因此,為了對煤炭資源進行利用,同時降低污染,可以加強對煤炭潔凈技術的應用,比如對煤炭資源進行洗選加工、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,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)可以為社會提供大量電能產(chǎn)品,但同時帶來的環(huán)境污染問題也比較嚴重。目前應用于燃煤電廠煙氣脫硫的技術很多,但其中依舊存在一些問題。未來必須要加強對脫硫脫硝技術的創(chuàng)新,確保其具有較強的實效性,降低對環(huán)境的污染,促進燃煤電廠實現(xiàn)長期、可持續(xù)發(fā)展。