锅炉脱硫脱硝系统运行的问题及处理方法论文_王鹏

锅炉脱硫脱硝系统运行的问题及处理方法论文_王鹏

山东师范大学,地理与环境研究生学院 山东省济南市 250358

摘要:火电厂是电力能源生产的重要载体,为了进一步提高火电厂经济效益、社会效益、环保效益,强化火电厂锅炉脱硫脱硝技术的应用则至关重要。文章主要对锅炉脱硫脱硝系统运行存在的问题进行分析,并提出相应的优化方法,希望能够进一步提高锅炉脱硫脱硝的运行水平。

关键词:锅炉;脱硫脱销系统;系统运行;运行问题

引言

工业高速发展满足了我国人民对物质生活的需求,同时也对人们的生活质量带去困扰,工业污染愈演愈烈,人们的生活质量随之下降。由于工艺发展受限,锅炉煤炭中的硫、氮过滤程度较低,导致大气SO2、NOX含量较高,导致温室效应,出现酸雨,影响人们正常生活。因此,研究锅炉脱硫脱硝系统运行问题,有针对性地找出解决办法是工业顺利发展的必经之路。循环流化床锅炉是一种高效利用煤炭,通过流态燃烧、回炉循环达到洁净燃煤效果的新型环保技术。但在循环流化床锅炉应用过程中,仍然存在SO2、NOX排放控制效果较差,排放浓度较高的问题,因此,应当对脱硫脱硝系统问题开展探讨,寻找相应解决办法。

1火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的现实意义

科学技术水平的提升,使得各行各业的发展对煤炭能源的需求量越来越大。据统计,平均每天直接用于燃烧的煤炭量高达12t。其中火电厂对煤炭的燃耗量,在当前节能减排的发展背景下,仍呈现出递增趋势。这种情况下,火电厂大量排放的污染物就会对周边的生态环境建设造成严重的污染影响,严重的甚至会形成酸雨。基于此,我国采用脱硫方式,来降低污染物的排放量,截止到2014年,市场环境中的火电厂脱硫容量达到了3600万kW。虽然处于运行状态的燃煤机组的脱硫设备安装基本完成,但其脱硝以及除尘设备的应用,仍有很大的提升改造空间。为此,相关建设人员应在明确脱硫脱硝及烟气除尘技术应用现状的情况下,找出优化控制的方法策略。这是实现工业发展可持续目标的重要课题内容,相关人员应将其充分重视起来,以用于实践。

2锅炉脱硫脱硝技术应用存在的问题

在整体的脱硫系统的控制中,其经常会出现脱硫系统不平衡的情况。因此,为了能够使得其相应的脱硫控制效果更加显著。在进行浓缩段位液体的控制中,其系统水量一般需要保持在一个较为平衡的状态。其在持续性控制中,相应的水位高度为10m-11m(注:各电厂的烟气处理量不同,吸收塔液位高度也有差异)。这种高水位频繁溢流,导致塔压在液体水位的波动中同样会发生相应的改变。在整体的水位运行中,其相应的脱硫循环也会发生等层次的改变。因此,在进行离心泵机封冲洗水要保证25t/h,地坑回收系统进入脱硫塔,其相应的脱硫水量也在系统工艺的设计中容易出现水量的变化控制不明确的情况,当系统水量不平衡的时候,其相应的除雾器冲洗水总用量53t/h-60t/h。在烟气携带蒸发量的控制中,其相应的蒸发量在每小时多2t-8t水,这在很大程度上使得脱硫岛系统的运行不够明确。另外,对于尚未安装脱硝系统的锅炉,对NOX的排放控制效果较差,排放量十分不稳定,且排放浓度、多样性影响较大,最高浓度曾达450.3mg/m³,且无其他调节方法。

3锅炉脱硫脱硝技术分析

3.1干法脱硫

干法脱硫需要在干燥的状态下进行,主要使用粉状、粒状吸收剂或者催化剂等去除废气中的硫,其产物是干粉状。在这一过程中,没有水汽和废硫的产生,不会造成二次污染,也不会腐蚀装备。干法脱硫主要有两种方式:等离子体法利用高能电子进行电离分解,可以产生硫铵和硝铵化肥,进而运用于农业中;荷电干式喷射法利用吸收剂快速通过充电区,增大反应机会,缩短反应时间,进而提高脱硫效率。

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3.2半干法烟气脱硫脱销处理

在进行整体的脱硫处理的过程中,其需要对循环水的冷却系统进行精密性的控制。一般情况下,其需要对离心泵机封冲洗水(25t/h)进行多层次水量的控制分析。并在集中水量的控制中,对工艺水系统中的缺陷进行控制。优化除雾器冲洗水及烟道水量的变化控制。并在硫酸铵的管壁控制中,对其不同的硫酸铵的变化情况进行系统结构的调整。这样,在进行水循环系统的控制中,其相应的脱硫处理效果也会十分明显。脱硝方面,可以将脱硝喷射系统十只喷枪安装在锅炉两侧进行烟道改造。在进行分离器的整体控制中,其同样需要对水量的排放指标进行相应的明确。尤其是在NOX排放指标由之前的200mg/Nm3左右,控制在了60mg/Nm3-80mg/Nm3。同时,其相应的氨水耗量也稍有增加。因此,在进行合格率的指标控制中,其相应的稳定率也在逐渐地提高。最终使得锅炉的脱硫控制效率得到相应提升,有效完成脱硫、脱硝的处理。

3.3湿法烟气脱硫脱硝技术

目前,电厂锅炉中最为常见的脱硫脱硝技术,就是湿法烟气脱硫脱硝技术。该技术的优势较多,应用较为广泛。通过对湿法烟气脱硫脱硝技术的分析,明确该技术在应用时,主要是利用吸收剂完成脱硫脱硝工作的。现阶段,湿法烟气脱硫脱硝技术常用的方式有两种。其一是利用吸收剂,能够从不同程度上实现对电厂锅炉中二氧化硫的吸附,从根本上实现电厂锅炉废气的脱硫。在此种脱硫脱硝方式中,常用的吸收剂主要是含碱性较高的物质,比如废电石渣,通过对此种物质的利用,借助碱性硫酸镁方法,实现对电厂锅炉废气中二氧化硫的去除。其二是利用石灰石-石膏湿法技术,也可以提高脱硫脱硝率。在此种方式中,通过对石灰石-石膏湿的应用,实现对废硫和废硝的吸附,能够达到至少91%的脱硫率。此外,在该方式下脱硫后得到的副产品,还能够进行回收再利用,也可以提高废物利用率,避免脱硫后的废物对环境或是空气等造成二次污染。现阶段,已经有较多的电厂锅炉企业在采用湿法烟气脱硫脱硝时,采用了石灰石-石膏湿法方式。该方式也被工业领域认为是当前时代下,脱硫脱硝最为成熟和效果最好的技术。

4优化火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术控制策略

当前,火电厂在进行锅炉生产建设过程中,应用脱硫脱硝与除尘技术存在的局限问题,可采用一体化的作用模式,使脱硫、脱硝以及除尘技术以有机结合形式,作用于燃煤量与环境污染的控制。此外,将煤炭燃烧技术与锅炉生产之后的烟气脱硝技术进行结合,可以起到一定的节约作用。同时,在低负荷运行火电厂锅炉时,如果温度达到了催化剂的控制目的,即产生了温度反应,就能在此区域实现脱硝装置的增设。此外,脱硝技术的应用,可采用液柱与喷淋结合的双塔技术,其中对于前塔来说,要采用液柱塔,并且清除掉烟气中大部分的SO2。清除的SO2主要控制在烟气的70%。这样一来,其在随后一段时间内就能直接进入逆流喷淋塔中,进而从根本上脱除剩余下来的SO2达到排放标准。据权威数据统计证实,其中最高的脱硫效率可以高达98.5%左右。除尘技术的一体化应用,就是在脱硫之前采用干式旋转电极除尘器,并在完成脱硫后采用湿式除尘器,以增加热量来进行装置的回收,最终实现从根本上提高烟气灰尘清除的技术应用效率。由此可见,从火电厂设备、技术以及成本方面来考虑,火电厂在运行的过程中,将脱硫、脱硝以及烟气除尘进行有效结合,可以采用SCR脱硝的方式,并且主要是采用石灰石或者石膏湿的方法进行脱硫处理。

结语

锅炉脱硫脱硝系统运行存在问题处理十分重要,其能够使得锅炉的整体运行效率得到全面性的增加。在整体的处理过程中,其需要采用多种不同的方案对脱硫脱硝系统中的问题进行全面性的分析,并且在系统结构上进行多层次信息结构的处理。这样,在进行锅炉的脱硫、脱硝控制中,其相应的系统运行效率也会逐渐地提升。并且在多层次的运行中达到较为理想的运行效果。

参考文献

[1]黎英.大型火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘方案探究[J].中国设备工程,2017(6):168-169.

[2]井振,逄立新,刘权新.煤粉锅炉烟气脱硫脱硝装置达标运行分析[J].当代化工,2015,44(8):1918-1920.

[3]李磊.热电厂锅炉烟气脱硫除尘工程的研究与实施[D].上海:华东理工大学,2014.

论文作者:王鹏

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/24

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