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*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���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。