淺談燃煤電廠脫硫與環(huán)保

王娜

摘要：能源的發(fā)展和使用將會對環(huán)境有不同層次的傷害，能夠造成空氣污染的重要有害物質的其中之一就是燃煤電廠排泄放出的二氧化硫，我國能源環(huán)境方面所出現的一些缺陷已經變成了馬上需要被解決的實際和決策性的問題。由于我國把環(huán)境保護作為基本國策之一給實施執(zhí)行，電力行業(yè)產生了大部分的二氧化硫，所以，電力行業(yè)就成為了減少二氧化硫排放量的主要行業(yè)，燃煤電廠作為傳統(tǒng)的發(fā)電廠，去硫工藝也有了巨大的進步。本文說明了脫硫工藝對于環(huán)境保護的重要意義，介紹了幾種脫硫技術，希望能夠起到借鑒意義。

Abstract： The development and use of energy will have different levels of harm to the environment， can cause air pollution of one of the important harmful substances is sulfur dioxide emissions from coal-fired power plants， China's energy and environmental problems have become a number of practical and decision-making problems that need to be solved immediately. Due to the implementation of environmental protection as one of China's basic national policies， the electric power industry produces most sulfur dioxide， so the electric power industry has become the main industry to reduce sulfur dioxide emissions. As a traditional power plant， coal-fired power plants have also made great progress in sulfur removal technology. This paper illustrates the importance of desulfurization technology for environmental protection， and introduces several desulfurization technologies， hoping to play a reference role.

關鍵詞：燃煤電廠;脫硫技術;環(huán)保

Key words： coal-fired power plant;desulfurization technology;environmental protection

中圖分類號：TM6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）23-0178-02

0 ?引言

我國是一個產煤大國是人所共知的，然而，伴隨知識與技術密集產業(yè)的繁榮，人們也就越來越需要能量。當前來看，我國的發(fā)電站是以傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電為主要的發(fā)電形式，國內的大量煤礦里面會有很多硫化物（電正性很強的金屬或非金屬與硫形成的一類化合物）和氧化物（氧元素與另外一種化學元素組成的二元化合物）。倘若對燃煤過程中產生的危害置之不理，那么則會給自然環(huán)境造成很大的危害，會讓人與自然的和諧發(fā)展受到阻礙。所以說，對于電力行業(yè)尤其是傳統(tǒng)的發(fā)電廠來說，去硫工藝已經成為了它們技術研發(fā)的重頭戲。

我國是煤炭和生產消費大國，根據文件《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014-2020年）》中對“超低排放”的定義：在基準氧含量6%條件下，煙塵不超過10mg/m3、二氧化硫不超過35mg/m3、氮氧化物不超過50mg/m3。2018年以來山西省累計查處重點排污企業(yè)2124家，已完成整改1107家，整改完成率52%;陜西省限期整改2931家，停產治理191家，關停取締644家;山東已關停整頓化企2667家等。環(huán)境問題也與人們的生活息息相關，燃煤過程中的排放物以及一些其他東西會對環(huán)境造成大量的污染，因此，我們需要從多方面進行整治，減少污染。

1 ?電廠脫硫對環(huán)保的重要性

在經濟飛速發(fā)展的同時，造成空氣污染的重要有害成分即二氧化硫（最常見的硫氧化物）和氮氧化物（包括多種化合物，有不同程度的毒性）的數量由于煤炭的燃燒也在快速增加。據數據資料調查顯示，我國每年二氧化硫和氮氧化物的排放量分別約為770萬噸和2400萬噸。二氧化硫和氮氧化物的排放會給人類和自然環(huán)境帶來嚴重的災難，會傷害人的身體健康，很大程度的破壞環(huán)境，具體舉例來說，二氧化硫和氮氧化物是導致“酸雨”和“酸霧”的關鍵因素，氮氧化物與碳氫化合物（只由碳和氫兩種元素組成的有機物）二者聯系起來可以形成光化學煙霧。我國每年由于二氧化硫和氮氧化物形成的酸雨導致的經濟所致高達1100億元，占GDP的百分之七到百分之八之間。在我國，二氧化硫和氮氧化物百分之九十的來源來自于燃燒煤炭，所以說去硫脫氮是我國整治處理煤炭燃燒造成的污染和改進大氣環(huán)境的極其重要的目的。

2 ?燃煤電廠脫硫技術分析

最近幾年，由于環(huán)境保護的需求增加和脫硫工藝的進步，在我國剛剛建起來的燃煤電廠主要的技術發(fā)生了一些改變，脫硫裝置取消旁路，取消煙氣換熱器，脫硫風機和引風機相結合等。燃煤電廠去硫工藝的過程分為燃燒前、中、后。

2.1 燃燒前脫硫技術

傳統(tǒng)的去硫方式是通過應用物理、化學、生物等辦法把硫從煤炭中剔除，投入資金多，花費的本錢多，還沒有主動去推行運用。伴隨科技的持續(xù)進步，有人提出要從根本上去把控二氧化硫，主要方法就是洗煤和相互聯系的集成煤氣利用多種熱力學循環(huán)串聯來獲得更高熱效率的工藝，不準挖掘含硫量高的煤炭，含煤地層中沉積硫鐵礦必須盡可能多的去選擇，這是從根本上把控硫氧化物。

2.2 燃燒中脫硫技術

燃燒中脫硫是指燃料在燃燒時脫去含硫化合物的措施。它不僅能夠做到脫硫，減少硫氧化物的排放，還可以使實際循環(huán)的有效功與所消耗熱量的比值更大，減少燃料的耗損。就目前來看，發(fā)展相對完善的有硫化床燃燒脫硫技術（反應在氣、固、液三相中進行，利用煙氣顯熱蒸發(fā)水分，最終產物為干粉態(tài)）和爐內噴鈣技術（把干的吸收劑直接噴到爐膛的氣流中，里面的熱量使吸收劑煅燒成CaO粒子，粒子與二氧化硫生成的反應產物被除塵設備捕獲）。為了能夠在單位時間內脫硫完成的工作量更多，而且投入資金更少，以緩解因為去硫而造成的經濟壓力，使得硫化床燃燒脫硫技術又一次受到人們的關注，并且很迅速的就得到了廣泛應用。

2.3 燃燒后脫硫技術

燃燒后脫硫技術其實就是煙氣脫硫，其基本原理是中和酸堿反應，是避免二氧化硫釋放到大氣中的最終防地。煙氣中的二氧化硫是酸性物質，通過與堿性物質發(fā)生反應，生成亞硫酸鹽或硫酸鹽，從而將煙氣中的二氧化硫脫除。共分為濕法、半干法和干法三種脫硫方法。濕法煙氣脫硫技術是指吸收劑為強堿性的液體或漿液。由于是氣液反應，所以反應速度快，效率高，脫硫劑利用率高。半干法煙氣脫硫技術主要包括旋轉噴霧干燥法和吸著劑噴射法，在這里著重介紹旋轉噴霧干燥法。這個方法是美國和丹麥共同研發(fā)制造出來的工藝。該法利用噴霧干燥的原理，將吸收劑漿液霧化噴入吸收塔。在吸收塔內，吸收劑在與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學反應的同時，吸收煙氣中的熱量使吸收劑中的水分蒸發(fā)干燥，完成脫硫反應后的廢渣以干態(tài)形式排出。這個方法主要有四個步驟：首先，制作準備好吸收劑;其次，吸收劑漿液霧化;再次，霧粒與煙氣混合，吸收二氧化硫并被干燥;最后，排放出脫硫過程中產生的廢渣。這種做法和濕法脫硫相比較，具有設置裝備簡易，投資和運行費用少，占地面積小等特點。干法采用固體粉末或顆粒為吸附劑，干法脫硫后煙氣仍具有較高的溫度（100℃），排出后易擴散。主要有爐內噴鈣法和活性炭法。這里重點敘述活性炭法?；钚蕴糠ㄊ抢没钚蕴康幕钚耘c較大的比表面積使煙氣中的二氧化硫在活性炭表面上與氧及水蒸氣反應生成硫酸而被吸附。吸附以后的活性炭經再生，可以獲得硫酸，液體二氧化硫，單質硫等產品。這種方法既可以有效的把控二氧化硫的排出，還可以回收硫資源，該法不僅可以控制二氧化硫的排放，還能回收硫資源，是一種未來發(fā)展道路比較光明的一種脫硫工藝。選擇脫硫技術時，除了考慮脫硫效果外，還應看該方法的綜合技術經濟指標，從投資額、技術成熟程度、廢料和二次污染處置的難易程度和吸收劑的來源是否廣泛和價格高低等方面考慮，選擇最合適的方法。

3 ?燃煤電廠的環(huán)保分析

最近幾年，我國許多地方遭受到PM2.5的破壞，霧霾天氣經常出現。導致這種結果的很大一部分原因就是燃煤電廠排出的對空氣有危害的污染物。所以，對于燃煤電廠來說，環(huán)境保護的做法主要從以下幾方面做起。

3.1 大氣污染物

大氣污染物就是由于人類活動或自然過程排入大氣的并對人和環(huán)境產生有害影響的那些物質。國家對于這些有害物質都有嚴格的排放規(guī)定和準則，對于燃煤電廠來說，對空氣有害的主要物質有二氧化硫、懸浮顆粒物、氮氧化物等。因為燃煤電廠建造的時間各不一樣，所以就有了三個不一樣的依照時間不同的排放規(guī)定。在1996年12月31日以前建成的電廠，需要按照第一時間階段的排放準則進行實施，這個時間階段排放的懸浮顆粒物的濃度最高不能超出50mg/m3。在1997年1月1日到標準生效的期間內所建成的電廠需要按照第二時間階段的排放準則進行實施，這個時間階段規(guī)定排出的煙塵最高不得多于600mg/m3。二氧化硫的濃度最高不能高于2000mg/m3，每日的排出量不能超出500噸。燃煤電廠的氮氧化物最多不能多于750mg/m3?，F在，燃煤電廠能夠減少有害物質的排出量的兩個比較關鍵方法就是增加單位時間內煙氣的除塵量和增加對煙氣進行脫硫處理的塔式設備的含濕量。

如今，燃煤電廠的脫硝工藝重點有以下幾種：低NOx燃燒技術（也稱為爐內脫氮，采用各種燃燒技術手段來控制燃燒過程中NOx的生成，又稱低NOx燃燒技術）;爐膛噴射法（爐膛噴射法實質是向爐膛噴射還原性物質，可在一定溫度條件下還原已生成的NOx，從而降低NOx的排放量。包括噴水法、二次燃燒法、噴氨法等）;選擇性催化還原法（在催化劑的作用下，利用還原劑（如NH3、液氨、尿素）來“有選擇性”地與煙氣中的NOx反應并生成無毒無污染的N2和H2O），濕法脫硝（先用氧化劑將難溶的NO氧化為易于被吸收的NO2，再用液體吸收劑吸收）等。這幾種方法中單位時間內脫硝最多的是選擇性催化還原法，這種方法也是當前發(fā)展最為完善的方法。

3.2 廢渣污染

燃煤后會形成一種廢渣粉煤灰，這種廢渣可以說是廢棄物也可以說是一種資源。粉煤灰顆粒小，會污染空氣，土地，以及對人體和其他生物造成一定的危害，排進水里又會對水資源以及水里的生物制造危害。

3.3 廢水

燃煤電廠每年會產生大量的廢水，造成環(huán)境的重度污染，而燃煤電廠為了最后能夠把排放量控制在國家排放規(guī)定內，所使用的減少廢水排出量的重要方法就是安置裝配廢水治理的設置裝備，對廢水進行分門別類、按級別進行治理。

3.4 噪音

燃煤電廠會產生噪音，對周邊居民造成影響，而降低噪音污染的關鍵手段就是安置裝配消音的設置裝備，在工廠的邊緣外面建隔音效果比較好的墻或者是在工廠周邊植樹種草。

4 ?結束語

目前來看，環(huán)境保護這個主題越來越引起全世界的注意，我國也認識到環(huán)境保護的意義所在。脫硫技術可以降低二氧化硫的排出，減少對空氣的危害，從而減小對人和自然環(huán)境的傷害程度。所以說，每個電廠可以依據自己的現實狀況，來采取最行之有效的脫硫工藝。

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