摘要:燃煤电厂生产时会排放出大量的烟气,如果不对其进行任何处理直接排放到大气中,必定会对生态环境造成污染。为实现燃煤电厂绿色生产,需要用专业技术对烟气进行脱硫脱硝处理,减少有毒有害物质含量,达到排放标准。本文浅析燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术。
关键词:燃煤电厂;烟气脱硫脱硝
引言
在生活生产中,会不可避免出现废物、废水、废气等污染物,尤其是以燃煤电厂为代表的工业企业,会排放大量含有有毒物质的气体,如二氧化硫、氮氧化合物等,对环境造成了严重污染,不利于维护生态平衡,以及可持续发展的实现。为改善这种现象,就需要加大对电厂烟气治理及脱硫脱硝技术的研究力度,构建环境友好型社会。
1燃煤电厂烟气造成的危害
燃煤电厂中的锅炉燃烧时,产生的烟气中有许多污染物,比如一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮化物等,从而增大了这些污染物在空气中所占的比例。各燃煤电厂使用的锅炉设备、煤种不同,则烟气的排放量也不同,不过由于其额定蒸发量很大,所以与其他工业生产排放的烟气量相比,燃煤电厂排放的烟气量要大得多。正因为这个原因,使得烟气的温度比周围环境的温度高,如果燃煤电厂用高烟囱进行排放,会把烟气抬升,使烟气的扩散范围和传输距离都变大,造成严重的危害。燃煤电厂排放的烟气对生态环境、工农业生产和人体健康等都会产生很大的影响。比如有的燃煤电厂的周围是大片耕地,农作物生长的时节,如果大量的烟尘飘落,会导致农作物的产量下降;烟气中含有的二氧化硫会腐蚀建筑物,对树木的生长造成危害,同时也会威胁人体的健康。
2燃煤电厂烟气脱硝脱硫处理技术
2.1烟气脱硫技术
烟气脱硫技术为燃煤电厂烟气处理研究要点,为满足实际发展需求,在原有技术基础上,不断有新型的技术方法出现,并且得到了广泛应用,取得良好的效果。常见的如干法、半干法和湿法三种,技术原理不同,可以根据实际需求来择优选择,争取以最少的资源获取最佳的效果。(1)干法脱硫。以粉末状与颗粒状固态吸收剂作为对象,将其置于高温高压环境下,通入烟气控制条件进行催化反应,促使烟气内含有的SO2分解,最后转化成固体状态,使其顺利从烟气中脱除;(2)半干法。将碱性脱硫粉末作为反应试剂,对烟气进行润湿处理然后通入,最后以固体状态进行沉淀,达到良好的脱硫效果;(3)湿法脱硫。向高浓度的碱性溶液内通入烟气,促使烟气中含有的SO2被吸收,具有良好的脱硫效果。常见的如石灰石-石膏法,选择石灰石浆液作为吸收剂吸收烟气内含有的SO2,达到脱硫效果,同时可以得到石膏副产品。因为石灰石资源丰富且成本低,脱硫处理后还可以获得石膏副产品,不仅对环境影响小,还能够重复利用,相比其他脱硫技术来讲优势更大。三种脱硫技术适应的条件不同,其中以湿法脱硫应用最为广泛,可以适用于大部分条件,尤其是含硫量大的煤炭资源,电厂可以结合自身情况对比选择,争取通过技术条件控制,达到良好的脱硫效果。
2.2烟气脱硝技术
脱硝技术原理是通过减少氮氧化物的形成与发射,来降低电厂烟气中氮氧化合物的含量,进而避免造成烟气污染现象。在应用脱硫技术的时候,既可以从煤炭燃烧环节进行考虑,又可以从燃烧完成环节进行考虑。当前最常用的脱硝技术为催化还原脱硝技术,然后再利用吸附技术对经过化学反应后的烟气进行处理,便可以有效排除其中的有害物质,降低烟气的污染程度。但是,脱硝技术的应用效果与化学药品浓度及反应条件有着很大关系。其中,催化还原反应指的是使用催化剂加快反应速率,使用还原剂还原氮元素,将有毒的氮氧化合物转变为氮气,进而实现电厂烟气脱硝处理。
3燃煤电厂烟气治理的方法
3.1大力推广除尘设备
燃煤电厂治理烟气最直接的方法是推广电除尘器、旋转式除尘器等除尘设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在各种除尘设备中,运行成本相对较低、运行效率较高的除尘设备是电除尘器,在燃煤电厂得到大范围使用。
3.2积极开发绿色新型能源
推广设备、改进技术都是治理污染的有效措施,但是要想彻底的治理电气污染,就要找到一种无污染的新型能源代替煤燃烧,彻底解决煤气燃烧带来的大气污染问题。新能源的开发是一个缓慢的过程,在寻找新能源的过程中,我们要积极推行能源节约,降低能源的消耗,提高能源经济效益,使环境保护与经济建设相协调。同时严格控制污染源,做好污染的预防工作,积极开发节能、绿色能源,提高环境效益。
3.3改进技术
科学的技术措施是燃煤电厂治理烟气污染的根本方法。所以,燃煤电厂应当关注改进落后的生产技术、改造落后的技术、采用洁净煤技术和废弃治理技术等,用科技推动技术的发展,争取将防治电气污染与全面利用能源相互结合。
4燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术
4.1电子束辐照技术
应用电子束辐照技术对燃煤电厂烟气进行脱硫脱硝处理,即利用高能电子束照射烟气,促使烟气内所含有的O2、N2、H2O等生成强氧化性活性物质,与SO2和NOx氧化反应生成硝酸与硫酸,然后继续与烟气内NH3反应形成盐,达到脱硝、脱硫处理效果。电子束辐照技术对燃煤电厂烟气脱硫脱硝处理效率高,并且系统复杂度低,整个脱除过程控制难度小,反应后最终形成副产物NH4NO3与(NH4)2SO4经过处理后可以作为化肥重新利用。此种技术已经被应用到燃煤电厂生产中,就实际应用效果来看,发达国家电子束系统可以去除烟气内超过95%的SO2,且NOx去除率可以达到80%,而中国仅为80%与20%,去除率相差甚远,还需要在现有基础上对电子束辐照技术进行深入研究,生产制造可靠性高的电子加速器,并有效隔离X射线辐射,避免对操作人员产生影响,同时降低环境污染。
4.2络合物吸收法
经研究发现部分金属螯合物能够与溶解的NOx发生反应,根据此可以通过络合物吸收法来对燃煤电厂烟气进行脱硫脱硝处理。将Fe2+加入到碱性或中性溶液内,可形成络合物,然后能够与烟气内NOx反应形成亚硝酰亚铁络合物,然后与溶解的SO2、O2持续反应,还可生成其他络合物,达到脱硫脱硝目的。例如试验选择应用6%MgO增强石灰与Fe(Ⅱ)EDTA作为吸收液来对烟气进行脱硫脱硝处理,最终可以达到99%与60%以上的脱除率。
4.3脉冲电晕法
脉冲电晕法的基础为电子束辐照技术,但是与电子辐照法相比,高能电子通过脉冲高压电源释放,现在国外已经具有脉冲电晕法脱硫脱硝中试装置,脱硫脱硝效率可以达到95%与85%以上,相比较中国目前达到的85%与50%脱除率具有更大优势。因此中国还需要持续加强研究,积极吸取国外成功经验,解决现存的问题。
结语
虽然如今燃煤电厂可以借鉴和使用的脱硫脱硝技术有不少,但很多方法仍然处于刚刚推广的阶段,还需要进一步改进。脱硫脱硝技术的综合性很强,为了切实降低燃煤电厂排放烟气中硫氧化物、氮氧化物等对环境造成的危害,燃煤电厂不仅要对排出的烟气进行治理,还要变革落后的燃烧技术,大力推广脱硫脱硝技术。为了使燃煤电厂不依赖于进口,国产化是顺利实现脱硫脱硝的根本方法。因此,国家应当加大政策和资金的支持,保证燃煤企业能够运用最先进的技术和设备,促进其进一步发展。
参考文献
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论文作者:张东山
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/17
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