引言
工业设施中,火电厂运行产生的SO2排放量占据了全国SO2排放量的50%以上。近年来,国家颁布了新的大气污染物排放标准,大力推进了脱硫产业的发展。根据国家经济发展形势,国内能源消耗将在一段时间内仍以煤炭为主,为了减少煤炭燃烧带来的污染,投资建设了大量的脱硫装置。同时,环保总局也发布规定,强制发电相关企业对烟气进行脱硫。对火电厂脱硫装置进行有效维护,保持良好的脱硫效率,减少并控制SO2的排放与污染,提高环境与空气质量,是我国经济社会可持续发展和公民健康的基本保证。
1火电厂烟气脱硫技术概述
火电厂仍然是我国现阶段最主要的电力供应,为达到环保要求,降低燃煤电厂排放污染物浓度,提高排放标准,行业需要积极投入人力财力来升级脱硫工艺和设施。煤炭脱硫方法有很多,根据不同的燃烧阶段和标准要求可以分为很多种类,比如根据阶段可以分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。煤炭燃烧前除去原煤中的部分硫分,从而减低二氧化碳的生成量,这种方法具有经济、高效的优点,既可以提高煤炭燃烧效率,又可以减小煤炭污染。燃烧前,二氧化硫原则上可以分为物理酸、化学酸和生物肿胀。物理硫是煤中有机硫矿物密度差异的一个过程,主要原因是重力计算,如煤油的产生、重金属的选择、气体水合物的选择、风洞的选择、森林火灾的选择和震动的选择以及电气和煤水合物的选择;化学输出和化学成分分为硫代硫酸钠、盐酸、热解氢化脱硫、氧化法脱硫和盐酸气体,物理沉积通常指泡沫材料、浮柱、浮面和选择性磷的选择。“二氧化硫”是指燃煤过程中,主要通过燃烧床单和炉子燃烧煤炭之前的硫脱氯技术。流化床燃烧燃烧过程中脱硫,利用石灰石和白云石作为脱硫剂,燃烧过程中脱硫剂分解成CaO,与SO2及氧气反应生成硫酸钙,该方法具有易控制、燃料适应性好、燃烧热强度大、腐蚀性小等优点,一般受Ca/S比、压力和温度等影响;炉内喷钙脱硫技术工艺,以石灰石和消石灰作为吸收剂,燃烧过程中第一阶段CaCO3分解生成CaO,固定SO2生成硫酸钙,第二阶段未反应的CaO与水结合生成Ca(OH)2,氧化性环境下固定SO2生成硫酸钙,该方法费用低,但脱硫率不高。二氧化硫燃烧后,通过烟道进入气体进口的烟雾进入硫设备塔——冲洗区、具有稳定支柱的塔入口、各种不同类型的烟雾和净化喷水装置通过稳定缸,当烟雾进入设备时,烟雾经过大量气体注入,因为这种吸收液比表面稀释得好,接触到超高速塔中的小水球,接触到吸收烟雾的烟雾增多,收集了溶解SO2和NOX分子的灰尘净化硫化氢除尘器后,烟雾仍呈强旋转进入除尘器。当水烟通过排水系统时,会在出口处产生液体,从而有效地将水从烟中分离出来。
2烟气脱硫控制系统
直接阶段控制发电厂烟气的系统主要配备可编程逻辑控制器(PLC)、现场总线控制系统(FCS)和分布式控制系统(DCS)。在此过程中,PLC在过程控制中发挥了很大作用,工程师可以根据设计需要在PLC中进行编程,以实现对系统的控制。FCS是一个连接所有仪器和控制器的现场系统。DCS系统是分散、集中管理的,每个站点都有控制器和收集器,它们运行信息并通过现场总线发送到购物车和技术人员,以便对系统进行总体管理和查看。二氧化硫排放控制系统的研究采用分散控制系统,主要由电气、供热和烟雾监测系统以及现场配置控制面板和通过工业以太网向集中管理中心传输数据的附加设备组成。电气系统由直流电源、交流电源和备用电源组成,这些电源具有单独的安全区域。热工系统内含数据采集处理,烟气流量流速、液气比、温度等模拟量控制系统和保护报警等部分。烟气排放监测系统实时监测脱硫过程中SO2的各项指标数据,如烟气浓度、湿度和温度等,为控制系统提供重要的反馈数据,主要由污染物子系统、排放参数子系统等组成。
3烟气脱硫技术发展与应用现状
长期以来,工业发展中一直采用二氧化硫的干燥技术,通过消毒技术,电厂的二氧化碳排放量大大减少,催化剂和吸收剂是干旱中的重要变化,能够很好地估计二氧化硫在共同背景下的影响。但是,由于使用时需要额外的吸收剂和催化剂,加工量增加,大多数国家都采用了防潮技术,这种技术成本低,可以回收利用,但设备成本较高。由于两种形式的技术优势和成本不同,我国技术人员正在寻找降低成本和提高效率的方法。这就创造了新的技术。为适应国家发展趋势,应对二氧化碳排放,我国燃煤电厂已进入燃煤电厂发展阶段,燃烧设施采用低氮技术提高锅炉产量,减少氮排放。此外,我们的二氧化硫技术处于发展的第一阶段,燃煤电厂采用氢硫化氢技术,主要利用国外先进的技术,所有这些技术都配有回收香烟的催化剂工艺,或者依靠抗氧化剂实现二氧化硫的溶液。
4火电厂脱硫环保措施
4.1对现有脱硫系统进行降耗处理
为了解决硫水系统中的能量损失问题,工作人员需要根据能耗点优化硫系统的管理。当空气中的二氧化硫较少时,可以关闭一些等离子体循环水泵,降低硫水系统中相关设备的能耗,降低采购成本。与此同时,对风机的扩建进行了修改,压缩空气的数量减少,使得送风和风机相结合,并确保了节能环保的效果,降低了热电发电厂的能耗。此外,为了保护电厂的环境,可采用氧化处理法、混凝沉降法,引入硫酸罐、酸储罐、酸罐、酸雾吸收器等的污水处理。采用低pH处理技术,提高改良土壤、材料和地区发电厂的能效,有助于提高发电厂的经济和社会效益。蒸汽和空气压力的损失是硝基装置能量损失的主要原因,影响了其节能环保性能。硝基装置运行效率的优化。
4.2副产品进行再利用
含硫水技术的科学选择需要对电流过程中产生的副产品进行再利用,以有效防止电力副产品造成的污染和环境退化。重复使用这些资源可提高资源效率并实现能效目标。使用发电过程中产生的副产品,需要进行有效分析,全面掌握二氧化硫烟气过程中副产品的具体性能和特性,以便采取科学措施,提高副产品的能效和环境友好性。
结束语
我国受经济、自然条件等因素影响,煤炭发电仍然是主要发电方式,一直是煤炭消费大国,电力工业消耗煤炭更是占比超全年消耗一半以上,但是大量的煤炭燃烧会产生的二氧化硫(SO2),它是公认的最严重的大气污染物之一,是造成酸雨的元凶,严重破坏环境,危害人类健康。随着现代文明的发展,人们对环境的要求越来越高,世界各国都投入巨资对二氧化硫进行治理,我国也注重风能、水能、核能等新能源开发和使用比重,兼顾环境和经济,合理布局国家能源结构。在燃煤电力行业,国家不断升级和规范电厂排放标准,制定了燃煤电厂烟气脱硫的综合治理规范,电厂也积极投资脱硫技术改造和更换工艺设备,以实现可持续发展。
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