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电力工业废气的治理

2017-11-13 点击数:117

  一、废气的来源和特点

  1发电厂种类与废气排放

  发电厂有许多种,如火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂、地热发电厂、风力发电厂、潮汐发电厂和太阳能发电厂等。这些发电厂由于使用不同的动力能源,所以其排放废气的量和废气中的污染物也不尽相同。其中,水力、原子能、地热、风力、潮汐和太阳能发电厂使用的都是比较干净的能源,所以它们对大气环境的影响比较小;而火力发电站由于多使用燃煤锅炉,其所排废气的量大,烟气成分复杂,对大气造成的污染严重。火力电厂的燃煤锅炉的烟气是电力行业中最主要的污染源。

  2.燃煤电厂废气的来源及特点

  燃煤电厂的废气主要来源于锅炉燃烧产生的烟气、气力输灰系统中间灰库排气和煤场产生的含尘废气,以及煤场、原煤破碎及煤输送所产生的煤尘。其中,锅炉燃烧产生的烟气量和其所含的污染物排放量远远大于其他废气,这是污染治理的重点。锅炉燃烧产生的烟气中的污染物有飞灰、SO2、NOx、CO、CO2、少量的氟化物和氯化物。它们所占的比率取决于煤炭中的矿物质组成,主要污染物是飞灰、煤尘、SO2和NOx. 锅炉燃烧产生的烟气排放量大,排气温度高,但气态污染物浓度一般较低。

  3、燃煤电厂废气治理的对策

  对燃煤电厂废气的治理,应大力推行洁净煤技术并尽快进行技术改造和加强企业管理,以降低煤耗,这是电厂减少废气排放的重要途径之一。此外,应积极开发和采用高效的废气治理技术和综合资源利用技术,如锅炉烟气除尘采用除尘效率高的电除尘器、开发高效的电厂脱硫脱硝新工艺、采用热电联产等措施。

  二、电力工业废气的治理

  (一)燃煤电厂锅炉烟尘治理

  燃煤电厂对锅炉烟尘的治理,主要采用各种类型的除尘器:电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器及旋风除尘器等。其中,电除尘器除尘效率高、运行费用较低,所以燃煤电厂除尘以电除尘器为主;文丘里、斜棒栅湿式除尘器的除尘效率也较高,且造价较低,在水资源较丰富的地方仍有应用;水膜除尘器效率一般为85%—90%,处理后的废气达不到排放标准,故正在减少使用;而多管、旋风除尘器等低效除尘器正在被电除尘所代替。

  (二)燃煤电厂锅炉硫氧化物的治理

  燃煤电厂锅炉在煤燃烧时产生大量的二氧化硫。控制二氧化硫技术基本可分为三大类:燃前脱硫、燃中脱硫和燃后脱硫。

  1.燃烧前脱硫

  燃前脱硫就是在煤燃烧前脱除一部分硫。 

  (1)物理法  燃前脱硫的物理方法主要有摇床法、重介质法、旋流器法、浮选法和高梯度磁选法。前四种方法是利用煤中矿物质和煤中有机质的密度不同而进行分选的,适合于粒径大于0.5mm的煤粒。浮选法是根据煤和黄铁矿的亲水性等表面性质的差异进行分选的,适用于细颗粒煤。高梯度磁选法是根据煤及黄铁矿在磁化率上的差异而进行分选的。物理法—般只能脱除煤粒表面的无机硫,其脱硫效果通常仅能脱除煤中含硫量的20%-40%。

  (2)化学法  燃前脱硫的化学方法主要是氧化法,可脱除大部分无机硫和相当多的有机硫。但该方法成本高,反应条件严格,一般仅用于对煤质要求很高的一些领域。

  2.燃烧中脱硫

  燃烧中脱硫就是在煤燃烧过程中,加入吸附剂吸附所产生的二氧化硫。可以采用向炉内直接喷射钙基吸收剂的方法,也可以采用液化态燃烧的方法。

  3.燃烧后脱硫

  燃烧后脱硫一般可分为干法(包括半干法)和湿法两种。

  燃煤电厂造成的S02污染是我国当前大气污染治理的重点,“九五”期间到2010年我国洁净煤技术发展方向见表 1。 

表 1 “九五”期间到2010年我国洁净煤技术发展方向

技术领域

主要技术

煤炭加工

选煤、型煤、水煤浆

煤燃烧或发电

循环流化床联合循环发电、煤气化联合循环发电

煤炭转化

煤炭气化、煤炭液化、燃料电池

污染防治与废弃物处理

烟气净化、粉煤灰综合利用、煤层气的开发与利用、矿井水和综合利用、工业锅炉和窑炉改造

  注:资料来源于煤炭工业洁净煤工程技术研究中心。

  (三)燃煤电厂废气中NOx治理

  火力发电厂燃煤(或燃油、气)排放废气的NOx治理,80年代以后在发达国家(美、日等)排烟脱氮技术才逐渐发展起来。我国在《国家环境保护“九五”计划和2010年远景目标》中,尚未明确要求电力工业对燃煤锅炉废气的NOx进行治理。

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