关键词：燃煤电厂;?烟气脱硫脱硝;?一体化技术
引言
煤炭的燃烧原因所释放出来的二氧化硫达到了其总量的85%,氮氧化物占到了60%,因为他们引发的酸雨占据到了总量的82%。依据相关探究结论可得:中国每年因为二氧化硫直接、间接导致的经济方面的损失大约是亿万元,目前,中国每年因为酸雨污染的问题导致的经济方面的损失大约是5000亿元,而其中涵盖的氮氧化物导致的经济方面的损失更是达到了1100亿元。
1传统技术
我国现在所使用的脱硫脱硝技术为Wet-FGD+SCR/SNCR,这项技术所采用的方式为湿式的方式对烟气进行脱硫以及选取性促进消化还原,脱销则是选择选取性不进促进消化还原技术。这种脱硫脱硝的方法主要是对石灰石进行碳化,使得脱硫效率高于90%,但也存在工程量大、运营成本高、极易造成二次污染等问题。
2干法技术
2.1固体吸附/再生法
2.1.1碳质物料
依据吸附物料的差别细分成:活性炭以及活性焦进行吸附的方法,两者原理区别不大。活性炭进行吸附的方法其工艺环节有两点:吸附塔、再生塔。活性焦进行吸附的方法仅有吸附塔,分成上层进行脱硝下层进行脱硫,活性焦在其中上下转移,烟气在其中的流动方向为横向。
优势:①脱硫率极高(低温状态下达80%);②后期排放烟气不用加热;③不存在二次污染;④吸附剂物料众多,不会导致中毒;⑤可将SO2除去;⑥能将HF、HCl、As、Hg等从废气中剔除;⑦可以进行除尘工作;⑧能够对副产品进行回收;⑨建设成本小,运行资金不高,占地区域不大。
2.1.2 NO×SO
美国使用此技术的单位于20世纪八十年代起展开对活性氧化铝进行吸附的方式实现脱硫脱硝这项工艺的探究。它的吸附剂将r-氧化铝当作载体,将载体使用碱或者是碱成分盐的溶液进行喷洒涂抹,再把泡好的吸附剂进行加热还有干燥工作,将多余水分去除制成。吸附剂在达到饱和之后能够再生,其流程是把吸附饱和的吸附剂送进温度约为600℃的加热器进行加热,让NOX释放出来,再把NOX不断送入锅炉内部的燃烧器中。NOX的浓度在燃烧器内部形成一个平稳的化学平衡,就可以让其只生成N2。往再生器内部添加用作还原的气体,会产生浓度加大的SO2及H2S的混合气体,克劳斯方式能够开展对硫磺的回收。
2.1.3 CuO
此工艺使用的吸附剂是:CuO/Al2O3或CuO/SiO2,整个流程是:①在吸附器温度达到300至450℃时,吸附剂同SO2发生反应;因为CuO及其生成物对NH3还原NOX存在极大的催化作用,联系SCR方式展开脱硝;②再生器的吸附剂在吸收达到临界点后的生成物被送至再生器展开再生,其流程普遍使用H2或者CH4对前面的生成物展开还原工作,后生成SO2能经过Claus设备展开回收;还原获取的Cu或Cu2S被吸附剂处理器再处理为CuO,形成的CuO循环使用到该流程中[1]。此工艺可以将SO2脱除大于90%,将NOX脱除在75%~80%。
劣势:在温度方面极大的要求,要加热设备,吸附剂制作费用大。
2.2气/固催化同
2.2.1SNOx
欧洲某公司对此项技术进行研发,并实现SNOx组合,所使用的工艺为:将SO2转化为SO3,然后制作成H2SO4,对其进行回收[1]。这项技术所使用的还原方式为SCR剔除NOx。这项技术对SO2去除率高达95%,对NOx及全部颗粒物的去除率也在90%。
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2.2.2DESONOx
这项工艺的研发可以完成SNOx的工作,也能将CO与没有燃烧的烃类型物质进行化学反应,从而形成CO2与H2O。该工艺对脱硫脱硝的效率非常高,也避免造成二次污染。而且该工艺比较简单,且成本比较低,在运行中也不用投入大量资金。
2.2.3SNRB
该工艺是在温度极高的情况下对烟气进行净化的。该工艺可以将SO2和烟尘等有效剔除,同时还能对同一个高温集尘室一起处理。该工艺由于将SO2、NOX与烟尘放在同一个装置中,有效降低成本,并节约土地使用面积。
2.3吸收剂喷射
2.3.1炉内的石灰(石)或尿素喷射
它是俄罗斯的某所学院等企业共同研发。它把炉内的喷钙及SNCR联系到一起,完成共同剔除烟气内的SO2及NOX。喷射的浆液从尿素溶液及多种钙基吸收剂构成,固体的总含有量是30%,酸性值是5到9,同干性的Ca(OH)?2吸收剂进行喷射的方式做比较,强化了对SO2的剔除,也许是因为吸收剂磨得精细度及活性更优。它因为烟气处理范围太少,对于工业使用的需求不能满足,因此要改良。
2.3.2整个干的形式的SO2或NOx排放的把控
它使用的是某单位小的NOXDRB-XCL居下放置形式的燃烧器,此类燃烧器经过缺氧环境下喷进一些煤及空气来把控NOx形成。多余的空气是将燃烧流程做完,还有更佳的剔除NOx。小NOx燃烧器预估能够降低50%的排量,且经过多余空气后能降低至少70%。不管是这项技术还算单一的技术,都能够使用在电厂或工业锅炉中。
3湿法
3.1氧化法
氧化法的工艺是在湿式的基础上进行的,在湿式张进行洗涤体系,在同一套装置中,将烟气中的SO2和NOX同时去除[2]。这种工艺主要利用的以下两种技术:进行氧化吸收的塔和进行碱性吸收的塔,将烟气中的SO2和NOX同时去除,同时还能对烟气中的金属元素进行去除,这些元素有As、Cd、Cr等还有如Se等污染物。所以,就单在酸性物质下,使用双氧水将SO2和NOX通过化学反应,然后将氧气进行还原反应站换为硝酸和硫酸的工艺。
3.2络合吸收
这项工艺普遍使用的催化剂是铁或者钴。在水溶液的内部添加进可以对NO进行络合的络合剂之后,让它们综合到一起形成络合物。同络合剂综合到一起的NO能沟通溶液内部存在的SO32-或者是SO3-出现化学反应,最终成为一个体系的N-S的化合物,还可以让络合剂再一次使用。这项工艺必须经过将吸收液当中存在的二硫酸盐以及硫酸盐还有N-S的化合物全部剔除,将三价铁的螯合物经过化学反应还原成为亚铁的螯合物的方式让吸收液重新进行循环使用。
4一体化技术应用和发展
通过上述研究对比发现,各项工艺之间存在很大差异,而且使用技术也有所不同。虽然CuO吸附法脱硫脱硝技术相对比较成熟,但由于很多工业都是传统工业,在使用中对温度和稳定等有很高的条件,使得该技术的应用受到很大制约。但就长期发展来看,由于燃煤电厂对这些技术的使用中造成一些负面影响,所以还需对这项技术进行改进,让其一体化的发展更加符合燃煤电厂的需求和社会发展的需求。
5结语
当前的燃煤电厂中针对烟气进行脱硫脱硝处理必须针对相应的技术进行严格的审查,尤其是对于具体的脱硫脱硝系统进行科学有效的设计以确保其能够在较大程度上降低电厂废气中的二氧化硫和氮氧化物含量,各项工艺，它们之间存在的差异性也是比较大的,并且在处理效率、处理成本等方面也存在着较大的差距,这些差距也决定着未来我国燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的发展方向所在,同时,一体化技术也是当下比较流行的技术,让烟气对环境的污染降到最低,促进我国的可持续发展。
参考文献
[1]巩梦丹,尹华强.燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术及展望[J].热电技术,2013(2):1-4.
[2]王洪.脱硫脱硝协同技术的应用与发展[J].电站系统工程,2013,29(3):80-81.
[3]刘涛,曾令可,税安泽,等.烟气脱硫脱硝一体化技术的研究现状[J].工业炉,2007,29(4):12-15.
论文作者:崔文佳
论文发表刊物:《科学与技术》2019年13期
论文发表时间:2019/12/5
标签：烟气论文; 技术论文; 吸附剂论文; 工艺论文; 电厂论文; 燃煤论文; 方式论文; 《科学与技术》2019年13期论文;