火電廠大氣污染物綜合控制技術(shù)優(yōu)化措施分析

角加藝（廣西百色百礦發(fā)電有限公司，廣西百色533615）

火電廠大氣污染物綜合控制技術(shù)優(yōu)化措施分析

角加藝（廣西百色百礦發(fā)電有限公司，廣西百色533615）

隨著目前我國(guó)的城市化的發(fā)展進(jìn)度不斷推進(jìn)，在城市中的有關(guān)發(fā)展過(guò)程中，對(duì)于電力的需求量是巨大的，而我國(guó)當(dāng)前主要的發(fā)電手段就是火力發(fā)電，因此在我國(guó)火力發(fā)電廠的發(fā)展也隨著崛起，但是在火電發(fā)電廠的發(fā)展過(guò)程中，由于在燃燒煤炭過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，而對(duì)于這些污染物的合理控制手段能夠在很大程度上保證我國(guó)生態(tài)環(huán)境。本文我們主要就目前我國(guó)的對(duì)火電廠燃燒污染物的控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行相關(guān)的討論，希望能夠?qū)ξ覈?guó)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)一份綿薄之力。

火電廠；大氣污染物；綜合控制技術(shù)

前言

隨著當(dāng)前我國(guó)發(fā)電廠的數(shù)量逐漸增多，每年對(duì)于發(fā)電廠發(fā)電總量的要求也在逐年上升，使得我國(guó)目前的火電廠所產(chǎn)生的污染物進(jìn)一步的上升，而在火電廠的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)污染物的控制技術(shù)就顯得非常重要，下面我們?cè)诹私獍l(fā)電廠的污染物控制技術(shù)之前，我們首先對(duì)發(fā)電廠的發(fā)電種類(lèi)進(jìn)行一定的了解。

1　火電廠發(fā)電的種類(lèi)分析

1.1超臨界發(fā)電技術(shù)分析

在我國(guó)目前的火力發(fā)電廠中，占多數(shù)的大多都是通過(guò)提高一定的主蒸汽參數(shù)來(lái)從根本上提高發(fā)電的效率和數(shù)量，這一種通過(guò)提高主蒸汽參數(shù)來(lái)提高發(fā)電效率的方式就是超臨界發(fā)電技術(shù)。在我們采用超臨界發(fā)電技術(shù)進(jìn)行發(fā)電的過(guò)程中，大多都進(jìn)行一定的污染物控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行輔助工作，當(dāng)前我國(guó)大多采用煙氣脫硫、除塵等技術(shù)來(lái)輔助超臨界發(fā)電技術(shù)再發(fā)點(diǎn)過(guò)程中能夠減少一定的污染產(chǎn)物，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。在目前的發(fā)展過(guò)程中，借助于這些污染物的控制技術(shù)可以有效的減少再發(fā)點(diǎn)過(guò)程中所產(chǎn)出的污染物對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞作用。在我國(guó)超臨界燃燒技術(shù)發(fā)展已經(jīng)較為先進(jìn)，在進(jìn)行超臨界燃燒技術(shù)的過(guò)程中，輔以一定的除塵技術(shù)和脫硫技術(shù)可以很好地幫助煤炭燃燒中的污染物，對(duì)于超臨界燃燒技術(shù)而言，其具備一定的機(jī)組熱效率高、可靠性高的優(yōu)勢(shì)處，而且環(huán)保技術(shù)也較傳統(tǒng)的火電發(fā)電廠有很大的提升。隨著科技和社會(huì)的不斷進(jìn)步，超臨界燃燒煤炭技術(shù)將成為大多數(shù)火力發(fā)電廠的首選，其對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)起到了非常大的作用。

1.2流化床燃燒技術(shù)

在燃燒過(guò)程中我們將煤炭同脫硫劑同時(shí)加入到燃燒室中，在通風(fēng)口上高速氣流的影響之下，逐漸形成一層懸浮層，在這一層的燃燒過(guò)程中會(huì)逐漸的將煤炭中的硫元素進(jìn)行脫離，這一種燃燒技術(shù)就是流化床燃燒技術(shù)。在流化床燃燒技術(shù)上根據(jù)壓強(qiáng)的不同我們又分為不同形式的流化床燃燒技術(shù)，一種是常壓式流化床燃燒另一種則是增壓式流化床燃燒，我們從其名字上就可以看出，二者的不同之處就是在燃燒過(guò)程中其壓強(qiáng)是不同的，而燃燒壓強(qiáng)的不同則對(duì)燃燒的實(shí)際燃燒程度和流化速度有一定的影響。在進(jìn)行流化床燃燒過(guò)程中，脫硫劑我們主要選擇石灰石來(lái)進(jìn)行脫硫，石灰石的主要組成部分主要是碳酸鈣，而碳酸鈣在受熱的情況下會(huì)生成氧化鈣，氧化鈣與煤炭燃燒生成的大量二氧化硫氣體生成硫酸鹽，就會(huì)隨著固態(tài)物質(zhì)排除，達(dá)到了煤炭的除硫作用。在使用流化床進(jìn)行燃燒煤炭過(guò)程中，其具有很強(qiáng)的清潔作用，而且燃燒污染物是非常低的，因?yàn)樵趯?shí)際的燃燒過(guò)程中，所選擇的燃燒溫度大多都是正好符合碳酸鈣與二氧化硫反應(yīng)的溫度，所反應(yīng)的溫度大多都是800～900℃之間，而我們所進(jìn)行流化床燃燒中燃燒床溫度也是800～870℃之間，在很大程度上對(duì)于煤炭燃燒過(guò)程中硫元素起到了很好的固化作用。相比于傳統(tǒng)的火電廠中煤炭燃燒技術(shù)來(lái)說(shuō)，其在很大程度上降低了污染源。其次，通過(guò)燃燒床進(jìn)行煤炭的燃燒反應(yīng)也能使得煤炭進(jìn)行充分的燃燒，由于其空間較為大，與燃燒物的接觸面積較大，在一定程度上相同時(shí)間所燃燒的產(chǎn)物是較多的。

2　火電廠大氣燃燒產(chǎn)物的控制分析

前面我們對(duì)我國(guó)當(dāng)前的幾種主要火電廠的發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，可以看出大多數(shù)的火電廠的煤炭燃燒技術(shù)大多都是具有一定的除塵除污染物的技術(shù)的，下面我們就主要來(lái)看一下相關(guān)技術(shù)的具體應(yīng)用。

2.1常規(guī)污染物的控制

由于我國(guó)在當(dāng)前社會(huì)、工業(yè)的發(fā)展情況下，污染是非常嚴(yán)重的，在我國(guó)目前的發(fā)展過(guò)程中，火電廠占所有發(fā)電廠總數(shù)的50%以上，在進(jìn)行火力發(fā)電的過(guò)程中如果不采取一定的有效措施在很大程度上會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大的污染，我們?cè)谶M(jìn)行常規(guī)污染物諸如煙塵和PM2.5的處理上，大多采用除塵器來(lái)進(jìn)行，一方面有的火力發(fā)電廠會(huì)采取沉降室來(lái)進(jìn)行常規(guī)污染物的處理，另一部分火力發(fā)電廠則會(huì)選擇水源來(lái)進(jìn)行處理。我國(guó)隨著科技和城市化的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)對(duì)于當(dāng)前火力發(fā)電廠中的相關(guān)常規(guī)污染物的處理是非常嚴(yán)格的，據(jù)有關(guān)調(diào)查研究顯示，從2000年開(kāi)始我國(guó)的火力發(fā)電廠所排放的煙塵量是320萬(wàn)t，而隨著發(fā)電廠的數(shù)量增多，其主要的煙塵排放量并沒(méi)有一定的降低，基本上在300萬(wàn)t上下浮動(dòng)，也就說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題，雖然我國(guó)采取了一定的政策來(lái)限制火力發(fā)電廠的煙塵排放量，但是實(shí)際的污染物排放量依然沒(méi)有很有效的限制。對(duì)于PM2.5和煙塵的污染來(lái)說(shuō)，其對(duì)人體的損害是非常大的，由于PM2.5是不可見(jiàn)的，對(duì)人體的傷害更大，往往人們?cè)诓恢挥X(jué)之間就會(huì)受到一定的損害。因此，我國(guó)對(duì)于常規(guī)污染物的處理應(yīng)當(dāng)格外重視。

2.2含硫污染物的控制分析

我國(guó)在當(dāng)前的火力發(fā)電廠中煤炭燃燒過(guò)程中硫元素的燃燒現(xiàn)象的處理大多都是采用脫硫劑來(lái)輔助除硫，根據(jù)脫硫時(shí)間的不同主要分為煤炭燃燒前進(jìn)行脫硫，煤炭燃燒中脫硫和煤炭燃燒后脫硫。而三種不同的方式具有不同的特點(diǎn)，在實(shí)際的操作過(guò)程中也具有一定的限制因素。對(duì)于煤炭燃燒前脫硫技術(shù)來(lái)說(shuō)，我們?cè)趯?shí)際的操作過(guò)程中需要在煤炭燃燒之前對(duì)煤炭的相關(guān)成分進(jìn)行一定的去除，將其中的硫元素和煙塵的成分去除，這樣在燃燒過(guò)程中才能保證不會(huì)產(chǎn)生二氧化硫。而這一方式對(duì)于火力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)是不適用的，因?yàn)榛鹆Πl(fā)電廠往往需要對(duì)大量的煤炭進(jìn)行燃燒來(lái)發(fā)電，而煤炭的數(shù)量過(guò)多的話根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭燃燒之前進(jìn)行處理，會(huì)大大增加火力發(fā)電的成本。

第二種方式就是煤炭燃燒中的脫硫技術(shù)，之前我們主要已經(jīng)提到了，我國(guó)目前的煤炭燃燒技術(shù)進(jìn)行燃燒中進(jìn)行硫元素的去除主要是通過(guò)加入一定的石灰石來(lái)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將二氧化硫固化，保證硫元素不會(huì)以氣體的形態(tài)流入到生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的損害。這一種方式在我國(guó)當(dāng)前的火力發(fā)電廠中是非常常見(jiàn)的，當(dāng)前大多數(shù)的火電廠基本都采用煤炭燃燒中進(jìn)行脫硫技術(shù)。最后就是通過(guò)對(duì)煤炭燃燒之后進(jìn)行脫硫技術(shù)，這一技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用主要是通過(guò)在煤炭充分燃燒之后，對(duì)燃燒過(guò)程后所產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行一定的處理來(lái)防止二氧化硫的溢出，通過(guò)對(duì)煤炭燃燒之后產(chǎn)生的氣體進(jìn)行脫硫技術(shù)也是非常有效的，在很大程度上能夠保證硫元素完全的固化，當(dāng)前一部分的火力發(fā)電廠采用的技術(shù)就是煤炭燃燒后脫硫技術(shù)。

而脫硫技術(shù)中，我們所采用的最常見(jiàn)的脫硫技術(shù)就是借助石灰石進(jìn)行二氧化硫的固化，稱(chēng)之為施法脫硫工藝，這一工藝由于其發(fā)展較為全面，工藝也是非常成熟，所進(jìn)行二氧化硫的固化也較為可靠，受到了廣大發(fā)電廠的青睞。在當(dāng)前我國(guó)大部分的火力發(fā)電廠中基本都是采用濕法脫硫工藝來(lái)進(jìn)行。在操作過(guò)程中，我們主要使用的原材料是價(jià)格非常便宜的石灰石進(jìn)行脫硫劑，在使用過(guò)程中，需要將石灰石研磨成粉末來(lái)進(jìn)行脫硫劑，其主要原因是將石灰石研磨成粉末能夠在很大程度上保證了反應(yīng)的面積，使得二氧化硫與脫氧劑之間能夠充分反應(yīng)。當(dāng)在反應(yīng)塔中進(jìn)行煤炭燃燒過(guò)程后，所產(chǎn)生的煙氣會(huì)通過(guò)除塵器的作用，經(jīng)過(guò)脫硫技術(shù)之后排出到大氣當(dāng)中，而所進(jìn)行吸塵的石膏則富含了硫元素，對(duì)于脫硫石膏來(lái)說(shuō)，可以采用廢物利用的方式來(lái)加以利用，保證煤炭燃燒過(guò)程中元素的合理使用。

圖1

2.3氮氧化物的控制分析

煤炭燃燒過(guò)程中，除了硫元素污染物質(zhì)外，所造成大氣污染最嚴(yán)重的就是氮氧化物的污染源。在當(dāng)前我國(guó)的火力發(fā)電廠的發(fā)電過(guò)程中，所產(chǎn)生的氮氧化物已經(jīng)成為了當(dāng)前影響我國(guó)大氣污染的主要污染物質(zhì)。而我國(guó)對(duì)于火力發(fā)電廠所產(chǎn)生的氮氧化物的處理則主要采用低氮燃燒技術(shù)，我們?cè)谌紵^(guò)程中，將空氣中氧氣的濃度進(jìn)行一定的降低，使得煤炭在燃燒過(guò)程中以低氧環(huán)境下進(jìn)行燃燒為輔助，對(duì)氮氧化物采取一定的限制，對(duì)于燃燒過(guò)程中固態(tài)物質(zhì)的溫度進(jìn)行一定的限制，通過(guò)在空氣中低氧燃燒的過(guò)程可以對(duì)煤炭燃燒產(chǎn)生的氮氧化物進(jìn)行有效的控制，使得所產(chǎn)生的氮氧化物氣態(tài)大大減少，從而保證了空氣質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

其次我們?cè)趯?duì)氮氧化物的控制上，還會(huì)采取煙氣再循環(huán)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)氮氧化物的控制，在這一技術(shù)過(guò)程中，主要借助于將空氣預(yù)熱過(guò)程之前所進(jìn)行燃燒的煙氣與燃燒過(guò)程中的空氣進(jìn)行一定的混合，這樣將所混合的空氣加入到燃燒爐中就會(huì)大大降低燃燒過(guò)程中空氣的氧氣濃度，從而實(shí)現(xiàn)了低氧燃燒的過(guò)程，最終使得煤炭燃燒中氮氧化物的生成量降低。

圖2　低低溫?zé)煔馓幚硐到y(tǒng)

3　總結(jié)

綜合上文所述，隨著當(dāng)前我國(guó)科技的不斷發(fā)展，在火電廠的污染物的控制技術(shù)上是較為完善的，但是我國(guó)依然要對(duì)火電廠的相關(guān)技術(shù)不斷的改善和創(chuàng)新，將污染物綜合控制技術(shù)不斷的優(yōu)化，從而保證在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，能堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展保護(hù)生態(tài)的發(fā)展理念。

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A

2095-2066（2016）31-0001-02

2016-10-2

角加藝（1974-），男，助理工程師，大專(zhuān)，主要從事火電廠運(yùn)行及技術(shù)管理工作。