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          淺談火力發電中的環保技術措施發展趨勢

          發布人:恒東環?!  “l布時間:2019-10-13

          電力工業是國民經濟發展的先行部門,為工業和國民經濟其他部門發展提供基本動力。電力工業是將煤炭、石油、氣、核燃料、水能、海洋能、風能、太陽能、生物質能等一次能源經發電設施轉換成電能,再通過輸電、變電與配電系統供給用戶作為能源的工業部門。一、循環流化床鍋爐
            循環流化床鍋爐技術是近十幾年來發展的一項低污染清潔燃燒枝術,這項技術己在電廠鍋爐、工業鍋爐及廢棄物處理利用等了廣泛的應用,目前正朝著幾十萬千瓦級規模的大型循環流化床鍋爐方向發展。
            循環流化床鍋爐采用單鍋筒,自然循環方式,總體上分為前部及尾部兩個豎井。前部豎井為總吊結構,四周有膜式水冷壁組成。自下而上,依次為一次風室、密相區、稀相區,尾部煙道自上而下依次為高溫過熱器、低溫過熱器及省煤器、空氣預熱器。尾部豎井采用支撐結構,兩豎井之間由立式旋風分離器相連通,分離器下部聯接回送裝置及灰冷卻器。燃燒室及分離器內部均設有防磨內襯,前部豎井用敖管爐墻,外置金屬護板,尾部豎井用輕型爐墻,由八根鋼柱承受鍋爐全部重量。這種鍋爐采用床下點火,分級燃燒,一次風比率占50一60%,飛灰循環為低倍率,中溫分離灰渣排放采用干式,分別由水冷螺旋出渣機、灰冷卻器及除塵器灰斗排出。爐膛是燃料充分燃燒的關鍵,采用湍流床,使得流化速度在3.5~4.5m/s,并設計適當的爐膛截面,在爐膛膜式壁管上鋪設薄內襯,即使鍋爐燃燒用不同燃料時,燃燒效率也可保持在98~以上。
            保護環境,節約能源是各個長期發展考慮的問題,循環流化床鍋爐正是基于這一點而發展起來,其高性,高穩定性,高可利用率,不錯的環保特性以及廣泛的燃料適應性,特別是對劣質燃料的適應性,越來越受到廣泛關注,適合我國國情及發展優勢。
            二、潔凈煤技術
            在我國,火力發電需要的一次能源以煤炭資源為主,煤電在我國電力裝機總容量中占了75%左右,這種格局在21世紀中葉新能源廣泛應用之前是很難改變的。眾所周知,用煤炭資源來發電存在著兩個突出的問題,一是燃煤技術有待,煤炭的利用效率有待提高;二是燃煤不僅產生熱量,還會產生大量的煙塵、二氧化碳、二氧化硫等危害氣體,會給大氣造成嚴重的污染。如何提高煤炭的利用效率,降低對大氣的污染,是我們目前需要解決的重要問題。于是,一項一一潔凈煤技術應用而生。
            潔凈煤技術是指從煤炭到利用的全過程中旨在減少污染排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉化及污染控制等。③傳統意義上的潔凈煤技術主要是指煤炭的凈化技術及一些加工轉換技術,即煤炭的洗選、配煤、型煤以及粉煤灰的綜合利用技術,煤炭的洗選及配煤技術相當成熟,己被廣泛采用;目前意義上潔凈煤技術是指高技術含量的潔凈煤技術,發展的主要方向是煤炭的氣化、液化、煤炭燃燒與發電技術等等。潔凈煤技術是當前世界各國解決環境問題的主導技術之一,也是高競爭的一個重要。由于潔凈煤技術可以降低燃煤給環境帶來的污染,達到保護環境的目的,己在世界各國廣泛的應用。
            潔凈煤技術包括兩個方面,一是直接燒煤潔凈技術,二是煤轉化為結晶燃料技術。
            1、直接燒煤潔凈技術
            這是在直接燒煤的情況下需要潔凈的技術,其技術措施有:(1)燃燒前的凈化加工技術,主要是洗選、型煤加工和水煤漿技術。原煤洗選采用篩分、物理選煤、化學選煤和脫硫方法,可以除去或減少灰分、研石、硫等雜質;型煤加工是把散煤加工成型煤,由于成型時加入石灰固硫劑,可減少二氧化硫排放,減少煙塵,還可節煤;水煤漿是先用低灰原煤制成,可以代替石油。(2)燃燒中的凈化燃燒技術,主要是流化床燃燒技術和燃燒器技術。流化床又叫沸騰床,有泡床和循環床兩種,由于燃燒溫度低可減少氮氧化物排放量,煤中添加石灰可減少二氧化硫排放量,爐渣可以綜合利用,能燒劣質煤,這些都是它的優點;燃燒器技術是指改進鍋爐、窯爐結構與燃燒技術,減少二氧化硫和氮氧化物的排放技術。(3)燃燒后的凈化處理技術,主要是消煙除塵和脫硫脫氮技術。消煙除塵技術很多,靜電除塵器和布袋收塵器,可達以上,電廠一般都采用這種靜電除塵器來燃煤產生的煙塵,但隨著布袋除塵器技術的發展,已逐步替代靜電除塵器。脫硫有干法和濕法兩種,干法是用漿狀石灰噴霧與煙氣中二氧化硫反應,生成干燥顆粒硫酸鈣,用收塵器收集;濕法是用石灰水淋洗煙塵,生成漿狀亞硫酸排放。它們脫硫效率可達90%。
            2、煤轉化為潔凈燃料技術
            煤轉化為潔凈燃料技術就是將煤炭資源轉化為清潔能源用來發電,這主要有以下四種:(1)煤的氣化技術,有常壓氣化和加壓氣化兩種,它是在常壓或加壓條件下,保持溫度,通過氣化劑(空氣、氧氣和蒸汽)與煤炭反應生成煤氣,煤氣中主要成分是一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃氣體。用空氣和蒸汽做氣化劑,煤氣熱值低;用氧氣做氣化劑,煤氣熱值高。煤在氣化中可脫硫除氮,排去灰渣,因此,煤氣就是潔凈燃料了。(2)煤的液化技術,有間接液化和直接液化兩種。間接液化是先將煤氣化,然后再把煤氣液化,如煤制甲醇,可替代汽油,我國己有應用。直接液化是把煤直接轉化成液體燃料,比如直接加氫將煤轉化成液體燃料,或煤炭與渣油混合成油煤漿反應生成液體燃料,我國己開展研究。(3)氣化聯合循環發電技術,先把煤制成煤氣,再用燃氣輪機發電,排出高溫廢氣燒鍋爐,再用蒸汽輪機發電,整個發電效率可達45%。這項技術,我國正在研究中。(4)燃煤磁流體發電技術,當燃煤的高溫等離子氣體高速切割強磁場,就直接產生直流電,然后把直流電轉換成交流電。發電效率可過50%~60%。此項技術,我國己經開始研究。
            電力工業是國民經濟發展的先行部門,為工業和國民經濟其他部門提供基本動力?;鹆Πl電是電力工業重要的,在保護生態環境日益引起人們重視的今天,提高煤炭資源在火力發電中的利用效率,降低燃煤給環境帶來的污染成為人們思考的重要問題。

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