火力电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析论文_邵文勇

火力电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析论文_邵文勇

(国家电投集团协鑫滨海发电有限公司 江苏盐城 224500)

摘要:在人类社会不断发展的同时,对煤炭这一能源的消耗量也在不断增多。煤炭燃烧过程中,将产生二氧化硫、硫化氢、一氧化氮、粉尘等污染物。火力电厂生产过程中,需要燃烧煤炭资源,如何减少煤炭燃烧形成的污染物质,则是我们需深入研究的问题。本文分析了火力电厂脱硫脱硝、烟气除尘技术,研究了优化火力电厂锅炉脱硫脱硝与烟气除尘技术措施。

关键词:火力电厂;锅炉;脱硫脱硝;烟气除尘;技术

1火力电厂脱硫脱硝、烟气除尘技术

1.1脱硫技术

现阶段,大多采用石灰石-石膏湿法实现脱硫效果,火力发电厂可采用填料塔、液柱塔、喷淋吸收塔这几种塔型进行脱硫处理,不同吸收塔的处理效果也不相同。下文简要分析这几种吸收塔。

1.1.1填料塔

为实现经济、环境共同发展的目标,可通过脱硫处理,减少污染物质的排放。填料塔处理方式属于一种重要脱硫处理方式。可通过在锅炉烟雾处理系统中添加化学反应物质(通常添加石灰石、石灰),在固体物堆积过程中将与烟气产生化学反应,进而实现脱硫的目的,但是其可能出现堵塞问题,影响脱硫效果。

1.1.2液柱塔

此处理方式是由填料塔处理技术发展而来的,其可利用液体与烟气产生化学反应,进而实现脱硫处理效果。与填料塔处理技术相比,此种技术处理效果更好,实用性更高。同时,液柱塔在脱硫处理过程中,使用的并不是固体,因此其并不会出现堵塞问题,因此其应用效果优于填料塔。

1.1.3喷淋吸收塔

喷淋吸收塔内并未设置填料或搭板,设置的是带喷嘴的吸收塔。液体通过塔顶进入塔中,通过喷嘴形成雾状或雨滴状;气体将由喷淋吸收塔底部进入,在其与液体接触后进行化学反应,气体中的硫酸等物质将被吸收(需注意的是:喷洒速度需与锅炉燃烧过程中形成的硫酸速度相同)。其主要优势为:喷淋吸收塔结构较为简单、造价较低、气体压降较小,不会出现堵塞问题。现阶段,此方法被广泛应用在火力电厂锅炉脱硫工作中。

1.2脱硝技术

火力电厂采用的脱硝技术主要为SCR烟气脱硝与低氮燃烧这两种。通过应用脱硝技术,可提高煤炭燃效效果及质量,同时可充分发挥脱硝技术的积极作用,减少污染物的排放,这对保护火力电厂周围生态环境具有重要作用。现阶段,火力电厂采用的脱硝技术为:

1.2.1SCR烟气脱硝技术

此处理技术需将还原剂放置在烟气当中,通过化学反应实现脱硝处理效果。在处理过程中,温度将会达到350摄氏度,而脱硝处理率较高,可达到90%。

1.2.2SNCR烟气脱硝技术

此脱硝技术采用的反应器是炉膛,在温度达到850摄氏度时,还原剂形成的氨气会与氮氧化合物出现化学反应,从而形成氮气,相较于SCR烟气脱硝技术,此类脱硝技术脱销率较低(在50%以下)。

1.3烟气除尘技术

火力电厂锅炉燃烧过程中,将产生硝酸、硫酸、烟气等污染物质,为实现经济、环境共同发展,需采取多种技术对其污染物进行处理。下文主要分析烟气除尘处理技术:

1.3.1电除尘技术

任何技术与设备均有其优点与缺点,电除尘技术也是如此。

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静电除尘器具有以下优点:首先,静电除尘器的运行效率较高,因此即便是很细小的粉尘也可清除干净;其次,静电除尘器并不受温度影响,即便是在高温状态下作业,也可实现较好除尘效果;最后,静电除尘器可进行高强度处理,设备磨损情况较少,使用寿命较长,可为电力企业减少部分成本。正是由于其具备以上几点优势,其在火力电厂中得到了广泛应用。

静电除尘器的缺点为以下几点:首先,在安装静电除尘器时,需所需资金及安装人员较多;其次,对安装人员专业技术水平要求较高;再次,需定期对静电除尘器进行维护、保养,否则静电除尘器磨损程度将快速加重;最后,静电除尘器可全面清除粉尘,但是难以去除小颗粒粉尘。

1.3.2旋转电极除尘器

旋转电极除尘器与传统除尘器均可用于清除粉尘,旋转电极除尘器是由前后两个电场构成。此外,旋转电极除尘器阳极电场中设置有旋转除灰刷,在灰尘厚度到达设备要求时即可完全清除。此外,旋转电极除尘器可通过旋转除灰刷去除灰尘区之外的灰尘,其除尘效果及速度较快,可满足相关排放要求。

此外,旋转电极除尘器具有以下优点:首先,此除尘器阳极板上不会附着灰尘,因此有效减少反电晕出现次数;其次,电阻可消除、分解去除灰尘的阻碍,因而其粉尘去除效果较好;最后,旋转电极除尘器是由传统除尘器发展而来的,相较于传统除尘器,其占地面积较小,且除尘效果较好。

旋转电极除尘器的缺点为:其结构较为复杂,因此对安装人员专业素质要求较高,且相关安装规范及标准更为严格。

1.3.3湿式静电除尘器

湿式静电除尘器可有效去除粉尘、三氧化硫等有害物质,可有效提升气体排放质量。其工作原理与干式电除尘器相似,简言之:粉尘受到高压电场影响,将吸附在收尘极上。湿式静电除尘器需利用水喷刷进行除尘操作,在除尘过程中不仅可有效减少电阻频率,还可带动粉尘向着极板方向运动,其除尘效果较高(大于50%)。同时,湿式静电除尘器还可去除空气中的粉尘等污染物质。现阶段,应用较为广泛的主要为:金属极板湿式电除尘器、导电玻璃钢极板湿式电除尘器等湿式电除尘器。

2优化火力电厂锅炉脱硫脱硝与烟气除尘技术措施

近年来,火力电厂在建设锅炉时,在使用脱硫脱硝、除尘技术方面还存在一些不足之处,这将影响火力电厂锅炉脱硫脱硝与烟气除尘效果。因为,电力企业可将脱硫、脱硝、除尘技术融合在一起,通过一体化处理模式,有效提升脱硫脱硝与烟气除尘效果,减少火力电厂燃煤量与污染物排放量,如此可推动电力企业稳定、持续发展。同时,把脱硝技术与煤炭燃烧技术充分融合在一起,可节约煤炭资源,减少火力电厂生产成本。此外,在火力电厂锅炉低负荷运行时,若产生了温度反应,可在此区域设置脱硝设备,以实现脱硝处理的目标。

为提升脱硝处理效果,可将液柱与喷淋技术融合在一起,形成双塔技术(可将液柱塔设置在前,喷淋吸收塔设置在后)。此种方式可有效去除烟气中的二氧化硫。经过处理的烟气再进入喷淋吸收塔中,可有效去除烟气中剩余的二氧化硫,保证烟气达到相应排放标准。依据相关研究发现,其脱硫率可达到98.5%。

简言之,火力电厂的一体化除尘技术就是在对烟气进行脱硫处理之前,利用干式旋转电极除尘器去除其中的粉尘,在烟气进行脱硫处理之后使用湿式除尘器进行再次处理,如此可有效提升烟气处理效果,减少污染物排放量。因而,火力电厂需依据其设备、技术水平、资金等方面进行考虑,依据本厂实际情况将脱硫、脱硝、烟气除尘技术融合在一起,提升烟气处理效率及效果。

3结语

随着我国社会经济的不断发展,国家对生态环境的重视程度在不断提升。火力电厂生产过程中,将形成大量废气、污染物质,其不仅将破坏电厂周围的生态环境,还将威胁人们的身体健康。为保护生态环境,需积极应用脱硫脱硝与烟气除尘技术,减少火力电厂生产过程中排放的污染物质。

参考文献:

[1]罗锡艺.大型火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘方案探究[J].科技创新与应用,2016,(29):126-126.

[2]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,(06):168-169.

[3]杨海霞.浅析火力发电厂锅炉烟气综合治理技术[J].科技经济导刊,2016,(13):105-106.

论文作者:邵文勇

论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期

论文发表时间:2019/1/17

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