高坝电厂

化工11.4 杨海艳 20110444024

高坝电厂位于四川省内江市，它是利用煤、石油等作为燃料生产电能。作为火力发电厂，其绿色发展主要有两大类： 煤炭洁净高效燃烧技术、污染排放控制（烟气净化）技术。 （一）、煤炭洁净高效燃烧技术

我国从20世纪80年代开始研制循环流化床（CFB）燃烧技术.四川内江高坝电厂现在已将循环流化床锅炉投入运行。它是（100MWe410吨/小时，9.8兆帕，540℃）和分包生产的13台220吨/小时级锅炉，此容量等级的开发模式已与国际接轨，同时锅炉自控水平有了很大提高，多个用户可直接采用DCS自动控制系统。

循环流化床燃烧技术是先进燃煤技术中最成熟的技术之一，在清洁燃煤发电、劣质燃料资源利用方面具有极大优势。其燃烧效率高，脱硫率可达到98％，NOX、CO的排放量低，作为脱硫主要产物的CaSO4，还可以用作建筑材料和盐碱地的改造。固体颗粒（燃料、灰渣、石灰石，砂粒等）在炉膛内循环燃烧。

采用这样先进的设备，既减少了高坝电厂的污染排放，也提高了其锅炉效率。 （二）、污染排放控制（烟气净化）技术

燃煤锅炉排放的烟气污染物主要有粉尘、氮氧化物、二氧化硫和二氧化碳。高坝电厂装有除尘器（电除尘），其平均除尘效率达99.8％，比以前有了很大的提高。

电厂的烟气脱氮也有所进展，目前在其锅炉上装有低氮燃烧器。另外通过控制床温840-890℃、和分级配风来控制氮氧化物的排放。

电厂主要通过在炉内加石灰石来脱硫。为提高脱硫剂的脱硫效率，在Ca(OH)2中加入易潮解盐和碱或用燃烧飞灰和Ca(OH)2的水合物作吸着剂，或用活性焦或活性炭作吸附剂。此外，脱硫生成的CaSO4，可以用作建筑材料等，实现了循环经济。

可以看出，高坝电厂在绿色化方面的进展还是比较大的，但有些地方还存在

不足，需要发展更好的技术和设备。

为提高脱硫剂的脱硫效率，在Ca(OH)2中加入易潮解盐和碱或用燃烧飞灰和Ca(OH)2的水合物作吸着剂，或用活性焦或活性炭作吸附剂，在实验室研究中都取得一定成果。适合中小型锅炉的网膜塔除尘脱硫系统、双击式除尘脱硫工艺、旋转喷雾半干法烟气脱硫小型试验装置等也都取得了初步成效。

当今，洁净煤发电技术最主要有四种，即常规燃煤电站加脱硫装置加脱硝装置（PC+FGD+de+NOX），循环流化床（CFB），整体煤气化联合循环（IGCC）和增压流化床联合循环（PFBC-CC）。在未来的几十年内，在不同的地区和国家，这些技术会有较大的发展空间。

1．循环流化床（CFBC）

循环流化床（CFB）燃烧技术是先进燃煤技术中最成熟的技术之一，在清洁燃煤发电、劣质燃料资源利用方面具有极大优势。其燃烧效率高，脱硫率可达到98％，NOX、CO的排放量低，作为脱硫主要产物的CaSO4，还可以用作建筑材料和盐碱地的改造。固体颗粒（燃料、灰渣、石灰石，砂粒等）在炉膛内以一种特殊的气固流动方式（流态化）运动，即高速气流（介于固定床和气流床之间）和所携带的稠密悬浮颗粒与煤充分接触燃烧，离开炉膛的颗粒又被分离并送回炉膛循环燃烧。

我国是当今世界燃煤工业锅炉生产和使用最多的国家，在用工业锅炉装机总量为50多万台，90万兆瓦左右，循环流化床占3%－5％。我国循环流化床燃烧技术目前主要用于洁净火力发电、热电联产、劣质燃料利用及城市集中供热等方面。在相当长的一段时间内，循环流化床锅炉是非常实用的可迅速产业化的煤洁净燃烧利用技术。 我国从20世纪80年代开始研制循环流化床燃烧技术和锅炉产品，至今已有300台以上35－75吨/小时的小型CFBC锅炉电站在全国投入运行。“九五”期间，国家安排了125MWe（410吨/小时）级的循流化床锅炉技术的研究工作。目前正在进行130吨/小

时、220吨/小时、410吨/小时容量级循环流化床锅炉的示范，其中130吨/小时级循环流化床锅炉已开发成功，并已有近十台投入运行，标志着我国循环流化床大型化迈出实质性的一步，并且占领了国内市场。此容量等级的开发模式已与国际接轨，同时锅炉自控水平有了很大提高，多个用户可直接采用DCS自动控制系统，为今后大容量循环流化床锅炉技术开发奠定了坚实基础。我国通过引进设备和技术运行了多台220吨/小时和410吨/小时级循环流化床锅炉，如四川内江高坝电厂全套引进的1台（100MWe410吨/小时，9.8兆帕，540℃）和分包生产的13台220吨/小时级锅炉也已投入运行。300兆瓦CFBC示范电站正在招标。

（四）污染排放控制（烟气净化）技术

电站燃煤锅炉排放的烟气污染物主要有粉尘、氮氧化物、二氧化硫和二氧化碳。如果中国的燃煤电站的烟气排放要达到目前发达国家规定的水平，SO2的排放量将从每年680万吨下降至170万吨，NOX的排放量将从100％下降至30％，CO2也将减排2500万吨。因此发展我国烟气净化技术势在必行。

我国有90％的火电站装了除尘器，平均除尘效率达90％，其中静电除尘（除尘效率达96％）仅占12％。新建大型电站靠高烟囱（210米以上）扩散，扩散效果虽不差，可减轻附近城市的空气污染，但不能解决地区的污染问题。

我国的烟气脱氮有所进展，如“整体分级低NOX燃烧技术”于2000年1月通过鉴定。在设备方面，目前仅在新建300兆瓦及以上锅炉装有低氮燃烧器，大量300兆瓦以下锅炉氮氧化物（NOX）仍无法控制。

近年来，我国为提高脱硫剂的脱硫效率，在Ca(OH)2中加入易潮解盐和碱或用燃烧飞灰和Ca(OH)2的水合物作吸着剂，或用活性焦或活性炭作吸附剂，在实验室研究中都取得一定成果。适合中小型锅炉的网膜塔除尘脱硫系统、双击式除尘脱硫工艺、旋转喷雾半干法烟气脱硫小型试验装置等也都取得了初步成效。

另外，在“九五”国家科技攻关计划中，脉冲电晕法离子体烟气脱硫技术取得重要进展，完成了2万Nm3/h中试线建设与试验，脱硫率大于80%；新型氨法脱硫技术（NADS）通过验收；“利用杭州湾海水脱除电厂烟气中二氧化硫”的中试研究取得突破。

在自主开发研制的同时，一些大型电厂也相继从国外引进了一些先进的除硫设备。其中，“中日合作电子束烟气脱硫示范工程”中处理成都电厂200兆瓦机组锅炉30万立方米/小时烟气的除硫设备，是目前世界上已投入运行的处理烟气量最大的电子束脱硫装置，其脱硫率及脱硝率均超过80％及10％的设计值，而各项运行消耗指标均低于设计值。

与日方合作建设的山东潍坊化工厂、南宁化工集团公司和四川长寿化工总厂三套简易石灰石-石膏法脱硫装置的示范工程，从运行效果看，都具有设计先进新颖、结构紧凑、自动化控制程度高、电脑监控和图像显示直观明了以及操作简单、维修方便并无须对原有烟囱进行改造等优点，其脱硫率也远远高于其它同类型的设备，的确起到了示范作用，为我国酸雨污染的治理提供了有效的技术。

.燃煤电厂排放的二氧化硫和氮氧化合物是造成酸雨的主要...

火电厂污染防止对策

一、提高煤的利用效率

火力发电厂中存在着三种型式的能量转换过程：在锅炉中煤的化学能转变为热能；在汽轮机中热能转变为机械能；在发电机中机械能转换成电能。进行能量转换的主要设备——锅炉、汽轮机和发电机，被称为火力发电厂的三大主机，而锅炉则是三大主机中最基本的能量转换设备。

锅炉燃烧用的煤粉是由磨煤机将煤炭磨成的不规则的细小煤炭颗粒，其颗粒平均在0.05~0.01mm，其中20~50μm（微米）以下的颗粒占绝大多数。由于煤粉颗粒很小，表面很大，故能吸附大量的空气，且具有一般固体所未有的性质——流动性。从制粉系统方面希望煤粉磨得粗些，从而降低磨煤电耗和金属消耗。所以在选择煤粉细度时，应使上述各项损失之和最小。总损失蝉联小的煤粉细度称为“经济细度”。由此可见，对挥发分较高且易燃的煤种，或对于磨制煤粉颗粒比较均匀的制粉设备，以及某些强化燃烧的锅炉，煤粉细度可适当大些，以节省磨煤能耗，提高燃煤利用率。

二、燃烧中净化技术

燃煤电厂洁净煤技术是指煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放和提高利用效率的加工、转化、燃烧和污染控制等高新技术的总称：燃烧中净化技术是指燃料在燃烧过程中提高效率减少污染排放的技术，它是洁净煤技术的重要组成部分，由五项技术组成。先进的燃烧器改进锅炉设计，采用先进的燃烧器，以减少污染排放，提高锅炉效率。当今已有低NO2燃烧器，其燃烧过程是燃料和空气逐渐混合，以降低火焰温度，从而减少NO2生成；或者调节燃料与空气的混合比，只提供够燃料燃烧的氧量，而不足和氮结合生成NO2。还有喷石灰石多段燃烧器、加天然气再燃烧器以及炉内脱硫等技术。

三\\降低燃煤对大气的污染

国家发改委主任马凯要求，“十一五”期间，电力工业“上大压小”要力争实现三个目标：一是确保全国关停小燃煤火电机组5000万千瓦以上，包括关停燃油机组700万千瓦至1000万千瓦，各地根据实际情况力争超额完成；二是通过关停小火电机组，要形成节约能源5000万吨标准煤以上、减少二氧化硫160万吨以上的能力；三是建成一批大型高效环保机组和其它清洁能源、可再生能源发电机组。

“电力工业是节能降耗和污染物减排的重点领域。”国家发改委能源局局长赵小平说，与发达国家相比，我国电力工业差距明显。一是能源利用效率低，拿发电来说，发达国家每千瓦时供电煤耗平均为335克，我国2005年是370克；二是厂用电率(发电厂电力生产过程中

所必需的自用电量占发电量的百分比)高，发达国家的水平是4%，我们是5.87%；三是我国电网线损大，“九五”末期的线损是7.81%，而世界平均水平是6%；四是电力污染排放重，2005年电力行业排放二氧化硫占全国排放总量的53%。

“以上数字表明，我国电力工业结构不合理、增长方式粗放的问题比较突出，特别是能耗高、污染重的小火电机组比重偏大，不利于提高能源利用效率和保护生态环境。”赵小平说，因此，电力工业实施“上大压小”，加快关停小火电机组，对于实现“十一五”能源消耗和主要污染物排放总量控制目标，建设资源节约型和环境友好型社会至关重要。

燃煤火力发电厂采用电子束法脱硫工艺：该工艺由排烟预除尘、烟气冷却、氨的加入、电子束照射和副产品捕集等工序组成。锅炉排出的烟气，经过除尘器的粗滤处理得到预除尘后进入冷却塔，在喷射入的冷却水冷却下，烟气温度降到适合于脱硫脱氮的温度。经过冷却后的烟气流进反应器，在反应器进口处将一定的氨气、压缩空气混合物喷入，经电子束照射后，烟气中的SO2、NO2在自由基作用下与氨进行中和反应生成硫酸铵和硝酸铵的混合粉体，这一副产品为化肥。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部排出，其余部分被除尘器捕集，净化后烟气经脱硫风机由烟囱排入大气降低污染。此法是目前世界上应用最广、规模最大的脱硫方式，脱硫效率可达95%以上，吸收剂利用率达90%以上。[1]