探讨火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术论文_王慧卿

探讨火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术论文_王慧卿

(阳城国际发电有限责任公司 山西省晋城市 048102)

摘要:近年来,随着我国电力企业的不断发展,煤炭资源的使用量也逐渐增加,但是,煤炭的大量使用会产生大量的大气污染物,给区域内的生态环境带来了很大的危害性,致使人们的日常生活面临着严峻的安全威胁。分析火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术,能够提高锅炉超低排放技术水平,降低锅炉燃烧的污染程度。

关键词:火电厂锅炉;脱硫脱硝;烟气除尘

一、电厂锅炉脱硫脱硝和烟气除尘技术的特点

我国利用现行的脱硫脱硝和烟气除尘技术可以实现90%以上的脱硝率、98%左右的脱硫率、100%的除尘率,达到了良好的脱硫脱硝和烟气除尘效果。

目前我国的脱硫脱硝和除尘技术造价和运行成本都比较低,而且需要人工的工作量极小,工艺十分简单,能够实现全程自动化控制。需要测控的参数比较少,工作人员只需要关注PH值、密度和液位等参数即可,测控技术发展的十分成熟,基本不需要投入大量人工操作,而且各项流程都有十分成熟的技术可以借鉴。所有的脱硫脱硝和除尘技术均适用于大小规模的电厂和燃煤锅炉,对于各种含硫的煤油都具有极大的适应性。对于燃烧装置和脱硫脱硝设备不会产生不良的影响,对于周边产业以及原料、产物都没有依赖,还有利于烟气余热的吸收和产物的二次利用,不会造成二次污染。

目前,我国的烟气脱硫脱硝和除尘设备已经不断简化,设备投资的费用也大大减少。但是,脱硫脱硝和除尘技术十分复杂,而且脱硫补贴的缺口比较大,对于新型技术的开发,仍然需要投入巨大的努力。只有在脱硫脱硝和烟气除尘领域不断创新,才能取得更大的突破,实现零投资、无成本、重复利用、循环脱硫的良好目标。

二、我国电厂中烟气除尘脱硝脱硫技术的现状

2.1 应了我国环境保护的号召

由于工业化的发展,我国环境也受到了严重的威胁。我国根据目前的环境情况和长期地发展,提出了可持续发展的战略。环境是人们在地球上赖以生存的重要条件,没有一个好的环境,人们的生活和工作将受到很大的影响。我国因为考虑到这一点,加大了保护环境的力度。然而电厂中烟气除尘脱硝脱硫技术正是响应了保护环境的号召,该技术真正以保护环境为目的,考虑我国的可持续发展战略,最大程度的减少了有害物质的排放,防止空气被二次污染。

2.2 我国电厂中烟气除尘脱硝脱硫技术建设的需要

我国对于日趋严重的环境污染问题的考虑,还是对于企业的长期发展的考虑,电厂中烟气除尘脱硝脱硫技术的实施都满足了我国建设的需要。我国的建设不仅体现在企业带来的日益提高的经济增长中,更体现在环境的不断改善中。不管是对于企业还是人们的日常生活来说,环境都是非常重要的一个关键因素。在我国不断的发展建设当中,环境永远是被优先考虑的一个因素。环境的好坏直接影响着我国各方面的持续发展。电厂中烟气除尘脱硝脱硫技术正是本着保护环境的目标,从而满足了我国在发展过程中对于环境的重视性。

2.3 烟气除尘的技术的层面进行了创新

烟气除尘的技术的工艺程序和原料受到了一定的限制,在实际的工程运用过程中,传统的技术不仅投资成本大,设备不齐全,另外,它还会增加噪音和粉尘的污染,对空气造成二次污染。从根本上来说,传统的技术并没有在真正意义上对环境有根本的改善。所以,就传统的技术而言,我国在其基础上进行了改革和创新,使其设备齐全,技术更加现代化和简单化。这项创新既节省了支出,又使电厂烟气除尘脱硝脱硫技术得到了飞速的发展。这从根本上弥补了我国电厂烟气除尘脱硝脱硫技术的不足。

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三、火电厂锅炉脱硫脱硝技术

3.1湿法脱硫脱硝技术

湿法脱硫,也就是石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术(脱硫剂采用石灰石或者石灰),锅炉原烟气经过增压风机后进入脱硫塔,烟气自下向上流动,与自上而下喷淋的石灰石浆液形成逆流相混合,在此过程中对原烟气降温,并进行化学反应,有效的去除烟气中的SO2。净化后的烟气经过除雾器除去其中携带的液滴后,通过烟气换热器(GGH)升温后排入烟囱。其反应的生成物也就是亚硫酸钙会进入脱硫塔底部的浆液池,依靠通过增氧风机鼓入的空气强制其氧化,最后生成硫酸钙,进而形成石膏。通常为了使得浆液池中的硫酸钙保持一定浓度,新生成的石膏会不断的排除,而新鲜的石灰石浆液也需要不间断的补充。

3.2高能电子活化氧化法

高能电子活化氧化法有两大类,一类是电子束法,一类是脉冲电晕法。电子束法是通过将烟气中的氮氧化物和二氧化硫等气体污染物在电子加速器发出的高能等离子体氧化之后,与水蒸气发生反应生成雾状的硫酸和硝酸,再与最开始放入的氨发生化学反应,生成硝酸铵和硫酸铵,烟气污染物经过净化后通过烟囱排放进入大气层内。另一种脉冲电晕法即是让高压脉冲电源发电将原有价格比较高昂的加速器电子书替换下来,反应机理同上述电子束法没有区别。电子束法的技术水平已经相对成熟,早前在四川成都一家火力发电厂内的示范项目中得到准确数据,脱硫率可以达到九成上下,脱销率在百分之十八上下,在运行全过程没有废水废渣的排放,不会二次污染,所产生的副产物也可以用作农业肥料的原料,具备很大的发展空间与经济提升空间。

3.3络合吸收法

络合吸收脱硫脱硝法是利用络合剂与NO发生络合反应,从而增大NO溶解度,进而达到脱硝的一种方法。亚铁络合物和钴络合物是应用较多的络合剂。亚铁络合剂主要有两类,一类是亚铁氨酸络合剂,如Fe(EDTA)和Fe(NTA),亚铁氨酸络合剂与NO可以快速络合,但Fe2+易被氧化生成Fe3+而失去反应活性,导致NO的吸收率在短时间内迅速下降,此外还会生成难以处理的S-N化合物,所得吸收液再生成本较高,工艺复杂。另一类是疏基亚铁络合剂,如半胱氨酸合铁(Fe(CyS)2)、Fe(II)DMPS等,与亚铁氨酸络合剂不同的是,疏基亚铁络合剂抗氧化能力更强,其可保持长时间的脱硝,吸收液再生也相对容易,更具有工业化优势。

四、脱硫技术在火电厂锅炉的发展

石灰石或者石膏湿法脱硫技术是常用的脱硫技术。但是对于重点技术在吸收塔的火电厂来说,吸收塔有很多种型号、吸收塔样式有很大的不同,以上几点都会使这种脱硫技术的有很大不同的效果。一般情况下,吸收塔有填料塔、液柱塔、喷淋吸收塔和鼓泡塔四种类型。第一种是填料塔,填料塔内部有固定的填料,在这种填料层表面,可以使浆液流下,塔内的烟气会与其发生融合反应,这样即可完成脱硫过程,但该种方式的缺点也非常明显,即较易结垢堵塞,而且清理困难。目前该塔型已逐渐淘汰。第二种是液柱塔,其是采用烟气和气、液互相融合的方式,来达到脱硫效果,液柱塔的特点是脱硫效率高,无结垢堵塞现象,结构简单,维修方便。缺点是循环泵流量较大。第三种是喷淋吸收塔,这种喷淋吸收塔是目前脱硫技术中应用比较广泛的一种,进入吸收塔的原烟气自下而上流动,吸收塔喷淋层喷嘴通过特定角度向下喷洒(一般为喇叭状),此种吸收塔可较为充分的洗涤烟气。虽然它相较于前两种在结构和造价上都有优势,但是烟气分布不均是它的一个显著缺点。第四种是鼓泡塔,这种鼓泡塔的烟气会被石灰石压在下面,这样烟气就可与浆液进行融合,融合过程之后会产生鼓泡,这样的脱硫效果比较好,也有比较高的效率,但缺点也较明显,就是它的结构比较复杂,而且会产生较大的阻力。

结语

以火力发电的企业产生的主要气体污染物有CO2、SOx、NOX、HCl、HF等有害气体,人们对气体环境的需求意识愈加提高,因此电厂在发电过程中对气体污染物的防治的重要性越来越大,对氮氧化物、含硫气体等有害烟气的防治可从燃烧组织和烟气处理两方面着手进行,通过利用循环流化床锅炉卓越的焚烧特性,减少污染物的产生,利用尾部净化装置净化烟气,使其达标或优于标准排放。通过对这些污染物的生成机理、危害和防治措施的了解,多层次了解国内外脱硫脱硝技术,在消化吸收国外技术的基础上,逐步完善我国脱硫脱硝技术开发研究体系,开发适合我国国情的脱硫脱硝技术。

参考文献:

[1]杨垒.火电厂脱硝技术与应用以及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].科技风,2014.

[2]王霆轩.火电厂烟气脱硝装置归类详解[J].中国海关,2014.

论文作者:王慧卿

论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期

论文发表时间:2018/7/5

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