摘要:随着我国工业化进程的加快,工业化的发展严重的污染了生态环境。特别是电厂,电是我们日常生活中不可缺少的必需品,电厂在发电的过程中,由于燃烧煤炭会在空气中排放大量的硫、硝等物质,这些物质直接排放到大气当中,会使得大气层受到严重的污染,进而形成酸雨,严重影响人们的生产生活。本文针对于电厂烟气脱硫脱硝控制系统进行研究与应用。
关键词:电厂;烟气;脱硫脱硝控制系统;研究与应用
国家十三五规划中重要强调要积极推动电力行业污染减排,要加强对电厂烟气脱硫脱硝控制系统的研发与发展。因此,这就需要对电厂烟气脱硫脱硝控制系统加以研究,以此实现节能环保的目的。
一、发展状况
现如今随着我国工业化的快速发展,但环境污染问题也越来越严重。我国的二氧化硫和氮氧化物的排放量一直居高不下,经过各个国家的开发研究,对控制二氧化硫的技术增加到200多种,但是所产生的商用价值却不到15%。电厂进行发电时,燃烧煤分为燃烧前、燃烧中、燃烧后得控制技术。
在污染发生前通过化学、物理等方法将煤炭进行转换,使得在进行燃烧前脱硫脱销。通过提高煤的燃烧利用率,对煤炭进行加工转化,在燃烧时,对煤炭使用控制技术,从而减少煤炭在燃烧过程中污染物的排放。通过燃烧控制技术等方法,使得煤炭在燃烧过程中脱硫脱销。对二氧化硫最重要的控制技术,是对煤炭燃烧后得控制技术。这一控制技术是在煤炭燃烧结束后,排放的烟气中含有二氧化硫的部分进行脱除的技术。电厂烟气脱硫工艺,包括湿法烟气突然有技术、半干法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术。脱硝工艺包括烟气脱硝和还原催化剂脱硝。
二、脱硫脱硝控制系统
这一系统是电厂采用的GE新华OC6000控制系统,这是基于计算机嵌入式技术和现场总线技术研发最新的DCS系统。这一系统中所有的模件都具有独立的现场总线通信节点,GE新华OC6000系统技术先进,质量可靠,操作简单方便。这一控制系统可以是由多个域集合在一起的,从而形成一个大型的分散式控制系统。每一个区域中都有一个小型的控制系统,可以完成独立的数据采集和控制功能。每一个域内都可以通过网络进行连接,这样就可以形成一个完整的电厂自动化的控制。域和域之间可以采用相互隔离的方式,这样可以提高信息流动的安全性,阻止信息的非法跨越,提高了系统的安全指数。
三、脱硫脱硝控制系统的研究
(一)脱硫控制系统的研究
1、影响脱硫效率的参数分析
烟气脱硫的效率是烟气脱硫设备运行状况的一项重要指标,这是可以计算出二氧化硫排放量的一项基本参数。在烟气脱硫设备的运行中,由于燃烧的煤质不同,煤炭的含硫量也是不同的,再加上燃烧过程是不断变化的,会造成烟气入口二氧化碳的浓度以及出口的浓度一直是处于不断变化的状态。因此,要将“平均脱硫效率”作为烟气脱硫设备的一项重要的工业指标。为了提高脱硫率,可以实施的一项重要调节手段就是对浆液ph是指进行调控。当吸收塔浆液ph值为5.0左右之间变化时,吸收塔里的溶解速度,将会呈线性增长形式进行变化,浆液ph值为6.0时,其溶解的速度是浆液ph值为4.0时的10倍。由此可知,浆液的ph值尽可能地保持在较高的水平上才能适当的提高二氧化硫的吸收率。但是如果浆液ph值提高了吸收效率,也会增加石灰石的耗损,从而使得浆液ph值中含有过剩的石灰石成分,影响了生产效率。
2、合理配比钙硫和液气
确定脱硫率主要有两个参数,其中之一就是钙硫比,还有一个主要参数,就是液气比。从二氧化硫中脱硫的角度考虑,钙硫比是影响脱硫效率中最大的因子。当钙硫比等于1.20,湿法烟气脱硫效率可达到93%以上。增加液气比,有利于吸收二氧化硫。但是气体的挺有时间减少,使得传质速度削减了,提高对二氧化硫吸收的强度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此适当的提高液气比,可以获得相对较高的脱硫效率。
3、粉尘浓度和烟气温度
烟气中除了含有硫、硝,还存在着一定的粉尘这些粉尘会阻碍二氧化碳与石灰石浆液的接触,降低石灰石中钙的溶解速度。粉尘中还会存在着其他的重金属离子,也会从不同程度上抑制钙和三氧化硫氢的反应。实验表明,烟气中的粉尘如果一直持续超过一定量的话,会对产品品质产生很大的影响。根据气液平衡可知,在吸收过程中进塔烟气温度降低会在一定程度上帮助二氧化硫的吸收,如果降低了烟气的温度,那么二氧化硫的平衡分压也会随之降低,这样虽然有助于提高二氧化硫吸收剂的脱硫效率,但是如果进塔烟温过低的话会使得三氧化二氢和三氧化碳酸钙的反应速度降低。因此,对粉尘的浓度和烟气的温度也是影响脱硫效率的一项重要指标。
(二)影响脱硝效率的参数分析
1、氨氮比的影响
氨氮比是指三氢化氮与氧化氮摩尔比,这是直接影响SCR系统脱硝效率的因素。烟气经过每一层催化剂时都要检测一下氨气与氮氧化物的浓度,这样就可以有效地判断出脱硝系统的运行是否正常,还可以判断出每一层催化剂是否还具有活性。通过实际运行的数据结果,进行对比分析。在一定范围内的氨氮比,氮氧化和物的脱除效率随着氨氮比的增加而增加,小于一小时,氨氮比的影响会更加明显。如果三氧化氢氧化反应的反应速度,将会随之增大,而且但氧化和物的脱除效率会减小。已经净化的烟气中会有更多的三氧化氨的排放,从而产生对空气的第二次污染。在氧化还原脱硝工艺中,要将比值控制在不大于1.5。氨氮比等于一时,这时的脱销率达到了97%以上,可以使三氧化氨的溢出浓度控制在0.5平方分米内。氧化剂活性会随着实验的反应不断降低,这样与之伴随的三氧化氨的溢出也会不断增大,这时就必须更换反应催化剂。
2、混合气体的影响
氨气与烟气在氧化还原工艺的反应器里混合,经过催化剂的化学反应。在这一反应过程中,反应的时间在一定程度上决定了反应是否完整,是否达到了脱销的效率。反应器让以的气体游动速度的大小决定了反应时间的长短,因此,通过测量混合气体的流动速度就可以判断出氧化还原反应的化学反应是否完整、充分。反应器的反应温度达到300℃以上时,氨氮比的比值固定不变,氨气与混合气体的流速越快,脱硝效率越低。当混合气体,三米每秒之间时,这时的脱硝效率较高,可以达到95%以上,混合气体流速与还原反应的时间决定了反应时间增加还是减少。混合气体在催化剂内扩散,吸收的比较充分。通过这一实验可以得知,混合吸收反应越充分,脱硝效率就越高,混合气体的流速过慢会导致反应的时间过长,氨气就会开始发生氧化反应,降低脱销效率。
3、反应温度的影响
反应温度与脱硝效率的关系是相互影响的,反应催化剂的性能受反应温度的影响最为直接。当催化剂处于较低温度时,此时的反应速度非常缓慢,但是温度在300℃以上时,氧化还原反应器的反应就会变得强烈。此时也加快了反应速度,脱硝效率也随之增加。在温度升高到一定程度后,脱硝效率处于一个稳定的状态,反应温度的提升,促使催化剂的性能也在稳定地提升。
结语
综上所述,对电厂的烟气脱硫脱硝控制系统的研究过程中可以充分发挥煤炭在燃烧后的控制技术及作用,促进能源的循环再利用,保护我国的环境设施,有效的减少环境污染现象。
参考文献
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[4]王茹,陈俊旭.电厂烟气脱硫脱硝控制的研究与创新[J].化工管理,2016(27).
论文作者:韦克
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; 电厂论文; 效率论文; 控制系统论文; 浆液论文; 催化剂论文; 二氧化论文; 《基层建设》2017年第26期论文;