摘要:环境问题已经成为国家首要关注的问题,环境好坏不仅影响着国家的生存与发展,同时也影响着每一个人的健康。当下我国整体上仍然主要采用了火力发电形式,在该种发电形式下会排放出相对较多的有害物质,对我国空气产生较为严重的影响,基于此做好火电厂烟气脱硫脱硝工作十分重要。本文主要分析了火电厂烟气脱硫脱硝技术应用策略。
关键词:火电厂;脱硫脱硝技术;现状;应用
我国很多地区的电厂都是以火力发电为主要方式,实际上也就是通过煤炭资源的消耗来完成热能和电能的转换。在火电厂的发电过程中会产生大量的有害物质及气体,这些有害的物质及气体如果得不到处理,便会直接排放到大气环境中,进而对大气造成十分严重的污染。烟气脱硫脱硝技术的应用效果十分理想,使得硫氧化物与氮氧化物对大气产生的污染有效降低,而且还增强了对两者的净化与治理力度。笔者结合实际经验,分析了我国火电厂烟气脱硫脱硝现状,探讨了低氮燃烧技术,石灰石-石膏技术,活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术及其高能辐射技术的应用策略。
1火电厂烟气脱硫脱硝现状
为了更全面了解火电厂烟气脱硫脱硝现状,笔者积极收集了相关数据。由于火电厂在运行过程中会借助煤炭资源释放的能量进行发电,然而由于煤炭在燃烧过程中会释放出硝酸、硫酸等有害物质,导致火电厂烟气,对人体新环境产生了较大的危害,且由于烟气扩散效果相对较好,因而其中包含的有害物质影响范围也相对较大,对人们健康产生了威胁。虽然现阶段我国已经加大对环保工作质量的控制,也积极推广了各种环保措施,但是传统火电厂在运行过程中所采用的脱硫脱硝技术是一种逐步分硫分硝的方式,在某些层面上,这种方式有助于火电厂治理烟气,但是由于火电厂在使用该种方式脱硫脱硝时,常常会投入较高的运营成本,其涉及程序相对复杂、涉及面积较大,因而会增加火电厂管理难度、工作人员任务量与整体运营成本,且该种方式脱硫脱硝效果并不十分理想,综上可见,现阶段火电厂在进行烟气脱硫脱硝过程中还存在着明显的不足之处。
2火电厂烟气脱硫脱硝技术
2.1低氮燃烧技术
低氮燃烧技术是一种有效的脱硝技术,其主要应用于火电厂在燃烧煤炭过程中,在使用该项技术过程中,火电厂相关工作人员会改变一定的燃烧条件,来起到降低烟气中氮氧化物含量的主要目的,保证最终所排放的烟气中氮氧化物有害物质含量明显下降。基于对低氮燃烧技术的详细分析,发现该种技术主要分为以下五类:其一,为循环流化床锅炉燃烧技术;其二为空气分级燃烧技术;其三为烟气再循环技术;其四为氮氧化物燃烧器技术;其五为燃料分级燃烧技术。在火电厂运用上述低碳燃烧技术时,都会采用更改燃料燃烧方式方法的手段来达到脱硝效果,在具体使用过程中,会通过降低空气比,改变空气混合方式来避免烟气中生成氮氧化物,虽然从理论上讲低氮燃烧技术实施效果应较为理想,但是就实际情况而言,现阶段其脱硝率处于25%到40%之间,脱硝效果并不十分理想。
2.2石灰石-石膏技术
目前火电厂在运行过程中使用石灰石-石膏脱硝技术频率相对较高,因而该项技术也是现阶段采用的主流技术,其具有操作方式简单、操作工艺成熟、操作稳定性强,以及脱硫效率高等主要优势,除此以外,与其他技术相比,该项技术能够更好的控制烟气中所存在的二氧化硫,使得烟气对大气污染产生的影响更小。该项技术主要包含了石膏脱水系统,石灰石浆液制备系统,自动控制系统以及烟气系统等多个组成系统,在运用该项技术时,火电厂所产生的烟气会与石灰石浆液发生反应,此时二氧化硫会被有效吸收。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与此同时,将空气加入至浆液中可以使其中亚硫酸钙发生氧化,进而生成石膏,使得火电厂中烟气脱硫效果更加理想,但是由于在使用该项技术时会产生一定的废气及废渣,当其排放与空气以及外界环境中时,容易造成环境出现其他污染,因此需要火电厂相关管理人员在深入考虑自身运行情况的基础上,合理确定是否应使用该项技术。
2.3活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术
活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术在火电厂的烟气脱硫脱硝中也有所应用,活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术发展于20世纪60年代,其烟气脱硫脱硝的原理是,运用物理学的吸附原理进行脱硫、运用NH3-SCR技术进行脱硝。活性焦的最佳吸附温度范围为120~160℃,因此,活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术适用于工业锅炉、玻璃炉窑等中小型燃煤锅炉的烟气脱硫脱硝。运用该种技术进行脱硫的过程中,分为吸附反应系统、活性焦解析再生循环系统、活性焦运输系统以及活性焦补给系统五个脱硫系统。注氨系统作为脱硝系统。运用活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术进行火力发电厂中烟气脱硫脱硝主要包括以下几个流程:
烟气中的二氧化硫在下部的脱硫塔中被活性焦吸附后,进入上部的脱硫塔,通过活性焦的催化,烟气中的氮氧化物与氨发生还原反应后被转化为氮气,并生成水和二氧化碳。吸附了二氧化硫的活性焦被运输到活性焦解析再生循环系统中的解析塔,在大约四百度的环境下使二氧化硫脱附,经过脱附的活性焦被运输到反应塔中再进行循环使用,大约20%体积的二氧化硫被运输到副产品回收系统制成硫酸、单质硫以及其他化工产品等。活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术是包括脱硫、脱硝、除尘、除重金属在内的一种烟气脱硫脱硝技术。运用该种技术进行火电厂的烟气脱硫脱硝,需要的设备较为简单,所需投资成本较低,仅为低温SCR技术和湿法有机催化氧化烟气联合脱硫脱硝技术的一半,但是运用该种技术进行烟气脱硫脱硝时,由于机械损耗和化学损耗较大,导致活性焦的成本较高,从而使得填装活性焦的初次投资费用较高。但是,该种烟气脱硫脱硝技术可以对烟气中的二氧化硫进行有效的回收,从而制成硫酸、硫磺等,并且基本上不消耗工艺水,使得火电厂具有较好的经济效益和应用价值。
2.4高能辐射技术
该技术也是一种先进的烟气脱硫脱硝一体化技术,其主要是通过辐射火电厂烟气中所存在的有害物质,进而达到脱硫脱硝目的的一种方法。基于我国研究人员对高能辐射技术的深入研究以及实际应用,大体上可以将该种方法分为脉冲电晕等离子法以及电子照射法两种,其中脉冲电晕等离子法主要是指借助高能电子裂解烟气中所包含的水分子、氧气等分子,使其可以产生大量氧化型粒子,进而使得二氧化硫与氮气能够有效脱离出来,现阶段认为脉冲电源等离子法还会通过氧化路径、热化学反应路径以及还原路径等三种方式对火电厂烟气进行脱硫脱硝。电子照射法主要是通过借助电子加速器将其所工作区域烟气中二氧化硫、二氧化氮等有害物质进行气化,保证当其在被强度氧化后,能够与外界中的水中氧气进行反应,进而产生以物化形式存在的硫酸消,并在与烟气中氨气进行反应的基础上,生成硝酸氨与硫酸氨,此时烟气得到了有效净化,能够直接排入于大气中。
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论文作者:唐利利
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
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