摘要:煤炭是我国能源的重要组成部分,被誉为“乌金”。我国煤炭资源储量十分丰富,是我国工业发展中不可或缺的重要能源。但在煤炭利用过程中会对环境产生较大的影响,给人们的生产和生活带来许多不利因素。因此,探讨燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术,避免煤炭燃烧对大气的污染就显得尤为重要和紧迫了。本文主要分析了燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术。
关键字:燃煤;电厂锅炉;脱硫脱硝;技术
随着社会经济的发展,环境污染的情况日益严重。电厂燃煤中所排放的硫化物等都是造成大气污染的主要成分之一,而我国是一个以煤炭为主要能源的国家,煤炭在我国能源结构中占据着重大的地位。如何有效的控制燃煤电厂排放的SO2与NO3,做好燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝工作是当前燃煤电厂实现可持续发展的重要课题。燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术的应用,涉及了多个科学领域,是一门综合性技术。笔者结合实际经验,探讨了燃煤电厂烟气特点,技术要点及其发展趋势。有不对之处,请批评指正。
1燃煤电厂烟气特点
燃煤发电是主要发电形式,生产技术已经比较成熟,但是因为煤炭燃烧过程中不仅可以产生热量,还会伴随着大量烟气,其中含有灰尘颗粒及CO、CO2、NO2等氮氧化合物,还有氯化物、氟化物,如果直接排放到大气中,将会产生严重的大气污染。并且,燃煤电厂产生的烟气所含各类有毒有害物质含量受煤炭特性的影响大,对于不同设计参数的锅炉设备,最终燃煤产生的烟气总量与质量不同。就中国燃煤电厂生产现状来看,烟气排放总量持高不下,配套处理设备不完善,缺少专业的处理技术作为支持,导致烟气排放产生大气污染,形成雾霾、酸雨等,对生态环境影响严重。因此,必须加强对燃煤电厂烟气的处理研究,针对脱硫脱硝要求,选择合适的技术进行优化,争取烟气达到排放标准。
2锅炉脱硫脱硝技术要点
2.1烟气脱硫技术
燃煤锅炉在运行过程中产生的硫化物排放大气后,会对环境造成严重的影响。目前比较常见的脱硫技术主要有干法脱硫、湿法脱硫以及半干脱硫三种方法,但是因为湿法脱硫技术的成本低、效率高,且具有较强的实用性,所以湿法脱硫技术应用较为广泛。湿法脱硫技术主要是利用氨水、石膏或者碱等物质对硫化物进行反应,从而降低烟气中硫化物的含量。使用过后的脱硫物质经过一定的处理,还能够被再次使用,所以具有较强的实用性和经济性。
在燃煤锅炉运行过程中,产生的烟尘首先会经过固体除尘处理,在增压风机中升压处理后,再送进吸收塔中进行脱硫操作,在吸收塔中,会调整到适宜的温度和湿度,对吸收塔中的气体和液体进行雾化处理后,就会增强这些物质的活跃程度,从而促进他们之间的化学反应,提高脱硫效率。在与硫化物反应后的石灰会生成石膏,经过简单处理还会被再次使用,具有较强的经济性。
2.2烟气脱硝技术
烟气脱硝技术,通常的做法让燃煤锅炉产生的烟气通过加有强催化剂的氨气,这个过程需要在一定的温度下进行,其中的二氧化氮能与氨气、氧气发生化学反应,该化学反应如果反应充分的话,最后排出的气体只有氮气和水,值得一提的是,通过该技术的处理,氮氧化物可无害化处理。目前,国内大型火电厂脱硝系统中使用的氨气可通过氨水或尿素热解方式获得,并且具有非常高的经济性。
3燃煤电厂烟气处理发展趋势
3.1技术创新
为促使燃煤电厂持续发展,需要基于燃煤电厂烟气处理要求进行分析,积极应用高效的专业技术实现脱硫脱硝处理,保证排放的烟气不会造成生态污染。因此,在发展过程中需要基于现状,不断优化和更新烟气处理技术,改进存在的缺陷和不足,最大程度上降低烟气中有害物质的含量,达到最佳的烟气处理效果,实现健康排放。电厂需要加大对烟气处理技术的研究力度,可与专业机构或相关高校合作,密切关注废气治理技术的研究成果,争取及时对老旧技术更新换代,通过洁净煤技术与烟气治理技术,以最少的资源投入获得最高效的治理效果。
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3.2设备更新
3.2.1机械式除尘
燃煤电厂可以安装除尘设备直接处理烟气,达到预想的处理效果。其中,机械式除尘即通过设备的旋转动作带动烟气旋转,受离心力作用,促使烟气内较大颗粒集中到边缘位置,能够吸附漂浮在烟气中的尘埃物。虽然此种方法自动程度低,但是所需成本投入少,可以被应用到小型电厂生产中,用于初级除尘,对粉煤灰有良好的回收效果。
3.2.2静电吸尘
燃煤温度至少可以达到1200℃,整个锅炉处于高温状态,SiO2等烟尘将会被转变成带电粉尘,如果处于高压静电场环境中,因静电力作用,将会被吸附到吸附层上,达到烟气处理效果。对比机械式除尘,此种方法可以吸附微米级的烟尘,烟气除尘效果可以到90%以上,并且设备价格合理,对人员进行简单培训后便可投入工作,整体投入成本较低。
3.3布袋除尘
布袋除尘作为一种高效的除尘方法,布袋除尘器现在已经被广泛应用到燃煤电厂中,可以获得良好的烟气处理效果。其主要是通过布袋来对烟气进行过滤,如无纺布、针刺毡等材料的布袋,均可以有效过滤烟尘,除尘率甚至可以达到99.99%以上。
3.4脱硫脱硝一体化工艺
脱硫脱硝一体化工艺是当今环保工程师与学者研究的新思路、新方向,它可以说是把脱硫脱硝两大块的工艺完全整合在一起,这是一种集体化技术,它通过一种技术或设备的应用可以将整个系统的SO2和NOX这两种主要的大气污染物一并去除的目的,可以解决脱硫脱硝技术诸如易产生二次污染、占地面积大、前期投入高等问题。同时,随着人们对于SO2和NOX所带来的危害意识不断加强,国家对控制排放的标准越来越高,脱硫脱硝技术的研发正受到世界各国的日益重视。现在研究较为可靠,技术比较成熟的脱硫脱硝工艺主要有:a.NaClO2/NaClO氧化法;b.氯酸氧化法;c.CuO吸附法。其中NaClO2/NaClO氧化法和CuO吸附法的综合效益较高,应用比较广泛。
4烟气脱硫脱硝技术的发展趋势的几点思考
(1)在研究烟气同时脱硫脱硝技术的同时,理论研究将会更加深入,如反应机理和反应动力学等等,为该项技术走出实验室阶段,实现工业化提供充分的理论和坚实的依据。(2)目前,国内外的研究主要集中于烟气同时脱硫脱硝技术这方面则集中在干法上,在以后的研究中,研究人员则加强研究湿法同时脱硫脱硝技术,为今后锅炉技术改造节约大量资金,减少投资金额,降低投资风险,以避免不必要的浪费。(3)研究任何一项烟气脱硫脱硝技术,都要结合我国国情。因此,应主要研发能够在中小型锅炉上广泛应用的高效、低耗、能易操作的同时脱硫脱硝技术。
5结语
目前,国内外大多数烟气同时脱硫脱硝工艺的脱硫效率都非常高,而脱硝效率却比较低。而随着我国大气污染物排放标准越来越严,对烟尘、二氧化硫和氮氧化物的排放要求更高,这就要求要加大对脱硫脱硝技术的研究力度,降低锅炉烟气排放带来的污染源,有效的实现对环境的保护。
参考文献:
[1]发电厂SCR脱硝系统数值模拟研究进展[J].高建强.浙江电力.2018(01)
[2]燃煤发电厂烟气脱硫技术及应用探析[J].马宏生.科技创新导报.2017(36)
[3]燃煤电厂湿法石灰石烟气脱硫技术的分析[J].李林.科技资讯.2018(04)
[4]锅炉脱硫沉积对节能环保的影响[J].王彧书.资源节约与环保.2017(07)
[5]我国燃煤电厂脱硫技术应用现状及展望[J].刘涛.科技资讯.2017(27)
论文作者:王志强
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签:烟气论文; 技术论文; 燃煤论文; 电厂论文; 锅炉论文; 湿法论文; 煤炭论文; 《电力设备》2019年第4期论文;