火电大气污染面临的挑战与对策

火电大气污染面临的挑战与对策

刘海波

(三河发电有限责任公司河北廊坊065201)

摘要：随着电力事业的快速发展，火电厂运行所造成的大气污染问题日益严重，在经济增长下大气污染治理已然成为电力企业亟待思考的一个问题。下面文章就对火电大气污染面临的问题进行分析，并探讨具体的解决对策，希望能够为相关人员提供一些参考和建议，进一步推动提升我国电力事业健康水平。

关键词：火电厂；大气污染；污染问题；火电污染

引言

从现阶段发展而言,我国电力工业已经取得了长足的进步,相比于20世纪80年代,发电装机容量已经上涨了将近30倍。这其中,增长最为明显的便是火电桩机容量,涨幅大约27倍,推动了我国经济高速发展。但是,面对如此骄傲的成绩,其背后带来的隐患同样不能忽视,尤其是大量污染物的排放,对环境带来了极为严重的破坏。基于这一情况,相关人员理应提高重视,加强研究。

1火电大气污染物排放控制的必要性

在火电机组锅炉运行的过程中,难免不会产生以一氧化氮等类型为主的氮氧化物。以一氧化氮为例,该气体不仅毒性较大,而且在氮氧化物中占据较高的比例。人一旦嗅到一氧化氮,就很容易缺氧,造成中枢神经瘫痪。同时,人体还会受到少量二氧化氮的影响,从而造成呼吸不顺畅。为了提高锅炉的运行水平,减少污染物的排放,就需要合理调整设备,这样就可以改善空气质量,保证人们的身心健康。在调整锅炉运行的过程中,需结合锅炉的实际情况,不断总结经验教训,方可制定具有针对性的解决措施。对火电厂机组锅炉的运行进行合理控制,符合我国绿色、环保的发展战略。

2火电大气污染面临的挑战

由于我国火力发电行业仍然处于发展阶段,因此很多监管工作在实际实行的过程中仍然存在着一些问题,具体如下:第一,测试火电厂烟尘排放的系统是由电除尘器完成的,对排放污水中一氧化硫含量的消除是由脱硫分布控制系统完成的,发电燃烧过程中所产生的不同气体含量同样是在分布控制系统中进行统一的分析和计算,由于这些火电厂针对环保理念所设定出的很多检测系统都是独立运行的,从整体的角度上来看缺乏一定的统一性,不同检测系统之间又暂无直接的数据联系,因此会导致该火电厂内部的不同项目部门之间会产生数据的差异性;第二,有时还会存在检测系统内部的职责不够明确的问题,对监测信息的传输路径造成堵塞,影响最终监测结果的准确性,因此该火电厂内部的管理人员需要对火电厂的监测系统进行责任制度的规划,将火电厂所担负的责任细化到每一位监测人员所负责的监测项目中,从而更好地完成火电厂的污染物质监测工作,将绿色环保的理念融入火电厂的运行生产中[1];第三,虽然有些火电厂安装了环保监测系统,但是仍然存在监测数据偏差较大的问题,究其根本原因是因为火电厂内部的管理阶级出现分层,从而导致火电厂的生产部门、监测部门、管理部门之间缺乏一定的沟通与交流,使得监测结果与实际情况之间的差异性过大,因而出现偏差,对后续的检测管理等相关工作造成负面影响。

3氮氧化物产生的原因

火电机组锅炉在运行的过程中,需要有充足的燃煤作保障,不过,这样就很容易产生氮氧化物。分析原因,方可采取有针对性的控制对策。第一，热力型氮氧化物。燃煤在燃烧的过程中,会产生各种氮氧化物。氮氧化物主要由于燃烧时温度较高,氮发生了氧化反应,就产生了一氧化氮。随着温度的不断提升,氮的氧化反应速度会更快,这就是热力型氮氧化物。第二，瞬时型氮氧化物。有一种类型的氮氧化物形成速度极快,这就是瞬时型氮氧化物。该类型的氮氧化物主要是由于碳氢化合物与空气中的氮发生反应,再经过氧化后就形成如今的氮氧化物。这一反应速度极快,而且锅炉内的温度变化并没有对瞬时型氮氧化物造成太大的影响。瞬时型氮氧化物会随着压力的变化而改变,压力越大,瞬时型氮氧化物量越高,反应速度越快。第三，燃料型氮氧化物。燃料型氮氧化物主要在高温的影响下,燃料中的氮化合物发生氧化反应,形成氮氧化物。氮化合物的形成起源就是燃料在高温下的一系列反应,如果温度超过600摄氏度,就意味着这一反应会迅速形成。燃料型氮氧化物在氮氧化物中占据的比例很高,需要高度重视其排放的控制。

4火电大气污染治理的有效措施

4.1烟气治理设施的优化与节能

燃煤电厂的烟气治理设施是一个复杂的系统工程,锅炉的负荷波动与低氮燃烧、烟气脱硝、除尘、脱硫、深度净化等装置之间,既相互独立,又相互联系。目前各装置之间基本处于独立的运行状态,由不同专业的运行人员在运行,没有体现各装置之间的联系性,烟气治理设施的潜能没有得到充分发挥,特别是节能潜力。需要培养烟气中污染物控制的全面人才,加强电厂烟气治理设施的统筹协同,利用互联网、物联网、大数据等技术手段优化烟气治理设施的运行管理,实现节能减排双赢。

4.2除尘技术

现如今早期工厂中普遍应用的旋风除尘器和斜棒栅除尘器由于效率偏低的问题遭到了淘汰,取代它的则是电除尘器。这种机器的除尘效率更高,从而能够更好地满足我国排放限值的要求。加之一些新型技术的出现,使得除尘效果得到了进一步提升。

4.3烟气脱硝处理技术

烟气脱硝处理技术与脱硫处理技术原理基本相似,该操作过程主要是将烟气中所含的氮氧化物进行脱除或者分离转化,以降低排放烟气所造成的污染。烟气脱硝处理技术的主要程序为氮氧化物的氧化及还原,一般称之为氧化法和还原法。第一，氧化法:通过合适的氧化剂使一氧化碳产生化学变化变为二氧化氮,将其与水相接触后产生硝酸,或是将某类碱性物质与其进行氧化反应,形成固体物质。第二，还原法:将含氮氧化物通过某些强还原性的物质产生化学反应得到氮气,氮气对大气不会造成污染,可直接进行排放。现实工业处理烟气的应用中,气相反应脱硝法(干法)和液相反应脱硝法(湿法)最为常见。

4.4电除尘器降耗措施

电除尘运行过程,是一个抑制反电晕产生的过程。需要利用间歇脉冲供电形式,对反电晕现象做好全面有效控制,使除尘效率更高,保证质量。良好的供电能够节能降耗,需要根据实际运行情况,合理科学地选择电源方式,保证供电稳定性,推动设备良好运行。除尘过程中,需要对设备运行情况进行观测,以烟气温度变化、烟气流量变化的不同,选择合适的工作方式,提升整体工作效能。根据运行情况做好维护管理计划,做好定期维护,确保电除尘器稳定的运行。检修主要就是对电晕线做好积灰的清理,保证设备运转灵活,提升运行效率,以技术为推动,对高频电源进行全面的改良,也能够起到节能的作用。

4.5基于燃烧设备改造的燃烧优化技术

燃烧设备需要符合时代需要,在长期的使用中,有一些功能已经无法满足生产需要,需要通过燃烧设备设计与改造做好性能提升,以此全面实现锅炉燃烧优化。对燃烧设备的改造能够大大提高运行整体效率,提升燃烧设备整体水平,随着技术的不断成熟与发展,已经投入生产建设中,但是在实际应用中,还需要把握好技术应用范围,避免出现后期运行的麻烦,此种技术主要应用在燃烧器设计及改造方面,但应用中会受煤种类型及燃烧制粉系统影响,整体运行不够稳定。

结语

火电厂在生产中煤燃烧必然会出现各种污染问题,而认识到这些问题之后,必然要对硫氧化物、氮氧化物以及粉尘、污水等污染问题进行改造。相关环保设施的建设和改造是进行污染问题处理的有效手段,同时在信息化的背景下加强监控系统的建立与完善对火电厂污染治理同样具有重要意义。

参考文献:

[1]杨海洋,丁国清.火电厂大气污染物的危害和控制[J].清洗世界,2013(6).

[2]郝正.烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略研究[J].资源节约与环保,2018(6):54-55.

[3]刘春宇.对火电厂大气污染物烟气脱硫脱硝技术的几点探讨[J].中国设备工程,2017(24):131-132.