火电厂脱硫技术与环保措施分析

本文介绍火电厂的几种脱硫技术，并对它们进行比较，同时从大气污染、水污染以及噪音污染等方面进行火电厂的环保措施分析。
经济快速发展之余，人们对全球性的环境问题越来越重视。我国是一个以燃煤提供主要能源的国家，然而煤的燃烧会产生不少对环境有害的气体，比如SO2、CO2等。我国的SO2的排放量已经居于世界第一，对于硫排放量问题的解决已经势在必行。尤其应该对火电厂的SO2排放进行控制，改进其脱硫技术。
1火电厂的脱硫技术
1.1几种脱硫方法
根据火电厂不同的机组情况，选择的脱硫方法也不一样。为了减少SO2的排放，可以分别在煤燃烧之前、燃烧当中以及燃烧之后进行脱硫处理。不同的脱硫时段，所用的脱硫技术也是不同的。因此，应该尽量选择满足国家排放标准而成本与运行费用相对较低的脱硫方法。选择的脱硫装置应该具有较好的安全性和稳定性，若是设备发生故障，重新运转会消耗大量的能源。
1.2详细的脱硫方法
(1)燃烧前的脱硫。
燃烧前的脱硫处理相对比较简单，主要是运用密度、电磁性等物理原理清洗原料煤的硫化部分，将原料净化。这种脱硫技术非常简单，成本也较低，但是脱硫效果并不好，对于黄铁矿，脱硫率只能达到50%。
(2)在燃烧的时候进行脱硫处理。
设备的运行参数与煤的特性是影响到脱硫效率的两大重要因素。如果原料煤已经确定好，那么其颗粒度、在燃烧室的停留时间、过量空气系数以及床温就是主要影响因素了。这些因素中，以床温和过量空气系数的影响最大。研究证明，床温越高，硫化物越容易析出，而过量空气系数是通过影响燃烧室的氧浓度来影响硫化物析出速率的。
多年的脱硫经验告诉我们，燃烧脱硫有一个最佳的温度，大约在830-930℃左右。在这个温度范围内进行燃烧脱硫是效率才会比较高，而温度偏高或者偏低，脱硫效率都会明显降低。
(3)燃烧之后再进行脱硫处理。
然烧之后的脱硫主要是对烟气进行处理，燃烧之后的脱硫方法主要有干法脱硫、湿法脱硫以及半干法脱硫。
干法脱硫是利用粉状的固体吸收剂的吸附作用来除去烟气中的SO2气体。这种方法需要在有催化剂的条件下进行，不仅没有二次污染，还可以对固体硫进行回收。但由于发生的是固气反应，故而反应的效率不够高，也不能将SO2吸收干净。
半干法脱硫需要在气液固三种不同的状态下交互进行，吸收剂中的水分被高温和半干的烟气吸收以后得到干粉，半干法脱硫技术最大的优势是设备只需占用较小的面积并且其维护也比较容易。
湿法脱硫是三种方法中被使用的最广泛的，脱硫过程在溶液中进行，吸附剂和脱硫生成物均为湿态。脱硫过程的反应温度低于露点，脱硫后的烟气一般需经再加热才能从烟囱排出。湿法烟气脱硫过程是气液反应，其脱硫反应速率快、效率高，钙利用率高，在钙硫比等于1时，可达到90%以上的脱硫效率，适合于大型燃煤电站锅炉的烟气脱硫。目前使用最广泛的湿法烟气脱硫技术，主要是石灰石/石灰洗涤法，占整个湿法烟气脱硫技术的36.7%。它是采用石灰或石灰石的浆液在洗涤塔内吸收烟气中的SO2并副产石膏的一种方法。其工艺原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气的SO2，分为吸收和氧化两个阶段，先吸收生成亚硫酸钙，然后将亚硫酸钙氧化成硫酸钙即石膏。
2火电厂的环保分析
火电厂的环保主要可以从三个大的方面着手，即控制气体污染物、控制废水的排放以及减少噪音污染。
2.1大气污染物
国家对火电厂排放大气污染物制定了相关的法规，从颗粒物、SO2到氮氧化物，各种大气污染物都有严格的排放标准。根据建厂时间的不同，排放标准有3个时段。在1996年12月31日前通过了环境影响的评估报告建成的火电厂，执行第一时段排放标准，在1997年1月1日到标准生效这期间建成的火电厂，需执行第二时段排放标准，2004年1月1日以后建立的火电厂按第三时段的排放标准执行。
颗粒物。火电厂各装置排放的固体颗粒物浓度都不得超过50mg/m3。属于第一时段的，烟尘的排放不得超过300mg/m3，第二时段不得超过600mg/m3。使用燃料的发热量小于12550千焦/千克的火电厂，烟尘排放限定在200mg/m3以内。目前，火电厂降低颗粒物的排放主要方法是提高烟气的除尘效率或者增加脱硫塔进口烟气的含湿量。
SO2。容量为500MW的电厂或机组，SO2的总排放量应该在0.2吨/天以下，机组容量若是超过500MW，多出的容量按每1MW可多排放0.1吨SO2的标准执行。同时，还要保证烟气中所含的SO2质量浓度不超过2000mg/m3，每天的排放量不得超过500吨。
氮氧化物。燃煤的发电厂的氮氧化物排放值需控制在750mg/m3，若电厂的原料煤种所含的挥发组分在10%以下，排放值可达1500mg/m3。燃油电厂的是460mg/m3，燃气电厂为320mg/m3，燃气涡轮机的最大氮氧化物排放值为125mg/m3。目前，火电厂的脱硝技术主要有几种：低NOX燃烧技术；炉膛喷射法；烟气处理法；选择性催化还原法(SCR)等等，其中选择性催化还原法(SCR)脱硝效率最高，最为成熟。
2.2废水
火电厂废水排放的地方不同，执行的标准也不一样。若是排放的地方属于GB3838类或是GB3097类海域，则排放标准按一级标准执行；若是属于GB3838的4、5类以及GB3097类海域，则排放标准按二级标准执行。
火电厂降低废水排放的主要方法就是安装废水处理设备，对废水进行分类处理、分级处理，最终达到排放标准。
2.3噪音
火电厂的噪音对附近的居民、教育机构等都有很大的影响。火电厂对噪音的相关规定如表2。
火电厂降低噪音污染的主要方法就是安装消音设备，在厂房外设置堵墙，或者在厂房周围种植树木。
3结语
现在，全世界都在关注环保问题，我国也已经意识到环境保护的重要。火电厂的脱硫技术可以减少排放的气体中SO2的含量，降低对环境造成的伤害。因此每个火电厂都可以根据自身的情况，选择最有效的脱硫方法。