火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保论文_安静征

火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保论文_安静征

(天津大唐国际盘山发电有限责任公司 天津 301907)

摘要:我国的工业化进程在社会经济的推动作用之下迅速深入,也同样反作用于社会经济发展。工业化的发展严重污染生态环境,特别是火电厂,因为其实际运行主要依靠煤炭燃烧,在实际的燃烧过程当中会释放硫、硝,直接进入到大气当中,使得大气被严重污染。现阶段,在火电厂的烟气脱硫脱硝方面,研发并使用了脱硫脱硝一体化技术,使得火电厂煤炭燃烧对于生态环境的污染有效地降低,一定程度上也实现了能源利用效率的提升。

关键词:火电厂;烟气;脱硫脱硝技术;应用;节能环保

引言

空气污染严重影响着人类的健康和生存,这一话题受到各界人士的关注。火力发电厂排放的烟气中含有SO2、NOx以及一些粉尘性的颗粒,这是形成酸雨和雾霾的主要原因。近几年我国的大气污染日趋严重,因此烟气脱硫脱硝已成为控制大气污染的必然趋势。脱硫脱硝技术大致可以分为单独脱硫、单独脱硝、联合脱硫脱硝和同时脱硫脱硝等。联合脱硫脱硝和同时脱硫脱硝又称为一体化技术,是目前国内外研究的重点。

1.烟气脱硫技术

减少烟气中二氧化硫的有效方法之一是烟气脱硫技术,目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。是用固态粉末状或颗粒状催化剂或者吸收剂去脱除烟气中的二氧化硫,此方法具体分为有氧化物法、活性炭法,等等;半干脱硫技术包括烟道流化床脱硫法、炉内喷钙炉后活化法、喷雾半干法等;湿法脱硫使用的是液体吸收体来吸收烟气中的二氧化硫,包括石灰石/石灰-石膏、海水脱硫工艺等常用湿法脱硫工艺。传统的三大类脱硫工艺中湿法脱硫技术较为成熟,技术成本低,脱硫效率高,操作简单,循环性大,脱硫后产物可以得到很好的再回收利用,是现在我国大部分电厂较常用的烟气脱硫技术。但是它还是有脱硫系统较复杂、设备成本较高的缺点。

近几年,很多业内研究者根据传统烟气脱硫技术的短板进行了一系列的革新。以尿素溶液为吸收剂对超重力旋转填料床中烟气的二氧化硫进行吸收,准确地处理好液气比、尿素溶液溶度、填料床转速和脱硫率的关系,尿素脱硫工艺和超重力技术的完美结合,实现了高效脱硫的目标。该超重力尿素脱硫工艺投资少的特点很好的填补了传统工艺的缺陷。除此之外,新型的活性炭脱硫剂技术,新型柱状活性炭等,都很好地促进了传统烟气脱硫技术的完善与应用。

2.烟气脱硝技术

烟气脱硝技术是通过还原剂将烟气中的氮氧化物还原成氮气的一种技术。现在我国的脱硝技术和国外比起来还是有很大的差距,因此,对于脱硝技术我国主要引进的是国外的技术,目前应用较多的是选择性催化还原法、选择性非催化还原法和联合法,依次简称为SCR、SNCR、SNCR-SCR。选择性催化还原法主要采用的还是催化剂的作用,用氨气或者尿素把烟气中的氮氧化物还原成氮气和水。选择性非催化还原法是在没有催化剂的时候普遍使用的一种方法,喷入还原剂(高温喷入)令其分解为氨气,氨气会与烟气中的氮氧化物反应并生成氮气。联合脱硝技术是选择性催化还原法与选择性非催化还原法相结合的一种技术,将还原剂直接喷进炉膛内,在高温状态下脱去一部分的氮氧化物,而未反应的还原剂会进入到选择性催化还原法反应器中和剩余的氮氧化物完成催化反应。

3.火电厂脱硫脱硝一体化技术概述

3.1同时脱硫脱硝一体化技术

通过将新型硫氧化物及氮氧化物进行联合的脱除技术就是同时脱硫脱硝一体化技术当中的一种,而其实际的应用范围就是整个系统。然而,因为该技术始终处于探索与研发的阶段,所以,其中有很多技术并不成熟,也并未广泛应用于火电厂的烟气脱硫脱硝当中。同时脱硫脱硝一体化技术主要包括了煤炭实际燃烧过程中对烟气进行脱硫脱硝以及煤炭燃烧之后对烟气进行脱硫脱硝。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现阶段,后者被广泛应用在工业领域,而具体的工艺流程则被划分成干法与湿法。

3.2干式同时脱硫脱硝一体化技术

在火电厂烟气脱硫脱硝方面,高能辐射法是干式同时脱硫脱硝一体化技术中的重点,而具体的工艺流程主要有电子束照射法与脉冲电晕等离子体法。所谓的电子束照射法,其具体的使用原理就是利用电子加速器,以其产生的高能量等离子体,对烟气当中的氮氧化物及硫氧化物予以氧化,进而生成液态硫酸与硝酸,并且被导入胺溶液当中实现中和而产生硫酸铵与硝酸铵,将剩余烟气利用烟囱排入大气当中。而脉冲电晕等离子体的方法和上述方法的原理具有一定的相似性,唯一的不同之处就是使用高压脉冲电源来代替电子束。

在干式同时脱硫脱硝一体化技术当中,LILAC法也十分常见,源于国外。其主要的原理就是将石灰-飞灰化合物当作硫氧化物与氮氧化物的吸收剂,因为其活性很强,所以,能够同时脱硫脱硝。这种方法在实际运用的过程中,所使用的设备简单,而且不会排放废水,但是,其脱硫脱硝的效率比较低,为此,只有使用过量吸收剂才能够提高脱除率,一定程度上增加了实际的运行成本。

3.3湿式同时脱硫脱硝一体化技术

氯酸氧化法在使用的过程中,其主要的工艺原理就是将氯酸当作强氧化剂,将二氧化硫与氮氧化物进行氧化,进而利用同一套设备来实现烟气的同时脱硫脱硝。而通过碱式吸收塔以及氧化吸收塔工艺处理,使得烟气的脱硫脱硝效率不断提高,进而使得其中所含有的有毒微量金属元素被脱除。WSA-SNOx这种方法的工艺原理就是利用SCR反应器,受强催化剂的作用,使氮氧化物还原成氮气,并且把烟气导入改制器当中,通过催化剂的作用,实现二氧化硫氧化,形成三氧化硫。而后在冷凝器当中凝结,加入水进行混合而形成硫酸。使用这一方法进行脱硫脱硝,只会对氨气进行消耗,而不存在其他消耗,所以,也不会出现二次污染或者是废水废气,十分安全,具有较高的脱硫脱硝效率。

3火电厂脱硫脱硝技术和节能环保

在工业化进程深入的背景下,其所造成的环境污染问题也逐渐突显出来,为此,人们开始重视环境保护。针对火电厂烟气的处理,在全球范围内都将精力放在烟气的脱硫脱硝技术上。而且,对于火电厂的脱硫脱硝一体化技术也加大了投入,进一步推动该技术的发展。当前,所研究的主要方向就是通过低成本投入与低运行费用,获得较高的能源利用率,实现能源利用的可持续发展。

在对火电厂烟气脱硫脱硝技术的运用过程中,也充分利用了副产品,在烟气的脱硫脱硝处理方面,不仅规避了副产品的二次污染,而且还综合利用了副产品,一定程度上增强了能源利用效率,达到了节能环保的目标,使得烟气脱硫脱硝一体化技术的运用水平与效果都得到了提升。由此可见,通过对副产品的研究与应用,不仅能够实现火电厂烟气的脱硫脱硝,与此同时也充分地利用了资源,能够达到节能环保的标准要求,使得经济与社会效益都有明显提高。

结束语

笔者对传统脱硫脱硝技术和现在比较流行的脱硫脱硝技术进行了较为详细的论述。烟气净化技术要想得到重大的突破,必不可少的一个环节是对烟气脱硫脱硝技术的研究。利用了处理以后所产生的副产品,使得能源可以循环利用,与我国的节能环保要求相吻合,有效地增强了经济效益,降低了环境污染。所以,烟气脱硫脱硝一体化技术值得广泛推广与使用。

参考文献:

[1].刘文杰.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2017(01):179-180.

[2].赵一更,白晓雁.火电厂烟气脱硫脱硝技术[J].科技资讯,2014(10):103-105.

[3].周立军.火电厂烟气脱硫脱硝技术[J].中外企业家,2014(33):139-140.

论文作者:安静征

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/20

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