火电厂的环保设施的改造

来源:admin 时间:2021-09-22 06:13:02

在经济日益发展的今天,国民经济的发展离不开电力供应。目前,中国日常生活和生产所需的电力有70%是由火力发电厂供应的,其中火力发电厂的发电是基于燃煤机组带来的大量能量。火力发电厂生产过程中产生的污染物种类繁多,按污染范围可分为空气污染、水污染和生活环境污染。空气污染物主要是有害气体和粉尘,火力发电厂产生的空气污染物有硫氧化物、氮氧化物、粉尘、二氧化碳等。从2014年7月开始,火力发电厂污染物排放将实施新标准,已建火力发电厂必须改造环保设备,才能有效满足新的环保要求。

1.分析火力发电厂环存在的问题及现状分析。

火力发电厂在发电过程中消耗了巨大的能源。此外,我国之前没有采取相关的环保措施和政策,导致火力发电厂的运行一直处于高污染、高排放的状态,对周围环境造成了不可磨灭的影响。早在很多年前,在火力发电厂工作的工人就遭受了严重的身体损害,肺病扩散,火力发电厂周围种植的庄稼常年奄一息。我国的快速发展离不开火电厂的高效发展,但目前火电厂的发展存在一系列问题,严重抑制了火电厂的发展。由于火力发电厂是一个高能耗行业,在发展过程中会产生大量的废气、废渣和废物。如果这些物质不及时处理,会严重污染我们的环境,全球气候问题会变得更加严重,人们的日常生活也会受到相应的影响。

1.1燃煤质量差。

首先是燃料本身的问题。虽然中国是一个日常生产大国,各地的煤炭储量也很大,但能用于高能发电的煤炭数量却很少。目前,大多数燃煤发电厂使用的煤炭质量非常一般,远远达不到火力发电厂本身的设计要求。燃煤质量越低,燃烧过程中排放的污染物越多,最难去除,如灰粉、硫粉等固体污染物。此外,随着市场竞争的加剧,大多数发电厂使用成本低、质量低的燃煤作为原料,久而久之会造成更严重的环境污染问题。而且煤炭资源本身就是不可再生资源,长期开采会进一步减少原本很少的煤炭资源。

1.2冲灰水回用不彻底。

冲灰水是许多煤炭污染中常见的一种,主要来自燃烧过程中除尘、冲灰等一系列需要水的部分。冲灰水含有大量悬浮物和重金属残渣,随着每次发电结束间歇通过管道排出。如果不经过中间处理,会对外界水系造成不可估量的危害。而且大多数火电厂本来就不愿将大量资金用于冲灰水的排放处理,导致这些废水直接流入外部水系,从而造成环境污染。

但冲灰水虽然含有非常巨大的污染元素,但只要在排放前使用环保基础设施进行处理,就可以对污染源进行充分的过滤和清洗,这样处理后的废水流入外部环境就没有那么大的危害,也可以再利用。

1.3粉煤灰综合利用率低。

目前,我国火力发电厂在发电过程中产生如此巨大的污染物的原因与粉煤灰的整体利用率密切相关。与发达国家相比,我国大量火力发电厂的粉煤灰整体利用率仍有很远的差距,甚至没有达到平均水平。然而,许多火力发电厂没有意识到粉煤灰利用效率低的巨大危害,仍然选择成本低的次级煤炭资源,在残渣排放过程中没有进行环保处理。这种现象的出现主要在于政府监管不当和利益驱动。很多政府部门对这种现象视而不见,相关管理政策的颁布也是走过场回家。而且火电厂经济效益巨大,给相关利益者带来的钱直接趋势于这种情况的延续。

目前最直接的问题是煤炭发电技术的不完善,不能从燃煤的根源上减少污染物的排放,粉煤灰很难环保利用。

火电厂的环保设施的改造(图1)

2.火力发电厂生产过程中环境污染分析。

火电厂在发电过程中产生的污染是多方面的。就其污染范围而言,它不仅可以通过空气直接传播到更广泛的高层空气中,还可以直接进入水和社会,对生物的生活环境造成很大的危害。但从最直接的空气污染来看,由于发电过程中产生的大量有害气体和物体粉尘颗粒可以通过生物呼吸道直接进入体内,直接损害生物技能,进而对其生命健康构成极大威胁。

燃煤过重产生的主要污染物包括硫氧化物、氮氧化物、粉尘和污水。作为发电过程中污染物排放的主要部分,这四种污染源的力量是我们无法想象的。

2.1硫氧化物排放对环境的影响。

其中二氧化硫的污染能力最大。如果空气中含有的二氧化硫气体达到一定程度,会直接对人体呼吸道造成巨大损害,进而直接产生呼吸道疾病。常见的症状有哮喘、胸闷、呼吸急促等,对人体健康构成极大威胁。这些症状都是二氧化硫引起的。此外,二氧化硫和氮氧化物仍然是产生酸雨的主要元素。众所周知,酸雨对动植物的危害是严重的。无论走到哪里,草都不会长出来是酸雨的真实写照,不仅是对生物的影响。当酸雨遇到城市建筑时,后者只会被腐蚀。

然而,二氧化硫的日常排放渠道非常简单。在煤炭燃烧过程中,会产生85%至90%的二氧化硫气体,通过工厂的烟囱直接排入大气,使空气中的二氧化硫含量严重超标。

那么,如何有效控制二氧化硫造成的危害呢?本文主要提出两种解决方案:一是煤炭使用过程中不要成块放入燃烧中,而是用机器将其磨成粉末,然后与其他燃烧物一起放入燃烧炉中,同时加入一定量的固硫剂,以减少污染气体的挥发。二是采用适用于循环流化床的燃烧中脱硫技术,在煤炭燃烧过程中产生近950℃的高温,在这个温度下可以从表面脱落产生的亚硝酸盐,完成脱硫工作。从脱硫效果来看,第一种方法会导致燃烧过程中钙的利用率非常低,整体使用过程中最高只能达到40%的环保效果,所以大多数火电厂选择第二种方法。目前第二种方法采用的相关脱硫技术是尾部烟气脱硫,可以在排烟过程中吸收或吸附二氧化硫,从而有效脱硫。

2.2氮氧化物排放对环境的影响及控制方法。

氮氧化物对环境的主要污染是与二氧化硫反应产生的酸雨,因为如果这种气体在排放前不进行处理,将携带大量硝酸合成物进入大气环境。就我国部分地区的硝酸雨而言,对环境的危害是巨大的。

为了有效控制这一现象,各大火电厂主要采用低氧化氮燃烧技术进行控制,但在采用该技术的过程中会对发电产量造成部分损失,因此许多火电厂不愿意采用这种方法,尽管它能满足环保标准的要求。目前氮氧化物排放的控制方法有两种:一种是空气分级燃烧,主要根据煤燃烧过程中产生的氮氧化物机理来控制燃烧区域的氧浓度,从而减少氮氧化物的产生。另一种是燃料分级燃烧,主要采用焦风和燃料技术,在燃烧过程中将煤分级送入燃烧膛。当二级燃料在一级后进入燃烧区燃烧时,会因内部氧气不足而产生一定的环氧气泵。这种环氧气泵可以还原前次燃烧产生的硫氧化物,从而减少氮氧化物。

2.3粉尘和污水排放对环境的影响及控制方法。

火电厂在发电过程中会产生大量污染气体以外的固体废物,如粉尘。这就需要大量的水资源来除尘。用于除尘的水不能直接进入排放管,因为这些污水含有大量的粉尘污染物。如果随意排放,会通过自然水系循环蒸发到空气中。如果人体吸入大量灰尘,也会造成呼吸道感染,如前氮氧化物。

此外,灰尘可以长时间漂浮在大气中,这将降低城市上空的能见度,产生雾霾。长期雾霾是大多数交通事故最根本的原因。此外,粉尘等可吸入颗粒物是大气中的主要污染物之一。鉴于其巨大的危害,国内相关技术部门对其进行了深入研究,最终得出结论,通过技术的使用,可以减少煤炭燃烧过程中亚微米颗粒物的排放,从而有效减少粉尘的排放。

三是电厂环保措施及改造。

火电厂的环保设施的改造(图2)

3.1燃煤脱硫设施改造。

前面说过,通过改进燃煤技术,可以减少氮氧化物和硫氧化物的排放。目前,燃煤技术主要通过石灰石系统进行。具体方法是在原有基础设施的基础上增加燃煤系统的容量。这种改造可以统一整个车间系统的运行,保证燃煤的高效处理。此外,通过石灰石系统的运行,可以有效降低空气中二氧化硫的浓度。

3.2减少氮氧化物的方法。

减少氮氧化物的方法主要是二次风改造。烟气再循环技术引起排放后直接引入室内,通过室内外气流循环工作,有效降低烟气中的氮氧含量。减少氮氧化物的方法可以有效保护环境,提高火力发电厂的工作效率。在传统的工作过程中,由于没有充分降低氮氧化物的重要性,火电厂在具体的发展过程中存在一些问题。如果火力发电厂运行过程中氮氧化物浓度过高,会直接造成环境污染。因此,相关单位应充分重视氮氧化物的数量,将数量控制在合理的范围内。

3.3除尘设施及污水处理改造。

针对传统除尘设施的低效率,工厂可以购买最新的低压旋转脉冲反吹袋式除尘器,以提高废气净化效率。在污水处理方面,由于不同火力发电厂的水质差异很大,排放的废水有很多不同的分类,主要包括有机污染物和无极污染物。因此,工厂在处理管道污水时,最需要注意的是工业废水的脱硫处理,防止大量有毒污染物进入土壤,造成大面积污染。


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