燃煤電廠對大氣污染的控制研究

李倩 王宗棟

摘要：我國電力工業(yè)的快速發(fā)展，給我國環(huán)境保護工作帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)，尤其是燃煤電廠的大規(guī)模發(fā)展，更應(yīng)做好大氣污染的控制工作，以促進我國電力行業(yè)和環(huán)保行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此，論文結(jié)合燃煤電廠對大氣污染控制的常用技術(shù)，提出燃煤電廠在大氣污染控制中面臨的主要問題，最后認為燃煤電廠在對大氣污染控制中應(yīng)加強政策支持，完善節(jié)能減排機制，強化依法監(jiān)督和管理，實現(xiàn)對大氣污染的有效控制。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠;大氣污染;控制

中圖分類號：X51 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）10-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.026

Abstract： The rapid development of Chinas power industry has brought unprecedented opportunities and challenges to Chinas environmental protection work， especially the large-scale development of coal-fired power plants. It is also necessary to do a good job in air pollution control to promote Chinas power industry and environmental protection. Sustainable development of the industry. To this end， the paper combines the common technologies of coal-fired power plants to control air pollution， points out the main problems faced by coal-fired power plants in air pollution control， and concludes that coal-fired power plants should strengthen policy support in air pollution control and improve energy conservation and emission reduction. The mechanism strengthens supervision and management according to law and achieves effective control of air pollution.

Key words： Coal-fired power plant; Air pollution; Control

1 燃煤電廠在大氣污染控制方面采取的工藝

燃煤電廠對大氣污染的貢獻主要是顆粒物、二氧化硫和氮氧化物。燃煤電廠近幾年來，在對顆粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放控制上投入較多，當(dāng)前運用最廣的燃煤電廠污染物控制技術(shù)主要是袋式除塵加電除塵、濕法脫硫、低氮燃燒和煙氣脫硝這幾種技術(shù)。

1.1 燃煤電廠煙塵控制技術(shù)

燃煤電廠在大氣污染控制中，除塵技術(shù)從最初的旋風(fēng)除塵和水膜除塵，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇匠龎m及電除塵，其除塵效果也越來越好。袋式除塵器具有除塵率高、內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單、投資成本少等優(yōu)點。袋式除塵器可以捕集電除塵無法捕集到的粉塵，也能捕集電阻非常高的粉塵。袋式除塵器占地面積小，可以依據(jù)場地要求進行專門設(shè)計，是目前使用最廣的除塵設(shè)施。電除塵器的除塵效率不低于99%，能處理煙氣量大的污染，并在高壓、高溫及高濕環(huán)境內(nèi)均可應(yīng)用。電除塵器可以實現(xiàn)自動化連續(xù)運轉(zhuǎn)，低阻且壓力損失小。雖然電除塵器的優(yōu)點顯著，但也有缺點，如設(shè)備太大，需要整流設(shè)備和高壓變電，投資高，對安裝和管理技術(shù)要求也高，且除塵過程中容易受到粉塵影響。燃煤電廠一般采用袋式除塵和電除塵相結(jié)合的方式對顆粒物的排放進行控制。袋式除塵器可以捕集80%的煙塵，剩下的小部分煙塵就可以在電除塵器的工作下進行捕集，一旦電除塵器工作負荷過大，煙氣還可以進入到袋式除塵單元，這就可以增加清塵率。

1.2 濕法脫硫技術(shù)

濕法脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端、除塵器之后，其特點是脫硫反應(yīng)速度快、效率高、脫硫添加劑利用率高，適合大型燃煤電廠的煙氣脫硫。燃煤電廠排放的煙氣從電除塵器出來后進入脫硫吸收塔，煙氣自下而上與自上而下噴淋的堿性石灰石漿液霧滴逆流接觸，煙氣中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等與石灰石漿液反應(yīng)被吸收，煙氣得以充分凈化;吸收SO2后的漿液反應(yīng)生成CaSO3，通過就地強制氧化、結(jié)晶生成CaSO4·2H2O，經(jīng)脫水后得到商品級脫硫副產(chǎn)品—石膏，最終實現(xiàn)含硫煙氣的綜合治理。

1.3 低氮燃燒技術(shù)

低氮燃燒技術(shù)在燃煤電廠除氮設(shè)備里比較常用，該項工藝的優(yōu)勢非常多，比如技術(shù)方便，而且資金節(jié)約。一般來說，低氮燃燒技術(shù)主要有空氣分級燃燒技術(shù)和燃料分級燃燒技術(shù)兩種?？諝夥旨壢紵夹g(shù)是當(dāng)前應(yīng)用非常廣泛的一項工藝，主要是通過主燃燒器供入爐膛相當(dāng)于理論空氣量的 80%的燃燒空氣量，使燃料在富燃區(qū)燃料缺氧條件下燃燒生成 CO。由于燃燒區(qū)內(nèi)過量空氣系數(shù)a<1，使得燃燒速率以及氣溫等變小，使得燃燒活動變慢。在后續(xù)時期，將完全燃燒所需的其余空氣以二次風(fēng)形式通過主燃燒器上方的專門空氣噴口送入爐膛，與第一級燃燒區(qū)產(chǎn)生的煙氣混合。此時過量空氣系數(shù)a>1，此時火焰的氣溫并不是非常高，不但確保了燃料有效地利用，同時不利物質(zhì)的含量也降低了。燃料分級燃燒技術(shù)也稱之為再燃燒活動，具體的講是使用已經(jīng)存在的氮在遇到烴基 CHi和未完全燃燒產(chǎn)物 CO、H2、C時會還原成N2原理，將燃料分成兩大類，此類物質(zhì)通過燃燒區(qū)出現(xiàn)一定的作用，NOx脫除率一般為 40%。第—燃燒區(qū)為富氧燃燒區(qū)供入全部燃料的 70%～90%，采用常規(guī)的低過剩空氣系數(shù) 燃燒生成 NOx;第二燃燒區(qū)通常稱為再燃燒區(qū)，和關(guān)鍵的區(qū)域挨近，空氣過剩系數(shù)小于1，為缺氧燃燒區(qū)，在這個環(huán)節(jié)里，通常只供應(yīng)大約五分之一的物質(zhì)，不提供氣體，進而產(chǎn)生很強的還原性氣氛，使在主燃區(qū)中生成的 NOx在再燃區(qū)被還原成N2分子;第三燃燒區(qū)為燃盡區(qū)，燃盡區(qū)只供入燃盡風(fēng)，在正常的過剩空氣的條件下，確保沒有反應(yīng)的碳和其他的一些雜質(zhì)中的物質(zhì)充分反應(yīng)。

1.4 煙氣脫硝技術(shù)

低氮燃燒技術(shù)雖然作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術(shù);如果按照該類工藝進行煙氣處理之后，污染物的排放情況無法達到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求的話，就需要再加入脫硝設(shè)備?，F(xiàn)在的很多燃煤電廠設(shè)備中多進行了該項改造工作，由于燃煤電廠大氣污染物超低排放改造要求，進行脫硝工作是下一步燃煤電廠技術(shù)改造的必由之路[1]。

2 燃煤電廠對大氣污染控制中面臨的主要問題

在我國電力工業(yè)發(fā)展中，燃煤電廠的大規(guī)模發(fā)展?jié)u漸地推動了我國電力工業(yè)發(fā)展，并在大氣污染控制中推動了我國環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。畢竟，燃煤電廠作為大氣污染物排放大戶，產(chǎn)生的煙塵、氮氧化物及二氧化硫需要進行科學(xué)合理的方法控制，并確保這些大氣污染物可以符合標(biāo)準(zhǔn)排放限值要求，這樣無形中也促進了污染減排各項技術(shù)的發(fā)展。我國電力工業(yè)資源消耗水平和國際先進水平比起來，依然有著一定的差距 [2]。

3 燃煤電廠對大氣污染控制的改進措施

燃煤電廠在控制大氣污染時，要從根源上發(fā)現(xiàn)并解決問題，實現(xiàn)燃煤電廠對大氣污染的合理控制。一方面，要從思想上認識到節(jié)能減排的重要性，另一方面就要完善節(jié)能減排機制，加強環(huán)境監(jiān)管工作。

3.1 從思想上認識到節(jié)能減排的重要性

燃煤電廠對大氣污染控制過程中，要加深對節(jié)能減排的認識，把節(jié)能減排作為工作中的重中之重，在電力工業(yè)溫室氣體排放中要做好節(jié)能減排工作的部署和實施，認識到二氧化硫、煙塵及氮氧化物減排的重要性，自覺參與到大氣污染控制工作中。我國政府應(yīng)積極地規(guī)劃并推進電力結(jié)構(gòu)的調(diào)整工作，重視燃煤對大氣污染的危害，并做好大氣污染的科學(xué)合理控制。除此之外，燃煤電廠對大氣污染的控制，應(yīng)調(diào)整電源結(jié)構(gòu)，在保護生態(tài)環(huán)境條件下開發(fā)風(fēng)電、水電和太陽能。

3.2 完善節(jié)能減排機制，強化環(huán)境監(jiān)管

燃煤電廠在對大氣污染的控制中，政府要明確改革的方向和目標(biāo)，以市場為基礎(chǔ)制定節(jié)能新機制，并運用信貸、財稅及價格等經(jīng)濟手段，推動燃煤電廠節(jié)能減排管理。如在改進發(fā)電調(diào)度上，要注重電力市場的建設(shè)，進行發(fā)電權(quán)交易和排污權(quán)交易，并在改革中踐行能源發(fā)展戰(zhàn)略。依法監(jiān)督和管理，結(jié)合市場經(jīng)濟發(fā)展要求，完善資源節(jié)約和電力環(huán)保方面的法律法規(guī)，并以法制化形式確定節(jié)能減排的指標(biāo)和理念，以法制化的形式確定節(jié)能減排的制度和行業(yè)監(jiān)管職責(zé)[3]。更重要的是，電力行業(yè)節(jié)能減排管理中，需要政府充分發(fā)揮其管理職能，不斷完善節(jié)能減排的監(jiān)督體系、執(zhí)法體系，并督促企業(yè)在相關(guān)要求下治理污染，進而實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

4 結(jié)語

總而言之，燃煤電廠的大氣污染控制工作意義重大。這項艱巨的任務(wù)需要電力企業(yè)和政府各部門的共同努力，才能從根本上實現(xiàn)燃煤電廠的節(jié)能減排，降低燃煤電廠污染物對大氣污染的貢獻。對此，政府應(yīng)從政策上對燃煤電廠的大氣污染工作提供政策指導(dǎo)和相關(guān)的法律法規(guī)依據(jù)，對燃煤電廠進行有效的監(jiān)督和引導(dǎo)，力求燃煤電廠的大氣污染控制達到最佳。

參考文獻

[1]陳歡哲，何海霞，萬亞萌，楊忠凱，李濤，任保增.燃煤煙氣脫硝技術(shù)研究進展[J].應(yīng)用化工，2019，48（05）：1146-1151+1155.

[2]王圣.燃煤電廠非傳統(tǒng)大氣污染物控制展望[J].中國電力，2018，51（8）：173-179.

[3]楊昆.燃煤電廠環(huán)?，F(xiàn)狀及污染物協(xié)同控制措施分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018，10（23）：162-163.

收稿日期：2019-04-25

作者簡介：李倩（1984-），女，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向為給水排水工程。