火力發(fā)電廠廢氣治理

1、火力發(fā)電廠廢氣治理 摘要：火力電廠的燃煤鍋爐的煙氣是電力行業(yè)中最主要的污染源。 燃煤電廠的廢 氣主要來源于鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣、 氣力輸灰系統(tǒng)中間灰?guī)炫艢夂兔簣霎a(chǎn)生的含 塵廢氣，以及煤場、原煤破碎及煤輸送所產(chǎn)生的煤塵。其中，鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣量和其所含的污染物排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他廢氣， 這是污染治理的重點(diǎn)。鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣中的污染物有飛灰、 SO2、NOx、 CO、 C02少量的氟化物和氯化物。 關(guān)鍵詞：煙氣、污染源、煤塵、氟化物、氯化物火力發(fā)電廠的燃料上要有煤、石油（主要是重油、天然氣） 。我國的火電廠 以燃煤為主，過去曾建過一批燃油電廠，日前的政策是盡量壓縮燒油電廠，新 建電廠全部燒煤?；鹆?/p>

2、發(fā)電廠由三大主要設(shè)備鍋爐、 汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及相應(yīng)輔助設(shè)備組成， 它們通過管道或線路相連構(gòu)成生產(chǎn)主系統(tǒng)，即燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。 用火車或輪船運(yùn)入發(fā)電廠儲(chǔ)煤場的煤， 經(jīng)過碎煤設(shè)備破碎后， 由皮帶運(yùn)輸機(jī)送入 鍋爐房內(nèi)的原煤倉。 煤從原煤倉落入給煤機(jī)， 在其中研制成煤粉， 同時(shí)送入熱空 氣來干燥和輸送煤粉。 磨制好的煤粉， 經(jīng)粗粉分離器除去部分不合格的煤粉后進(jìn) 入旋風(fēng)分離器， 在其中空氣和煤粉得以分離， 分離出來的細(xì)粉進(jìn)入煤粉倉。 煤粉 由給煤機(jī)送入輸粉管， 而旋風(fēng)分離器中的空氣則由排粉機(jī)抽出。 煤粉和空氣在輸 粉管內(nèi)混合后， 由噴燃器噴入爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒。 由送風(fēng)機(jī)送來的空氣， 在進(jìn)入爐 膛

3、之前，先在空氣預(yù)熱器中接受排煙預(yù)熱， 以減少排煙熱損失， 并提高空氣溫度， 改善燃燒過程。 爐膛內(nèi)的燃燒產(chǎn)物高溫?zé)煔猓?在引風(fēng)機(jī)的拔風(fēng)作用下， 沿著 鍋爐本體倒U形煙道依次流過爐膛、過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器，將熱量逐步 傳遞給水、 蒸汽和空氣。 降溫后的煙氣流入除塵器進(jìn)行凈化， 凈化除塵后的煙氣 則被引風(fēng)機(jī)抽出，排入大氣。將燃料的化學(xué)能裝換為熱能。鍋爐產(chǎn)生的新蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后逐級(jí)進(jìn)行膨脹，蒸汽部分熱能就轉(zhuǎn)變?yōu)槠?流動(dòng)能；高速汽流施加作用力于汽輪機(jī)的葉片上，推動(dòng)了葉輪連同整個(gè)轉(zhuǎn)子旋 轉(zhuǎn)，汽流的動(dòng)能于是被轉(zhuǎn)換成汽輪機(jī)軸上的機(jī)械能。汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，利用 切割磁力線感應(yīng)原理，將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)殡?/p>

4、能輸鍋爐鍋爐的作用燃料或熱源的熱能加熱工作介質(zhì)， 使一定數(shù)量的工作介質(zhì)達(dá)到所 要求的狀態(tài)。蒸汽鍋爐的工作介質(zhì)是水，在鍋爐里被加熱變成一定壓力和溫度的 蒸汽。蒸汽的壓力和溫度稱為蒸汽參數(shù)，表示蒸汽的狀態(tài)。在火力發(fā)電廠中，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽送進(jìn)汽輪機(jī)膨脹做工， 驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子帶 動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，利用導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流的原理而發(fā)出電力。發(fā)電的生產(chǎn)過程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過程，這個(gè)過程可表示為：燃料的化學(xué)能 鍋爐 > 蒸汽熱能 汽輪機(jī) > 機(jī)械能 發(fā)電機(jī) > 電能汽輪機(jī)汽輪機(jī)是火電廠的三大主要設(shè)備之一。 它是以水蒸氣為工質(zhì)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械 能的外燃高速旋轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī)。它具有單機(jī)容量

5、大，效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，單位功率 制造成本低和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。 在現(xiàn)代火電廠和核電站中，汽輪機(jī)是用來驅(qū)動(dòng) 發(fā)電廠產(chǎn)生電能的，故汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的組合成為汽輪發(fā)電機(jī)組。汽輪機(jī)還可用來驅(qū)動(dòng)泵，風(fēng)機(jī)，壓氣機(jī)和船舶螺旋槳等。所以汽輪機(jī)是現(xiàn)代化國家中重要的的 動(dòng)力機(jī)械設(shè)備。汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)包括汽輪機(jī)本體， 調(diào)節(jié)保安油系統(tǒng)，輔助設(shè)備及熱力系統(tǒng) 等。汽輪機(jī)的本體是由汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定部分組成，調(diào)節(jié)保安油系統(tǒng)主要 調(diào)節(jié)汽閥、調(diào)速器、調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主油泵、油箱、安全保護(hù)裝置等；輔助設(shè)備 主要包括凝汽器、抽氣器、高低壓加熱器、除氧器、給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水 泵等；熱力系統(tǒng)主指主蒸汽系統(tǒng)、再熱蒸汽系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)

6、、給水回?zé)嵯到y(tǒng)、給 水除氧系統(tǒng)等。發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備，它由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國防, 科技及日常生活中有廣泛的用途。發(fā)電機(jī)的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。 因此, 其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和 電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。發(fā)電機(jī)已實(shí)施出口產(chǎn)品質(zhì)量許可制度，未取得出口質(zhì)量許可證的產(chǎn)品不準(zhǔn)出變壓器變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流

7、電流時(shí)， 鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。變壓 器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的 繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈。其他設(shè)備一次設(shè)備通常把生產(chǎn)和分配電能的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器和斷路器等稱為一 次設(shè)備。它們包括：1、 接通或斷開電路的開關(guān)電器例如：斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器、接觸器之 類，它們用語正?；蚴鹿蕰r(shí)，將電路閉合或斷開。2、 限制故障電流和防御過電壓的電器例如：限制短路電流的電抗器和防御過 電壓的避雷器等。3、 接地裝置 無論是電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的工作接地或是保護(hù)人身安全的保護(hù)接地，均同埋入地中的接地裝置相連。4、載

8、流導(dǎo)體 如裸導(dǎo)體、電纜等，它們按設(shè)計(jì)的要求，將有關(guān)電氣設(shè)備連接起 來。在概述火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理的基礎(chǔ)上,對(duì)煙氣脫硫廢水的特征和來源進(jìn) 行分析，進(jìn)而對(duì)煙氣脫硫廢水處理的幾種工藝進(jìn)行了探討。如果能對(duì)火力發(fā)電廠 的廢水進(jìn)行充分再利用，那么三成以上的用水供應(yīng)可以得到補(bǔ)給，不僅生產(chǎn)用水 得到了有效利用，發(fā)電廠的綜合效益也將得到大幅度提高。 目前，由于受制于技 術(shù)等多種因素，要實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水的全面利用還有很長的路要走。1概述當(dāng)前，我國火力發(fā)電廠的廢水處理工藝相對(duì)落后、 處理技術(shù)不夠先進(jìn)、處理 設(shè)備比較陳舊，在廢水的綜合處理上還存在著很多瓶頸。在采用煙氣脫硫廢水工藝對(duì)發(fā)電廠廢水進(jìn)行處理后

9、，盡管廢水造成的污染得到一定的控制，但是成效還不明顯。這是因?yàn)槊摿驈U水中依然含有較高濃度的氯 離子和固化物，還沒有達(dá)到回收利用的要求，只能排放到環(huán)境質(zhì)量要求不高的周 圍環(huán)境中。而蒸發(fā)濃縮處理工藝則能很好解決上述問題， 該工藝產(chǎn)生蒸餾水具較 高的純度， 可以在發(fā)電廠的各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)中繼續(xù)使用。 同時(shí)還可以通過填埋或者 出售的方式對(duì)該工藝得到的固態(tài)鹽進(jìn)行處理。2 廢水的特征和來源火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水呈弱酸性，含有較多的金屬離子和懸浮物（ 如二氧化硅、石膏顆粒、鋁鐵的經(jīng)氧化物等 ） ，同時(shí)含有較高的硫酸鹽、亞硫酸鹽，氯 離子和氟離子含量也較高。火力發(fā)電廠煙氣在脫硫處理的過程中， 無論是工藝水、 煙氣

10、還是脫硫劑都會(huì) 在處理廢水中留下雜質(zhì)。 高溫條件下在爐膛中燃燒的過程中， 煤中富含的重金屬 會(huì)生成各種無機(jī)化合物并進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的吸收漿液中。 在循環(huán)的過程中， 吸收漿 液中含有重金屬的化合物越來越多， 濃度也越來越高， 廢水中的雜質(zhì)含量也不斷 增加。3 廢水處理工藝3.1 反滲透濃縮法處理工藝反滲透濃縮法是當(dāng)前深度脫硫廢水的后續(xù)方法。 它將濃縮液中的過飽和離子 除去后再將其引入，反滲透給系統(tǒng)。反滲透法工藝的優(yōu)點(diǎn)在于可降低反滲透成本、 提高廢水的利用率和回收率 ; 缺點(diǎn)在于過飽和離子受到阻垢劑的干擾而很難被除 掉，廢水達(dá)不到理想的處理效果。3.2 物化法處理工藝物化法的原理主要是， 廢水中的懸浮

11、物沉淀和重金屬離子在化學(xué)藥劑的作用 下產(chǎn)生沉淀， 沉淀物通過澄清器得到分離并排放出水， 沉淀污泥在板框機(jī)中得到 脫水和去泥，進(jìn)而達(dá)到廢水除污的目的。當(dāng)前，對(duì)脫硫廢水的物化處理采用的流程主要有污泥處理、 加入化學(xué)藥劑和 廢水處理等。在廢水處理流程中，先將廢水放入pH值為8.99.5（用一定比例的石灰水進(jìn)行調(diào)節(jié) ）的中和箱中， 把大部分的金屬沉淀出來 ; 然后，把處理過的廢 水進(jìn)入含有機(jī)硫化物 （ 一種重金屬沉淀劑 ） 的沉淀箱中，將氯離子、鎘離子等殘留 重金屬沉淀出來。3.3 廢水蒸發(fā)濃縮處理工藝廢水蒸發(fā)濃縮處理工藝的主要原理： 首先，采用預(yù)處理軟化系統(tǒng)對(duì)廢水進(jìn)行 軟化; 然后，利用機(jī)械式蒸汽再

12、壓縮系統(tǒng)對(duì)已經(jīng)經(jīng)過軟化處理的廢水進(jìn)行蒸發(fā)、 濃縮，一方面讓蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)器達(dá)到循環(huán)使用的目的， 通過三效混流循環(huán)蒸發(fā)結(jié) 晶系統(tǒng)對(duì)濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶， 蒸汽進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)使用， 另一方面將晶體顆粒和 濃縮液進(jìn)行分離，并采用離心干燥包裝系統(tǒng)進(jìn)行稱量、包裝。廢水蒸發(fā)濃縮處理工藝具有以下優(yōu)勢：低碳環(huán)保，對(duì)物料的循環(huán)利用率高， 低能耗，高熱效率、節(jié)約能源，成本低 ; 同時(shí)，由于該工藝需要的溫度差不大， 有效地減少了腐蝕和結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，大大延長了處理設(shè)備的生命周期。在廢水蒸發(fā)濃縮處理工藝中， 80%的廢水可以通過蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)得到蒸發(fā)， 具有較高的換熱效率， 不僅蒸發(fā)器不占地， 蒸發(fā)過程也不會(huì)消耗太多的能量。

13、 通 過結(jié)晶階段的二次蒸發(fā)結(jié)晶， 結(jié)晶體的質(zhì)量和純度得到保證， 整個(gè)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng) 的運(yùn)行穩(wěn)定和安全也因此得到保障。 除此之外，該處理工藝中氯化鈉和硫酸鈉的 分別結(jié)晶通過結(jié)晶系統(tǒng)得到了很好的實(shí)現(xiàn)， 在資源利用率提升的同時(shí)也提高了氯 化鈉的純度。 這些氯化鈉有一部分可以用作化工原料， 電廠的綜合效益也得到了 有效提升。4 物化法煙氣脫硫廢水處理的要點(diǎn)中和箱中脫硫廢水的pH值要保持在8.99.5,每一方廢水中加入3.5ml石 灰乳固體粉末。同時(shí)，為了保持pH值的穩(wěn)定，要采用pH在線檢測儀對(duì)石灰乳的 添加量進(jìn)行控制和檢測。沉降箱的作用是進(jìn)一步沉降二價(jià)汞離子等采用氫氧化物不能沉淀的重金屬 離子。沉降箱中

14、加入的有機(jī)酸溶液濃度為 15%，一方廢水加入的有機(jī)硫溶液的體 積控制在 0.2 0.5ml 。經(jīng)過石膏旋流器和旋流器處理的廢水遺留下的懸浮物因?yàn)轭w粒小， 用自重力 很難進(jìn)行有效分離。此時(shí)，可以在絮凝箱中按廢水0.20.5kg/m3、10g/m3的比 例加入 15%聚鐵溶液和 1%聚丙烯酰胺溶液， 以增強(qiáng)懸浮物的絮凝效果和除去金屬 氫氧化物的效果和速度。澄清池的底部呈錐形， 采用的是周圍出水、 中間進(jìn)水的方式。 經(jīng)過澄清池以 后，污水中的固體懸浮物從水中分離出來并在底部形成沉淀， 通過頂部的出水管 清水流向含有鹽酸后續(xù)的水箱中進(jìn)行中和，再進(jìn)行排放。在污泥處理系統(tǒng)中， 自流到緩沖箱中原澄清池底部的污泥， 經(jīng)過給料泵加壓 處理被送到板框壓濾機(jī)被加工，成為用作其他原料的泥餅。5 發(fā)展前景環(huán)境問題和水資源問題的雙重夾擊， 迫使火力發(fā)電廠著手優(yōu)化廢水處理技術(shù) 和處理工藝， 以達(dá)到減少環(huán)境污染、 循環(huán)使用廢水的目的。 在未來環(huán)境保護(hù)要求 日益提高、 火電廠規(guī)模越來越大的形勢下， 傳統(tǒng)的煙氣脫硫廢水處理技術(shù)和工藝 將逐漸被淘汰。 另外，我國目前的廢水處理工藝和技術(shù)多是舶來品， 沒有自主知 識(shí)產(chǎn)權(quán)，更新?lián)Q代都要看別人眼色。 我國火力發(fā)電廠煙氣脫