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摘要:本文作者介绍了锅炉排出的污染物的危害,提出了保护环境、减少污染的措施,供大家参考。
关键词:锅炉;排放;控制措施;初探
中图分类号:{X323} 文献标识码:A文章编号:
环境污染是每个电厂面临的严峻问题。为了减少污染,必须做到以下几点:对锅炉的不断调整和精心维护;保持锅炉各设备在最佳状态下运行,以降低能耗,提高效率;提高职工的环境保护意识。控制污染物的排放量是衡量企业技术水平高低的标准之一。
1 锅炉排出的污染物的危害
锅炉多数是以煤为主,锅炉在正常燃烧过程中,煤粉与空气混合后燃烧,释放出热量,同时也产生大量的烟气和部分粉煤灰。烟气中含有一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫等污染物;还有粉煤灰中二氧化硅、氧化铝、三氧化铁、氧化钙和三氧化硫等污染物。这些污染物破坏臭氧层,引起温室效应,大气温度升高,破坏地表水体,危害植物生长,危害人体的健康。
近年来,氮氧化物的危害已经越来越受到人们的关注,治理氮氧化物污染已是大势所趋。燃煤锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物严重地危害了生态环境,成为电站锅炉烟气污染物主要控制指标之一。
煤燃烧生成的氮氧化物主要包括NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等几种,统称为NOx。通常燃烧情况下,氮氧化物中NO占有90%以上,其毒性很大,极易和动物血液中的血色素结合,造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹。另外NO2占5%至10%,是由NO氧化生成的,对呼吸器官粘膜有强烈的刺激作用,尤其对肺部,其毒性较SO2和NO都强。经紫外线照射和与排烟中的碳氢化合物接触,NO2会生产一种浅蓝色的有毒光化学烟雾。光化学烟雾对人的眼、鼻、心、肝、肺造血组织等均具有强烈的刺激和损害作用。
燃烧过程中NOx的产生机理一般分为如下三种:第一种是热力型NOx。燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其生成过程是一个不分支连锁反应。当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。第二种是瞬时反应型(快速型) NOx。碳氢化合物燃料在浓度过高时燃烧,分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用而生成,其形成时间只需要60ms,所生成的与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。第三种是燃料型NOx。由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600℃到800℃时就会生成燃料型,在煤粉燃烧NOx产物中占60-80%。
2 保护环境、减少污染的措施
2.1提高职工的环保意识
锅炉的正常运行,为企业创造经济效益和社会效益;同时造成的大气污染也引起了全社会的关注。因此,对操作人员加强技术培训和综合素质的提高,增强职工的环保意识势在必行。精心调整运行参数,降低煤的消耗,提高锅炉的热效率,减少煤燃烧时产生的大气污染,是减少环境污染的重要举措之一。
2.2加强燃烧调整,控制烟气量的排放
2.2.1合理配风提高煤粉燃烧
锅炉的合理的配风,直接关系到锅炉燃烧及各运行参数的稳定,同时以减少烟气中的一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等污染物的含量。烟气中的一氧化碳、二氧化碳主要来自燃料的不完全燃烧。加强锅炉燃烧调整,提高煤粉细度和采取合理的配风方式在一定程度上是可以控制一氧化碳、二氧化碳的产生。采取低氧燃烧的方式,降低减少氮氧化物的产生。
2.2.2控制好炉膛负压,减少厂房工作区污染
炉膛负压是反映锅炉燃烧工况正常与否的重要参数之一。炉膛内的压力高一些,对燃烧有利,但不可避免地出现锅炉周围向外冒灰、烟、火星等污染物,污染了工作环境。炉膛负压不宜过大,控制在-20~-50Pa为最佳。炉膛负压过大,可造成机械不完全燃烧热损失、排烟热损失增加,风机电耗增加,锅炉的经济效率下降。所以控制好炉膛负压,可以降低锅炉的排烟温度和排烟量,减少污染,提高锅炉效率。
2.3点炉前做好准备,缩短启炉时间精心调整减少锅炉冒黑烟
2.3.1投入炉底蒸汽推动加热锅水,利于锅炉点火
在锅炉上至点火水位,投入炉底蒸汽推动加热锅水温度,建立水循环,这样,汽包温度、炉膛温度也相应的升高。通过8-10小时的蒸汽推动加热,汽包壁温达到在80℃以上,汽包上、下壁温差小于50℃,炉膛内温度在70℃以上时,有利于油枪点火和雾化。点火后合理配风调整,尽快达到锅炉并汽参数后并汽,缩短启炉时间。
2.3.2做好电除尘投入前的准备工作
电除尘是锅炉的附属设备之一。锅炉点火前24小时,投入程控监视装置。投入大梁、瓷瓶加热器,控制加热温度高于露点20-30℃,投入隔板加热器进行设备加热。点火前2小时,投入冲灰水系统,保持足够的冲灰水压力;投入排渣水系统,控制灰渣池水位;投入卸灰机、阴阳级振打器等,来确保排灰顺畅。当锅炉负荷达到65%以上,投入第一、二、三高压电场,必须保证各绝缘子室温达到整定温度在100-110℃之间,以保证除尘效果。
2.4减少锅炉排污水的排放
2.4.1 锅炉连续排污是排除含盐碱浓度最高值的锅水,以减少锅水中的盐,碱、硅、酸的含量及悬浮状态的渣物,对水质定时化验,根据水质情况及时控制连续排污量。
2.4.2 锅炉定期排污是排除锅炉底部的存渣、污垢和腐蚀产物,是提高锅水洁净的措施,防止炉管结垢,强化传热效果。同时,锅炉排污也是一种热能的浪费。定期排污必须按照“勤排、少排、均匀排”的原则进行排污工作,设专人操作。每个排污点一次排污的时间不得大干30s,严禁超时排污,有效控制排污水的排放,杜绝“跑、冒、滴,漏”现象,减少浪费,降低污染物排放。
2.5减少排渣污水的污染
燃煤锅炉的灰渣是锅炉燃烧后的废物之一。灰渣主要成份为硅酸盐、铝硅酸盐、氧化硅、硫酸盐、铁等物质。对土地、地表水,空气具有一定的污染。锅炉排渣水系统一般采用闭式循环方式,由专人进行检查维护,发现问题马上处理,以保持排渣的顺畅,防止排渣水泄漏造成土地污染,重点部位进行重点监视。例如:除尘泵房冲渣水系统、沿途管道、灰场沉淀池、灰场清水泵房冲灰水系统等,保持水位不要过高,防止外溢造成污染。对灰场沉淀池大坝进行定期巡视,发现孔、洞、裂缝必须马上处理,防止出现垮坝事故,造成大面积土地污染。
2.6提高电除塵效率
火力发电厂必须配套电除尘器设备。电除尘器要有可靠的运行、检修管理制度。定期进行大、小修,完善设备台帐。机组大修后要进行电除尘性能验收试验。在锅炉运行过程中,煤质变化、烟气含灰量、排烟温度、烟气量、烟气流速、烟气压力、粉尘含碳量等参数对除尘效果影响较大。所以采取锅炉燃烧调整,提高煤粉细度,提高煤粉的燃烧效果,降低飞灰可燃物含量,保持烟气流速、减少漏风、排烟温度稳定、振打、排灰畅通等措施是提高电除尘的除灰效果。同时根据锅炉负荷、煤种和粉尘等情况进行相应电压调整,保证电除尘投入率。
3 结束语
燃煤锅炉是火力发电厂的主要设备之一。锅炉是将燃料的化学能转变为热能的设备,锅炉是能耗的大户,也是环境污染的大户。减少锅炉的烟气污染,是锅炉日常操作和运行维护中重要项目之一。保证锅炉的正常运行,减少污染物的排放,是每个火力发电厂都要面临的实际问题。提高电厂效益,减少环境污染是电力企业努力奋斗的目标。
参考文献:
[1] 王恩禄等.低NOx燃烧技术及其在我国燃煤电站锅炉中的应用[J].动力工程,2011, 24(1).
[2] 王春昌.燃煤锅炉新三区低NOx燃烧技术的研究探讨[J].热力发电,2009(4).
[3] 程诺伟等.广东国华粤电台山发电有限公司5号机组污染物排放性能试验报告.2010.
关键词:锅炉;排放;控制措施;初探
中图分类号:{X323} 文献标识码:A文章编号:
环境污染是每个电厂面临的严峻问题。为了减少污染,必须做到以下几点:对锅炉的不断调整和精心维护;保持锅炉各设备在最佳状态下运行,以降低能耗,提高效率;提高职工的环境保护意识。控制污染物的排放量是衡量企业技术水平高低的标准之一。
1 锅炉排出的污染物的危害
锅炉多数是以煤为主,锅炉在正常燃烧过程中,煤粉与空气混合后燃烧,释放出热量,同时也产生大量的烟气和部分粉煤灰。烟气中含有一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫等污染物;还有粉煤灰中二氧化硅、氧化铝、三氧化铁、氧化钙和三氧化硫等污染物。这些污染物破坏臭氧层,引起温室效应,大气温度升高,破坏地表水体,危害植物生长,危害人体的健康。
近年来,氮氧化物的危害已经越来越受到人们的关注,治理氮氧化物污染已是大势所趋。燃煤锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物严重地危害了生态环境,成为电站锅炉烟气污染物主要控制指标之一。
煤燃烧生成的氮氧化物主要包括NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等几种,统称为NOx。通常燃烧情况下,氮氧化物中NO占有90%以上,其毒性很大,极易和动物血液中的血色素结合,造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹。另外NO2占5%至10%,是由NO氧化生成的,对呼吸器官粘膜有强烈的刺激作用,尤其对肺部,其毒性较SO2和NO都强。经紫外线照射和与排烟中的碳氢化合物接触,NO2会生产一种浅蓝色的有毒光化学烟雾。光化学烟雾对人的眼、鼻、心、肝、肺造血组织等均具有强烈的刺激和损害作用。
燃烧过程中NOx的产生机理一般分为如下三种:第一种是热力型NOx。燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其生成过程是一个不分支连锁反应。当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。第二种是瞬时反应型(快速型) NOx。碳氢化合物燃料在浓度过高时燃烧,分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用而生成,其形成时间只需要60ms,所生成的与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。第三种是燃料型NOx。由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600℃到800℃时就会生成燃料型,在煤粉燃烧NOx产物中占60-80%。
2 保护环境、减少污染的措施
2.1提高职工的环保意识
锅炉的正常运行,为企业创造经济效益和社会效益;同时造成的大气污染也引起了全社会的关注。因此,对操作人员加强技术培训和综合素质的提高,增强职工的环保意识势在必行。精心调整运行参数,降低煤的消耗,提高锅炉的热效率,减少煤燃烧时产生的大气污染,是减少环境污染的重要举措之一。
2.2加强燃烧调整,控制烟气量的排放
2.2.1合理配风提高煤粉燃烧
锅炉的合理的配风,直接关系到锅炉燃烧及各运行参数的稳定,同时以减少烟气中的一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等污染物的含量。烟气中的一氧化碳、二氧化碳主要来自燃料的不完全燃烧。加强锅炉燃烧调整,提高煤粉细度和采取合理的配风方式在一定程度上是可以控制一氧化碳、二氧化碳的产生。采取低氧燃烧的方式,降低减少氮氧化物的产生。
2.2.2控制好炉膛负压,减少厂房工作区污染
炉膛负压是反映锅炉燃烧工况正常与否的重要参数之一。炉膛内的压力高一些,对燃烧有利,但不可避免地出现锅炉周围向外冒灰、烟、火星等污染物,污染了工作环境。炉膛负压不宜过大,控制在-20~-50Pa为最佳。炉膛负压过大,可造成机械不完全燃烧热损失、排烟热损失增加,风机电耗增加,锅炉的经济效率下降。所以控制好炉膛负压,可以降低锅炉的排烟温度和排烟量,减少污染,提高锅炉效率。
2.3点炉前做好准备,缩短启炉时间精心调整减少锅炉冒黑烟
2.3.1投入炉底蒸汽推动加热锅水,利于锅炉点火
在锅炉上至点火水位,投入炉底蒸汽推动加热锅水温度,建立水循环,这样,汽包温度、炉膛温度也相应的升高。通过8-10小时的蒸汽推动加热,汽包壁温达到在80℃以上,汽包上、下壁温差小于50℃,炉膛内温度在70℃以上时,有利于油枪点火和雾化。点火后合理配风调整,尽快达到锅炉并汽参数后并汽,缩短启炉时间。
2.3.2做好电除尘投入前的准备工作
电除尘是锅炉的附属设备之一。锅炉点火前24小时,投入程控监视装置。投入大梁、瓷瓶加热器,控制加热温度高于露点20-30℃,投入隔板加热器进行设备加热。点火前2小时,投入冲灰水系统,保持足够的冲灰水压力;投入排渣水系统,控制灰渣池水位;投入卸灰机、阴阳级振打器等,来确保排灰顺畅。当锅炉负荷达到65%以上,投入第一、二、三高压电场,必须保证各绝缘子室温达到整定温度在100-110℃之间,以保证除尘效果。
2.4减少锅炉排污水的排放
2.4.1 锅炉连续排污是排除含盐碱浓度最高值的锅水,以减少锅水中的盐,碱、硅、酸的含量及悬浮状态的渣物,对水质定时化验,根据水质情况及时控制连续排污量。
2.4.2 锅炉定期排污是排除锅炉底部的存渣、污垢和腐蚀产物,是提高锅水洁净的措施,防止炉管结垢,强化传热效果。同时,锅炉排污也是一种热能的浪费。定期排污必须按照“勤排、少排、均匀排”的原则进行排污工作,设专人操作。每个排污点一次排污的时间不得大干30s,严禁超时排污,有效控制排污水的排放,杜绝“跑、冒、滴,漏”现象,减少浪费,降低污染物排放。
2.5减少排渣污水的污染
燃煤锅炉的灰渣是锅炉燃烧后的废物之一。灰渣主要成份为硅酸盐、铝硅酸盐、氧化硅、硫酸盐、铁等物质。对土地、地表水,空气具有一定的污染。锅炉排渣水系统一般采用闭式循环方式,由专人进行检查维护,发现问题马上处理,以保持排渣的顺畅,防止排渣水泄漏造成土地污染,重点部位进行重点监视。例如:除尘泵房冲渣水系统、沿途管道、灰场沉淀池、灰场清水泵房冲灰水系统等,保持水位不要过高,防止外溢造成污染。对灰场沉淀池大坝进行定期巡视,发现孔、洞、裂缝必须马上处理,防止出现垮坝事故,造成大面积土地污染。
2.6提高电除塵效率
火力发电厂必须配套电除尘器设备。电除尘器要有可靠的运行、检修管理制度。定期进行大、小修,完善设备台帐。机组大修后要进行电除尘性能验收试验。在锅炉运行过程中,煤质变化、烟气含灰量、排烟温度、烟气量、烟气流速、烟气压力、粉尘含碳量等参数对除尘效果影响较大。所以采取锅炉燃烧调整,提高煤粉细度,提高煤粉的燃烧效果,降低飞灰可燃物含量,保持烟气流速、减少漏风、排烟温度稳定、振打、排灰畅通等措施是提高电除尘的除灰效果。同时根据锅炉负荷、煤种和粉尘等情况进行相应电压调整,保证电除尘投入率。
3 结束语
燃煤锅炉是火力发电厂的主要设备之一。锅炉是将燃料的化学能转变为热能的设备,锅炉是能耗的大户,也是环境污染的大户。减少锅炉的烟气污染,是锅炉日常操作和运行维护中重要项目之一。保证锅炉的正常运行,减少污染物的排放,是每个火力发电厂都要面临的实际问题。提高电厂效益,减少环境污染是电力企业努力奋斗的目标。
参考文献:
[1] 王恩禄等.低NOx燃烧技术及其在我国燃煤电站锅炉中的应用[J].动力工程,2011, 24(1).
[2] 王春昌.燃煤锅炉新三区低NOx燃烧技术的研究探讨[J].热力发电,2009(4).
[3] 程诺伟等.广东国华粤电台山发电有限公司5号机组污染物排放性能试验报告.2010.