燃煤电厂对大气污染的控制研究

来源:用户上传      作者:李倩 王宗栋

　　摘要：我国电力工业的快速发展，给我国环境保护工作带来了前所未有的机遇和挑战，尤其是燃煤电厂的大规模发展，更应做好大气污染的控制工作，以促进我国电力行业和环保行业的可持续发展。为此，论文结合燃煤电厂对大气污染控制的常用技术，提出燃煤电厂在大气污染控制中面临的主要问题，最后认为燃煤电厂在对大气污染控制中应加强政策支持，完善节能减排机制，强化依法监督和管理，实现对大气污染的有效控制。
　　关键词：燃煤电厂;大气污染;控制
　　中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）10-00-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.026
　　Abstract： The rapid development of China’s power industry has brought unprecedented opportunities and challenges to China’s 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 China’s 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 燃煤电厂在大气污染控制方面采取的工艺
　　燃煤电厂对大气污染的贡献主要是颗粒物、二氧化硫和氮氧化物。燃煤电厂近几年来，在对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放控制上投入较多，当前运用最广的燃煤电厂污染物控制技术主要是袋式除尘加电除尘、湿法脱硫、低氮燃烧和烟气脱硝这几种技术。
　　1.1 燃煤电厂烟尘控制技术
　　燃煤电厂在大气污染控制中，除尘技术从最初的旋风除尘和水膜除尘，逐渐转变为袋式除尘及电除尘，其除尘效果也越来越好。袋式除尘器具有除尘率高、内部结构简单、投资成本少等优点。袋式除尘器可以捕集电除尘无法捕集到的粉尘，也能捕集电阻非常高的粉尘。袋式除尘器占地面积小，可以依据场地要求进行专门设计，是目前使用最广的除尘设施。电除尘器的除尘效率不低于99%，能處理烟气量大的污染，并在高压、高温及高湿环境内均可应用。电除尘器可以实现自动化连续运转，低阻且压力损失小。虽然电除尘器的优点显著，但也有缺点，如设备太大，需要整流设备和高压变电，投资高，对安装和管理技术要求也高，且除尘过程中容易受到粉尘影响。燃煤电厂一般采用袋式除尘和电除尘相结合的方式对颗粒物的排放进行控制。袋式除尘器可以捕集80%的烟尘，剩下的小部分烟尘就可以在电除尘器的工作下进行捕集，一旦电除尘器工作负荷过大，烟气还可以进入到袋式除尘单元，这就可以增加清尘率。
　　1.2 湿法脱硫技术
　　湿法脱硫系统位于烟道的末端、除尘器之后，其特点是脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高，适合大型燃煤电厂的烟气脱硫。燃煤电厂排放的烟气从电除尘器出来后进入脱硫吸收塔，烟气自下而上与自上而下喷淋的碱性石灰石浆液雾滴逆流接触，烟气中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等与石灰石浆液反应被吸收，烟气得以充分净化;吸收SO2后的浆液反应生成CaSO3，通过就地强制氧化、结晶生成CaSO4·2H2O，经脱水后得到商品级脱硫副产品—石膏，最终实现含硫烟气的综合治理。
　　1.3 低氮燃烧技术
　　低氮燃烧技术在燃煤电厂除氮设备里比较常用，该项工艺的优势非常多，比如技术方便，而且资金节约。一般来说，低氮燃烧技术主要有空气分级燃烧技术和燃料分级燃烧技术两种。空气分级燃烧技术是当前应用非常广泛的一项工艺，主要是通过主燃烧器供入炉膛相当于理论空气量的 80%的燃烧空气量，使燃料在富燃区燃料缺氧条件下燃烧生成 CO。由于燃烧区内过量空气系数a<1，使得燃烧速率以及气温等变小，使得燃烧活动变慢。在后续时期，将完全燃烧所需的其余空气以二次风形式通过主燃烧器上方的专门空气喷口送入炉膛，与第一级燃烧区产生的烟气混合。此时过量空气系数a>1，此时火焰的气温并不是非常高，不但确保了燃料有效地利用，同时不利物质的含量也降低了。燃料分级燃烧技术也称之为再燃烧活动，具体的讲是使用已经存在的氮在遇到烃基 CHi和未完全燃烧产物 CO、H2、C时会还原成N2原理，将燃料分成两大类，此类物质通过燃烧区出现一定的作用，NOx脱除率一般为 40%。第—燃烧区为富氧燃烧区供入全部燃料的 70%～90%，采用常规的低过剩空气系数 燃烧生成 NOx;第二燃烧区通常称为再燃烧区，和关键的区域挨近，空气过剩系数小于1，为缺氧燃烧区，在这个环节里，通常只供应大约五分之一的物质，不提供气体，进而产生很强的还原性气氛，使在主燃区中生成的 NOx在再燃区被还原成N2分子;第三燃烧区为燃尽区，燃尽区只供入燃尽风，在正常的过剩空气的条件下，确保没有反应的碳和其他的一些杂质中的物质充分反应。 　　1.4 烟气脱硝技术
　　低氮燃烧技术虽然作为燃煤电厂氮氧化物控制的首选技术;如果按照该类工艺进行烟气处理之后，污染物的排放情况无法达到相应标准要求的话，就需要再加入脱硝设备。现在的很多燃煤电厂设备中多进行了该项改造工作，由于燃煤电厂大气污染物超低排放改造要求，进行脱硝工作是下一步燃煤电厂技术改造的必由之路[1]。
　　2 燃煤电厂对大气污染控制中面临的主要问题
　　在我国电力工业发展中，燃煤电厂的大规模发展渐渐地推动了我国电力工业发展，并在大气污染控制中推动了我国环保事业的发展。毕竟，燃煤电厂作为大气污染物排放大户，产生的烟尘、氮氧化物及二氧化硫需要进行科学合理的方法控制，并确保这些大气污染物可以符合标准排放限值要求，这样无形中也促进了污染减排各项技术的发展。我国电力工业资源消耗水平和国际先进水平比起来，依然有着一定的差距 [2]。
　　3 燃煤电厂对大气污染控制的改进措施
　　燃煤电厂在控制大气污染时，要从根源上发现并解决问题，实现燃煤电厂对大气污染的合理控制。一方面，要从思想上认识到节能减排的重要性，另一方面就要完善节能减排机制，加强环境监管工作。
　　3.1 从思想上认识到节能减排的重要性
　　燃煤电厂对大气污染控制过程中，要加深对节能减排的认识，把节能减排作为工作中的重中之重，在电力工业温室气体排放中要做好节能减排工作的部署和实施，认识到二氧化硫、烟尘及氮氧化物减排的重要性，自觉参与到大气污染控制工作中。我国政府应积极地规划并推进电力结构的调整工作，重视燃煤对大气污染的危害，并做好大气污染的科学合理控制。除此之外，燃煤电厂对大气污染的控制，应调整电源结构，在保护生态环境条件下开发风电、水电和太阳能。
　　3.2 完善节能减排机制，强化环境监管
　　燃煤电厂在对大气污染的控制中，政府要明确改革的方向和目标，以市场为基础制定节能新机制，并运用信贷、财税及价格等经济手段，推动燃煤电厂节能减排管理。如在改进发电调度上，要注重电力市场的建设，进行发电权交易和排污权交易，并在改革中践行能源发展战略。依法监督和管理，结合市场经济发展要求，完善资源节约和电力环保方面的法律法规，并以法制化形式确定节能减排的指标和理念，以法制化的形式确定节能减排的制度和行业监管职责[3]。更重要的是，电力行业节能减排管理中，需要政府充分发挥其管理职能，不断完善节能减排的监督体系、执法体系，并督促企业在相关要求下治理污染，进而实现节能减排的目标。
　　4 结语
　　总而言之，燃煤电厂的大气污染控制工作意义重大。这项艰巨的任务需要电力企业和政府各部门的共同努力，才能从根本上实现燃煤电厂的节能减排，降低燃煤电厂污染物对大气污染的贡献。对此，政府应从政策上对燃煤电厂的大气污染工作提供政策指导和相关的法律法规依据，对燃煤电厂进行有效的监督和引导，力求燃煤电厂的大气污染控制达到最佳。
　　参考文献
　　[1]陈欢哲，何海霞，万亚萌，杨忠凯，李涛，任保增.燃煤烟气脱硝技术研究进展[J].应用化工，2019，48（05）：1146-1151+1155.
　　[2]王圣.燃煤电厂非传统大气污染物控制展望[J].中国电力，2018，51（8）：173-179.
　　[3]杨昆.燃煤电厂环保现状及污染物协同控制措施分析[J].科学技术创新，2018，10（23）：162-163.
　　收稿日期：2019-04-25
　　作者簡介：李倩（1984-），女，汉族，本科学历，工程师，研究方向为给水排水工程。
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