摘要:多年来随着经济的飞速发展,越来越大的能源需求使得以火电厂为代表的能源企业开足马力生产,而火电厂的烟气排放对空气质量会造成严重的危害,大气污染的一大污染源便是来自火电厂的烟气排放。这些被排到空气里的污染气体中含有大量的硫化物、氮化物以及粉尘小颗粒,他们在空气中经过一系列变化最后变成了我们最头疼的雾霾问题和酸雨问题。基于此,火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的实施势在必行。
关键词:火电厂烟气;脱硫脱硝一体化;技术
1火电厂烟气联合脱硫脱硝一体化技术探析
1.1 联合脱硫脱硝一体化技术中的烟气净化技术
在应用烟气净化工艺过程中,利用脉冲喷射式布袋除尘室将除尘、脱硝、脱硫有效的结合在一起。火电厂的烟气中含有SO2,首先在布袋除尘器中注入钠基脱硫剂和钙剂,再通过布袋外表的过滤层将SO2脱除掉,对于火电厂烟气中含有的NOX主要通过氨气来进行消除,首先将氨气喷入烟道中,再利用布袋中的SCR来完成下一步工作。同时要完成烟气的除尘工作,在该流程中主要利用布袋自身具有的功能来实施。该工艺主要有以下特点:第一,在正常情况下,利用烟气净化工艺能够将烟气的85%去除;第二,由于该工艺将3种污染物的脱出功能综合为一体,有效地降低了占地面积和技术应用成本;第三,应用烟气净化工艺时,在选择性催化剂脱硝之前就已经将颗粒物和SO2去除,有效地降低了硫酸铵在催化剂层中的中毒、磨损以及堵塞。
1.2 联合脱硫脱硝一体化技术中的活性炭技术
在应用活性炭技术过程中,具体的工作原理如下:第一,在脱硫塔中设置有活性炭,活性炭会将通过脱硫塔的烟气中的SO2吸附掉,再经过催化、氧化后将SO2转化为吸附态的硫酸,并随着活性炭转送到分离塔中。第二,当烟气中的SO2被吸附掉后,剩余的烟气会输送到二级脱硝塔中,通过活性炭的进一步催化,使烟气中的NH3和NO2产生反应进一步生成N2。第三,在分离塔中利用活性炭吸附硫酸,在350℃的环境下进行热解和再生,从而将高浓度的SO2释放出来。在应用活性炭技术实施脱硫脱氨主要注意以下几点:第一,当反应温度达到100~200℃时,可以实现90%的SO2脱出率、70%的NOX脱出率;第二,为了保障活性炭的性能,要注意活性炭的制备流程和质量,其中包括原料性质、炭化以及活化等特征;第三,要高度关注活性炭应用过程中的液NH3、烟气流量、入口烟温以及滞留时间等,从而保障活性炭技术发挥有效的脱硫脱硝效能。
2脱硫脱硝一体化技术现状分析
经过一段时间的发展,烟气脱硫脱硝一体化技术的发展已经呈现出多样化的迹象,各种不同的方法也被源源不断的发明出来。对于脱硫这一工艺来说,目前的处理技术已经十分成熟,能够运用在实际的生产中且效果明显。但是对于脱硝这一工艺来讲,现有的科学技术手段还是没办法做到完美处理,主要是因为脱硝过程中产生的一系列副产物无法有效转化为可收集物质或者对环境无害的物质,他们排放到空气中依旧能对空气造成二次污染。在这种前提下,研究者们将目光转向了脱硫技术与脱硝技术同步、协调进行的处理技术也就是俗称的一体化技术,研究怎样将脱硫脱硝过程中产生的有害产物进行无害化处理或者回收利用。。一体化技术的优势在于将两个处理流程结合在一起,不仅能帮助火电企业节约购置两套不同设备的资金,还能降低处理副产物的成本,提高脱硫脱硝的效率。当前,已经出现的技术整体上的思想都是利用技术手段将气态的硫化物和氮化物固定下来转化为固态物质,再将这些物质加以合理利用产生一定的经济效益。
3脱硫脱硝一体化技术设计
⑴技术概述:过去的生产方式大多是粗放型生产,消耗大量能源的同时产生大量的污染,近年来随着国家对环保事业的不断推进,火电厂的烟气处理问题就变得极为重要,烟气脱硫脱硝一体化技术应运而生。它的出现极大的提高了污染物的处理效率,使得火电厂对空气的污染大大降低,成为环境友好型生产企业。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆⑵流程设计:将火电生产排放的烟气用旋风器进行处理并收集大颗粒,再利用除尘器进行除尘和脱硫脱氮处理,最后利用淋洗塔进行进一步的脱硫脱氮工艺并分离其中的水分。⑶物料衡算:对整个工作流程进行设计,计算出工作中的物料和金额定额,由计算结果对物料与设备的运转进行匹配以达到平衡。⑷热量计算:热量计算的工作须符合热力学第一定律,这种计算能对帮助进行物料平衡处理,计算过程中需要对工作物质进行采集工作,并进行进一步的处理以获得能量数据。
4烟气脱硫脱硝一体化技术
4.1传统烟气脱硫脱硝一体化技术
传统的烟气脱硫脱硝处理有两种方法。第一种被称为湿法脱硫技术与选择性催化还原脱硝技术相结合方法,另一种则是湿法脱硫技术与非催化还原脱硝技术相结合方法。湿法脱硫技术处理烟气一般是使用钙还原法,钙来源于石灰和石灰石,它的脱硫效果能达到百分之九十以上,处理效率高。但是他的缺点也很多,不但需要大量的资金来建设处理设备,运行与维护成本也相对高昂,而且生产过程中产生的副产物容易对空气环境造成二次污染。选择性催化还原技术较为成熟,脱硝效率能达到百分之七十到百分之九十左右,普遍装备在世界各地的火电企业,脱硝效果也得到了业主们的一致好评。不过它的缺点在于处理之前要先对烟气进行加热,处理过程中用到的催化剂价格也很高,加上他的设备建设所需资金身份庞大,极大的限制了它进一步拓宽市场。选择性非催化还原技术的脱硝效率不高,且处理过程中的副产物对设备的腐蚀问题较为突出。
4.2干法烟气脱硫脱硝一体化技术
这种技术主要用到的是高能辐射法,它的类型主要有脉冲电晕等离子体和电子束照射这两种,虽然手段不同但是处理思路是一致的。高能电子束和脉冲电晕等离子体都是通过对烟气中的硫化物和氮化物进行氧化,最红通过分离得到硫酸与硝酸等产物。剩余气体对环境的影响十分微小,故可以在分离后直接排入空气当中。这种方法对环境非常友好,不产生二次污染物,只是对电能的消耗比较高。产物中硫酸和硝酸可以作为初级工业产品出售给化工企业产生利润,为公司创造更高的经济效益。
4.3活性炭脱硝脱硫一体化技术
这种技术主要是利用了活性炭这种物质的高吸附性,将硫化物与氮氧化物进行吸收,再通过催化还原得到硫酸和硝酸。这种技术的难点在于如何控制活性炭对于污染物的吸附量,既保证活性炭不会被浪费又能使得烟气污染物被过滤到环保水平,增加烟气在活性炭中停留的时间便能增强活性炭的吸附量,这就要求科技工作者们设计出的设备能尽可能增加活性炭与烟气的接触面积以及延长烟气通过活性炭的时间。
4.4选择催化剂脱硫脱硝一体化技术
选择催化剂脱硫脱硝技术的关键在于选择对污染物具有高效催化作用的催化剂,经过催化处理的烟气会产生相应的硫化物和氮化物,利用分离装置和氧化还原装置将产物进一步制备成为硫酸铵与硝酸铵等化合物并加以利用。这种技术的缺点是设备投资高,催化过程需维持较高温度故耗能较多。
5结论
综上所述,随着科学技术的不断创新和发展,火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术得到了有效的发展,同时也成为当下烟气污染治理的重要措施之一,但是部分技术由于水平较低,成本消耗过高,导致很多技术得不到有效的应用,所以,要加大对相关技术的探究力度,解决技术中存在的缺点,为环境治理贡献力量。
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论文作者:张雪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/18
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