摘要:就我国现阶段的电力企业发展情况上来说,大部分电力企业的发电能源都来源于火力,但是由于火的燃烧会在发电过程中对环境、大气造成严重的污染,严重违背了环境保护和可持续发展的要求,特别是发电过程中产生的大量烟雾和粉尘,对空气的污染十分严重。在这些污染过程中,当属硫污染对环境和人类生活的影响最大,因此为了尽可能减少污染,笔者接下来将围绕火电厂脱硫技术进行研究,并对今后脱硫一体化的发展展开相应分析,希望对今后环境保护起到更有效的帮助作用。
关键词:火电厂;脱硫技术;一体化发展
引言
随着我国社会的进步,近年来我国环境污染问题也逐渐受到了广泛关注,特别是大气污染、酸雨等环境问题的出现,对我国人民的生命财产安全造成了严重的影响。在这些环境污染问题中,氮氧化物是对大气环境造成影响的主要成分之一。而氮氧化物绝大部分都是通过火电厂燃烧发电产生的。因此想要将环境污染等问题进行相应解决,就要严格管理和控制火电厂中对煤炭的燃烧和排放,从而有效防止污染的进一步扩散。为此,笔者就将对火电厂脱硫技术进行研究,并对相关的脱硫脱硝一体化趋势进行深入阐述,希望对今后环境问题的改进起到更大的积极影响。
1 脱硫设计概述
1.1脱硫设计
我国对于环保事业的重视,对于火电厂烟气排放的要求标准也越来越高,加上传统的脱硫装置的设备占地面积大,设备价格高,场地布置要求高,脱硫效率不是很高,故传统的模式下已经没有办法满足如今时代的超洁净排放的高要求。相关人员对于此类问题进行了分析,将脱硫装置与除尘装置进行了有效的结合,从而改变传统模式形成了一种全新的脱硫和协同除尘的超低排放装置。
1.2流程设计
可以看出当烟气经过旋风器时会进行第一次清除,并可以回收大型的颗粒,除尘后的大颗粒粉尘因此得到了回收,除尘与脱硫在经过静电除尘器后已经完成了大部分的除尘和脱硫工作,再经过一次冲击喷淋吸收塔进行再一次的除尘脱硫,此时超低排放的吸收塔设置,脱硫效率可以达到99%以上,SO2排放可以达到小于20mg/m3,粉尘可以达到小于10mg/m3,最后还可以采用湿式除尘器将粉尘排放达到小于5mg/m3,甚至接近于0,实现零排放要求。
1.3物料衡算
在工艺设计中所指的物料衡算遵循质量守恒定律,以此来获取输入和输出与案件中的物流和金额的定量计算过程,同样获取了某些设备与材料的平衡。物料衡算在工艺设计中可以说是一项重要的步骤,对于管道的选择和设计反应器都有着巨大的作用。
1.4热量计算
热量计算又可以称之为能量衡算,热力计算主要是以热力学第一定律为基础而进行计算的,通过热量计算对于工业生产过程中的物料进行了平衡的计算。在计算过程中它需要提供物料,或者从中提供被物料移走的能量。而这种能量也可以称之为各种形式的能,例如热能、化学能、动能等,而在生产过程中最为显而易见的就是热能。
2 火电厂脱硫脱硝一体化技术概述
2.1同时脱硫脱硝一体化技术
通过将新型硫氧化物及氮氧化物进行联合的脱除技术就是同时脱硫脱硝一体化技术当中的一种,而其实际的应用范围就是整个系统。然而,因为该技术始终处于探索与研发的阶段,所以,其中有很多技术并不成熟,也并未广泛应用于火电厂的烟气脱硫脱硝当中。同时脱硫脱硝一体化技术主要包括了煤炭实际燃烧过程中对烟气进行脱硫脱硝以及煤炭燃烧之后对烟气进行脱硫脱硝。现阶段,后者被广泛应用在工业领域,而具体的工艺流程则被划分成干法与湿法。
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2.2干式同时脱硫脱硝一体化技术
在火电厂烟气脱硫脱硝方面,高能辐射法是干式同时脱硫脱硝一体化技术中的重点,而具体的工艺流程主要有电子束照射法与脉冲电晕等离子体法。所谓的电子束照射法,其具体的使用原理就是利用电子加速器,以其产生的高能量等离子体,对烟气当中的氮氧化物及硫氧化物予以氧化,进而生成液态硫酸与硝酸,并且被导入胺溶液当中实现中和而产生硫酸铵与硝酸铵,将剩余烟气利用烟囱排入大气当中。而脉冲电晕等离子体的方法和上述方法的原理具有一定的相似性,唯一的不同之处就是使用高压脉冲电源来代替电子束。目前阶段,在工业化进程中,电子束照射法的应用最为广泛,而且在实践过程中也取得了理想的效果,在实际的使用过程中并不会产生废水或者是废渣,具有一定的节能环保特点,并且对副产品能够循环利用,一定程度上提高了经济效益。在干式同时脱硫脱硝一体化技术当中,LILAC法也十分常见,源于国外。其主要的原理就是将石灰-飞灰化合物当作硫氧化物与氮氧化物的吸收剂,因为其活性很强,所以,能够同时脱硫脱硝。这种方法在实际运用的过程中,所使用的设备简单,而且不会排放废水,但是,其脱硫脱硝的效率比较低,为此,只有使用过量吸收剂才能够提高脱除率,一定程度上增加了实际的运行成本。尿素净化烟气法。该处理方法的主要工艺流程就是将pH值在5-9范围内的吸收液添加到设备当中。因为二氧化硫与氮氧化物脱除率不会受到烟气二氧化硫与氮氧化物浓度的影响,所以,在完成处理以后,尾气能够实现直接排放。而烟气在脱硫脱硝之后,吸收液还可以回收硫酸铵。然而,这种处理方法实际处理的烟气量并不大,所以,很难达到工业的应用标准。
2.3湿式同时脱硫脱硝一体化技术
氯酸氧化法在使用的过程中,其主要的工艺原理就是将氯酸当作强氧化剂,将二氧化硫与氮氧化物进行氧化,进而利用同一套设备来实现烟气的同时脱硫脱硝。而通过碱式吸收塔以及氧化吸收塔工艺处理,使得烟气的脱硫脱硝效率不断提高,进而使得其中所含有的有毒微量金属元素被脱除。WSA-SNOx这种方法的工艺原理就是利用SCR反应器,受强催化剂的作用,使氮氧化物还原成氮气,并且把烟气导入改制器当中,通过催化剂的作用,实现二氧化硫氧化,形成三氧化硫。而后在冷凝器当中凝结,加入水进行混合而形成硫酸。使用这一方法进行脱硫脱硝,只会对氨气进行消耗,而不存在其他消耗,所以,也不会出现二次污染或者是废水废气,十分安全,具有较高的脱硫脱硝效率。
2.4SNOX技术
和其他技术相比,SNOX技术脱硫的效果比较明显,能达到95%以上,其脱硝率也能保证在90%以上。同时这项技术通常只会消耗氨气,以SO2作为催化剂,在氮氧化物的影响和作用下能保障未完成反应的氨气继续作用。并且与其他脱硫脱硝一体化技术相比,该技术运行中、后期维护费用相对较低,安全性和可靠性比较强,但是由于其消耗能源很高,因此投资相对也很大,危险性高,因此在对其使用时一定要谨慎考虑。
2.5烟气脱硫脱硝一体化技术
这项技术在应用的过程中主要以氨气作为反应试剂,通过催化剂的作用,将氮氧化物进一步转化,形成水和氮气。这项技术脱硫率一般在90%左右,而脱硝率也能达到70%以上。
2.6活性炭脱硫脱硝技术
这项技术主要是通过将烟气中二氧化硫氧化成三氧化硫,使其溶解到水中,在活性炭的吸附作用下,经过氨气的作用,生成氮气,从而能起到脱硝的作用和目的。
2.7SNRB技术
这项技术主要是将脱硫、脱硝、除尘等工作融合在一起。这项技术的应用不会对锅炉的运行产生影响。同时通过对钠基吸附剂和氨气、氮氧化物的使用,将能达到十分理想的脱硫脱硝目的。其脱硝脱硫率都能保证在90%以上。
结语
一直以来,火电厂的脱硝脱硫问题都是社会发展中一项十分重要的问题,其不仅对发电工作造成影响,直接关系到电力企业的发展,同时还对人们赖以生存的环境质量有着极为严重的影响。因此为了进一步减少其对空气和环境的危害,我们只有不断加强对脱硫脱硝技术的改进,才能更好地解决环境问题,还给人们更加健康的生存环境,同时为电力企业的发展提供更大的帮助。
参考文献
[1]吕华,花晓晨.某火电厂燃煤烟气脱硫脱硝一体化改造工程[J].广东化工,2016(19):148-150.
论文作者:费蛟虹
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/19
标签:烟气论文; 技术论文; 氧化物论文; 火电厂论文; 氨气论文; 过程中论文; 吸收塔论文; 《基层建设》2017年第26期论文;