火力發(fā)電廠煙氣污染的危害及對策探析

劉素英

【摘要】隨著社會的發(fā)展和國民生活水平的提高，對電力的需求越來越大，但作為提供電力的主力軍火力發(fā)電廠，這里主要指燃煤火力發(fā)電廠，其生產(chǎn)過程會排出大量煙氣，煙氣中含大量二氧化碳、煙塵、二氧化硫和氮氧化物，這些污染物的排放對大氣造成了嚴(yán)重的污染，本文重點探析煙塵、二氧化硫及氮氧化物的危害及對策，以減少火力發(fā)電大氣污染物的排放和對環(huán)境的污染，實現(xiàn)保護環(huán)境的作用。

【關(guān)鍵詞】火電廠? 污染? 危害及對策

【中圖分類號】X773 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）19-0255-01

一、火力發(fā)電廠污染物排放概述

火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程對環(huán)境主要會產(chǎn)生煙氣、廢水、灰渣和噪聲四大污染。煙氣污染又主要有二氧化碳、二氧化硫、煙塵和氮氧化物四種污染成分;廢水主要是沖灰渣廢水、脫硫系統(tǒng)廢水和生活污水等;灰渣主要包括粉煤灰渣和脫硫灰渣;噪聲主要是機械類噪聲、流體動力性噪聲和電磁性噪聲。下面主要對火電廠四大污染之首的煙氣污染進行探析。

二、燃煤火力發(fā)電廠煙氣污染的危害及對策

1.煙塵

（1）煙塵的分類及危害

煙塵按大小分為落塵和飄塵，落塵粒徑大于10微米，由于重力作用落至地面;飄塵粒徑小于10微米，漂游在空氣中做布朗運動，飄塵較復(fù)雜，鎳、膈、鉛、砷等，飄塵中粒徑大于5微米時，能被鼻毛與呼吸道勃液擋住而排出，飄塵中粒徑小于0.5微米，能附在呼吸道表面而隨痰排出，而粒徑在0.5-5微米的飄塵能直接深入肺部，在肺泡內(nèi)沉積，并可能進入血液輸往全身，在身體各個部位積累產(chǎn)生癥狀。

（2）煙塵的處理

處理電廠的煙塵采用的是除塵器，除塵器是將粉塵顆粒從氣體介質(zhì)中分離出來并加以捕集的裝置，一般分為電除塵器、過濾式除塵器、機械除塵器、濕式除塵器。電除塵器是目前除塵效率最高應(yīng)用最廣的除塵器，其工作原理是在數(shù)萬伏的高壓下，在集塵極與放電極之間引起電暈放電，空氣絕緣被破壞，產(chǎn)生的正離子在放電極失去電荷，負(fù)離子則粘附于塵粒上，由于靜電場的作用被捕集在集塵極上，達到一定厚度時，采用振打裝置使粉塵落入下部灰斗。

2.二氧化硫

（1）二氧化硫的危害

SO2是無色不燃的有毒氣體，有強烈的辛辣、窒息性氣味，遇水會形成亞硫酸，進一步氧化會形成硫酸，使得植被、建筑物腐蝕，水體污染，使得人體咽喉水腫與聲帶痙攣導(dǎo)致窒息，而且能夠?qū)е轮夤苎住⒎窝椎?，甚至引起肺硬化致死?/p>

（2）二氧化硫的處理

二氧化硫的處理可分為煤燃燒前脫硫、煤燃燒中脫硫、煤燃燒后脫硫。

煤燃燒前脫硫是物理脫硫技術(shù)，主要是利用精煤、灰分、黃鐵礦的比重不同，以除去部分灰分和黃鐵礦，如：硫鐵礦（FeS2）相對密度為4.7-5.2，而煤的相對密度為1.25。煤燃燒前脫硫主要包括跳汰選煤、重介質(zhì)選煤和高梯度強磁分離煤脫硫技術(shù)等。跳汰選煤是利用脈動水流沖刷煤粒，分選出不同密度或不同粒度或不同形狀的煤粒;重介質(zhì)選煤是利用阿基米德原理將含硫量高的煤除去。但跳汰選煤和重介質(zhì)選煤脫硫缺點是不能脫除煤中有機硫，對硫鐵礦的脫除率也只有50%;而高梯度強磁分離煤脫硫技術(shù)能除去無機硫70%、總脫硫率57.4%，灰分物質(zhì)30%。

燃燒中脫硫又叫爐內(nèi)脫硫，是在煤燃燒的過程中同時加入一定量的石灰石或白云石作為脫硫劑，進行化學(xué)反應(yīng)除去煤中硫的方法，主要有型煤固硫和循環(huán)流化床燃燒脫硫技術(shù)兩種。型煤固硫是加入石灰等粘結(jié)劑，將煤粉機械加工成一定形狀和體積的煤，此方法可減少40-60%的SO2排放，提高燃燒效率20%-30%，節(jié)煤率達15%。循環(huán)流化床燃燒脫硫技術(shù)要求維持層內(nèi)煤粒間的氣流實際速度大于臨界值而小于輸送速度，建立流化狀態(tài)，流化狀態(tài)的特點是強化了氣固兩相的熱量和質(zhì)量交換，延長了顆粒在爐內(nèi)停留時間并使得加入的新煤很快燃燒。

燃燒后脫硫又叫煙氣脫硫（FGD），是在煙道處加裝脫硫設(shè)備，對煙氣進行脫硫的方法，是目前世界上惟一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫技術(shù)。典型的有：石灰石-石膏濕法脫硫、循環(huán)流化床脫硫法、噴霧干燥法、電子束法、氨法等。石灰石-石膏濕法脫硫是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣的煙氣脫硫方法，其脫硫原理主要化學(xué)方程式：

SO2+ 1/2O2 +2H2O+CaCO3→CaSO4·2H2O+CO2 ↑

3.氮氧化物

（1）氮氧化物的危害

氮氧化物（NOx）是造成大氣污染的主要污染之一，人為排放NOx的90%以上來源于礦物燃料的燃燒過程，其污染主要也是體現(xiàn)為在與水結(jié)合形成酸雨污染。

（2）氮氧化物的處理

燃燒過程中，生成的氮氧化物可分為三類：熱力型、燃料型、快速型。熱力型NOx是空氣中的氮氣在高溫下氧化生成的NOx;燃料型NOx是燃料中含有氮的化合物在燃燒過程中分解，接著氧化而生成的NOx;快速型NOx是燃燒的空氣中的氮和燃料中的碳氫原子團，反應(yīng)生成的NOx;減少燃燒過程中NOx的生成，主要是控制熱力型NOx的生成，目前主要是通過燃燒器改造控制燃燒中的溫度來實現(xiàn)。NOx的控制分類大體上可分為兩類：源頭控制和尾部控制。源頭控制稱為一級污染預(yù)防措施，是通過各種技術(shù)手段，控制燃燒過程中NOx的生成反應(yīng);尾部控制稱為二級污染預(yù)防措施，是把已經(jīng)生成的NOx通過某種手段還原為N2，從而降低NOx的排放量。

三、結(jié)束語

火力發(fā)電對大氣、水體及土壤等都會造成很大污染，雖然目前已經(jīng)有很多防止措施，但是對環(huán)境的污染仍舊很大，而且隨著能源危機和環(huán)保要求的提高，我們急需大力開發(fā)新能源發(fā)電來替代燃煤火力發(fā)電。

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