電廠鍋爐汽輪機系統節能環保的途徑
電廠鍋爐汽輪機在發電的同時高溫煙氣、高溫凝汽向大氣排放降低了機組的效率同時產生大量SO2和CO2氣體向大氣排放對環境造成極大的影響分別是造成酸雨、地球溫室效應的主要原因。為了保持經濟的可持續發展電廠鍋爐汽輪機系統應采取脫硫、煙氣低溫排放、汽機凝汽熱量的工業利用、CO2的減排、回收與綜合利用、灰渣綜合利用等途徑。下面具體來說下電廠鍋爐汽輪機系統節能環保的途徑。
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脫硫
燃煤鍋爐的脫硫對環境保護具有重要作用雖然目前脫硫成本很高但從可持續發展角度分析國家必須采取強制措施對現有電廠進行脫硫改造新建電廠必須有脫硫裝置。目前脫硫裝置有循環流化床脫硫和煙氣脫硫等方式脫硫效率高達60%以上。煙氣脫硫技術已屬成熟但投資大約為建電廠投資的1/4～1/3。目前循環流化床脫硫技術鍋爐噸位太小用于電廠還需要進一步研究。 -
降低鍋爐排煙溫度
對電廠鍋爐進行脫硫改造后煙氣中SO2濃度大幅度下降使設備的低溫腐蝕減輕可大幅度降低煙氣排放的溫度煙氣溫度在60～70℃為宜提高機組熱效率5%左右對節能、減少溫室氣體排放、防止地球溫度變暖具有重要作用。 -
降低汽輪機冷凝溫度
汽輪機冷凝溫度從熱力循環角度已無法降低只有充分利用凝汽熱量應用于其他工業領域才是它的發展方向。熱電廠是最好的利用方式已建電廠逐步改造成背壓式熱電廠，使冷凝熱量得到充分利用有效地減少溫室氣體排放。大型熱電機組需要綜合布置與大型熱用戶企業統籌設計。 -
CO2的減排措施
CO2的排放量與燃料消耗量成正比故減少CO2的排放量的有效方法是提高能源利用率降低煤耗；CO2的減排措施有：改進和完善投運機組性能；利用超臨界技術、循環流化床技術、熱電聯產技術；關停小機組等。燃料脫碳是以含碳量較低的（如天然氣）或無碳燃料取代含碳量較高的燃料使得每單位能耗的平均CO2排放減少。燃料電池是通過電化學氧化生產電力的即直接將化學能轉化為電能沖破了燃燒產熱生成水蒸氣再帶動汽輪發電機組的傳統模式，因而燃料電池的效率不受卡諾定律的限制。目前，碳氧燃料電池發電效率還不高要與鍋爐汽機機組結合國內外正在進行積極探索。 -
CO2的回收利用
CO2的大量排放不僅加劇了人類賴以生存的地球溫暖化傾向還造成CO2資源的大量浪費因此控制CO2排放量對排放的CO2進行回收、固定、利用及再資源化已成為世界各國特別是發達國家十分關注的問題。CO2進行回收、固定可分為對鍋爐CO2的排放的直接回收、固定和對空氣中的CO2回收、固定。CO2的回收是整個控制體系的第一步。目前有化學吸收、膜分離、冷凍分級分離、分子篩吸附和浮石吸附等方法但對電廠而言由于煙氣量大CO2的濃度低目前煙氣脫碳的代價還很高。國內進行了大量的研究日本科學家研究發現海洋生物吸收CO2的潛力巨大已篩選出幾種能在高濃度CO2下繁殖的海藻并計劃在太平洋海岸進行繁殖以吸收附近工業區排出的CO2。美國一些研究人員以加巨藻為載體在其上繁殖一種可吸收CO2的鈣質海藻它吸收后形成碳酸鈣沉到海底騰出表面可繼續繁殖。
CO2在化工工業上可制成尿素、干冰、水楊酸、CO、甲醇、碳酸酯、環狀脂、二甲醚、甲酸、乙烯、甲烷、有機羧酸、碳酸鹽等而這些產品又可深加工成更多產品可以說CO2在國民經濟中具有很大的使用價值。目前工業副產氣和廢氣中的CO2濃度很高完全具備被利用的條件。我國在用CO2合成甲醇、甲烷方面已取得了很大進展。在催化劑研究中也有許多成果尤其在CO2轉化率、甲醇選擇性催化劑的壽命等技術指標方面在國際上領先。能源緊缺是制約以后經濟發展的主要因素目前世界上最廣泛的石油、天然氣到下個世紀的中葉將枯竭必須有新的碳源補充進去 而豐富的低溫排放、汽機凝汽熱量的工業利用、CO2的減排、回收與綜合利用、灰渣綜合利用等途徑。電廠鍋爐的脫硫、脫碳目前技術還不夠成熟 需要進一步研究。完全可作為新的碳源其最大的優點是可以同時解決能源和溫室效應問題。人們將CO2的研究、開發應用重點放在CO2的轉化上通過化學、光學、電學、生化的各種方法將CO2轉化成其他有用的物質或固定在其他物質上形成新的有用物質。以氣、液、固3種狀態存在的直接作為產品的CO2在工業和國民經濟的各部門具有廣泛的實用價值。我國對CO2的研究工作起步較晚為解決能源緊張和溫室氣體問題大力開展CO2的回收、開發、利用具有現實意義和廣泛的應用前景。 -
機組灰渣的綜合利用
灰渣的主要成分是硅、鋁、鐵和鈣將灰渣制成建筑材料是一種比較有效的方法電廠鍋爐汽輪機系統綠色設計需將灰渣利用進行綜合設計。
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