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3火电厂大气污染物二氧化硫减排对策
3.1使用优质低硫煤
我国煤炭资源较丰富,目前国内火电厂均使用煤做为燃料发电。国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会于2010年颁布2011年实施《发电煤粉锅炉用煤技术条件》中规定了发电煤粉锅炉用煤的技术要求,按无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤锅炉对发电煤粉锅炉用煤技术条件进行重新划分。该文件中给出不同种类煤粉锅炉用煤含全硫量。全国煤炭含全硫量平均值为1.11%,商品煤含全硫量为1.08%,动力煤中含全硫量为1.15%。各地区煤中含硫量差别较明显,并且呈现由北向南增加趋势。各地区煤炭储量中全硫含量由低至高顺序为东北地区0.47%、华北地区1.03%、西北地区1.07%、华东地区1.08%、中南地区1.17%、西南地区2.43%。虽然我国大部分煤中全硫含量达到现行工业用煤质量要求,但燃煤电厂锅炉操作参数、设备老旧脱硫效率不稳定,因此企业应结合国内各地区煤中含硫量分布与企业自身技术、经济实力,选择含硫量低的煤。
3.2采用高效石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺优点已被普遍认同,工艺较成熟,应用实例也很多。该方法脱硫效率可达95%,对煤中含硫量适应范围也较大,但其脱硫效率也取决于多种工艺操作参数的调整。主要的工艺控制参数情况如下。
脱硫吸收塔进口烟气温度参数。由于脱硫反应为放热过程,很明显脱硫效率随吸收塔入口烟气温度的升高而降低。在实际生产过程中,由于机组负荷变化较频繁,需要在吸收塔前布置喷水装置来降低烟气温度,提高效率。某一企业在进口烟气SO2浓度和氧量基本不变的工况下,当进入吸收塔的烟温为96℃时,脱硫效率为92.1%,当烟温升到103℃时,脱硫效率降至为84.8%[1]。当烟气中SO2浓度越高反应速度越快,反应越彻底,脱硫效率越高。并且在吸收剂与SO2反应过程中,氧气也起到促进化学反应的进行,最终氧化成SO2-4,但并非烟气中含氧浓度越高越好,因为烟气中氧浓度过高则表明脱硫系统出现漏风现象。烟气中约含100~300mg/m3(标准状态下)的飞灰,这部分飞灰在很大程度上阻碍了石灰石消溶,促使浆液pH值偏酸性,最终影响脱硫效率。同时飞灰中含有如Hg、Pb、Cd、Zn等重金属离子会抑制Ca2+与HSO3-的反应,进而影响脱硫效果。
石灰石粉颗粒的粒度越小,单位质量比表面积就越大,反应越彻底,石灰石粉品质和纯度越高,杂质含量就越少,反应越彻底,副产品品质越好。通常在生产中石灰石纯度要在90%以上,颗粒度要通过325目筛(44/μm)的过筛率达到95%。不过当石灰石中品质较低杂质含量较高时,石灰石粉应磨制得更细一些。
液气比是影响SO2去除效率非常重要的参数,与去除率成正比例关系。
在实际工作中若提高液气比将需要提高浆液循环泵的流量,需要提高设备初投资和运行成本,此时可在浆液中加入如钠碱、己二酸等添加剂,可以适当降低液气比,从而节约企业费用。
4结语
“十二五”规划经济发展目标是国内生产总值年均增长7%,国内经济快速的发展,需要大量的电力资源。燃煤电厂扩能和大量电厂的投产,必然加剧对环境排放污染物量。如何能高效控制污染物排放,提高人们生存环境质量,特别是燃煤电厂二氧化硫废气排放是今后很长时间内需要面对并迫在眉睫急需解决的问题。对国内燃煤电厂二氧化硫排放总量和排放浓度的控制不仅要从国家、地方各种政策上干预各企业应该采取污染物治理措施约束污染物排放,同时企业也要自身发掘对污染物采取控制方法,主动从多方面综合降低污染物尤其是二氧化硫的排放,从源头治理。我国针对二氧化硫控制政策已日趋完善,监管也日益强化,因此就需要火电厂通过多角度对二氧化硫经济和技术合理性进行比较,在实现达标排放、满足总量控制要求的前提下,将对二氧化硫的处理成本降为最低。
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