摘要:近年来,我国经济的发展给社会带来了严重的环境问题,其中烟气的大量排放是造成我国环境污染的重要因素。所以为了积极响应我国政府节能减排的政策号召,就需要对火电厂烟气进行脱硫、脱硝和除尘处理,以降低对环境的污染。本文对我国脱硫脱硝技术的现状和展望进行分析,研究了基于低温条件的烟气脱硫脱硝技术应用,为我国的烟气脱硫脱硝提供一些建议。
关键词:火电厂;脱硫;脱销;除尘设计
1导言
煤炭作为火电厂日常运行的重要燃料,其在燃烧的过程中会释放大量的含硫、含硝物质,并且会产生烟尘,这些物质如果不经过处理就会对大气造成一定的污染,严重影响到空气质量和人们的身体健康。由于近年来我国更加重视环境保护问题,对煤炭燃烧烟气进行脱硫脱硝具有重要的意义,不仅有利于环境的保护,还有利于促进社会的可持续发展。因此,必须不断的对烟气脱硫脱硝技术进行研究,对烟气中包含的二氧化硫等有害物质进行有效的控制,促进我国社会的可持续发展。
2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。
3我国火电厂烟气脱硫脱硝技术的现状和展望
工业的不断发展虽然促进了我国社会经济的发展,但是也造成了较为严重的环境问题,例如温室效应、臭氧空洞、酸雨和光化学烟雾等。这些环境问题的出现,给人类社会的环境造成了巨大的危害,严重影响了人类社会的可持续发展,对人们的身体健康造成了严重的威胁。造成这些环境问题的主要原因是由于硫化物和氮化物的大量排放,火力发电厂在进行生产的过程中,排放的烟气中都存在大量的硫化物和氮化物,因此,在火力发电厂中进行烟气脱硫脱硝技术的研究是至关重要的。
现阶段,去除烟气中氮氧化物最为有效的方法是用氨作为还原剂的选择性还原法。运用此种方法需要烟气的温度达到氨的活性温度,在工业生产中,只有火电厂锅炉中的烟气温度才能达到还原剂所需要的活性温度,其他烟气的温度往往都达不到这个标准,当烟气温度达不到还原剂所需要的活性温度时,烟气中的二氧化硫会与还原剂氨发生反应,从而产生新的物质,将催化剂的孔结构堵塞。目前,我国火电厂在进行烟气脱硫脱硝方面的设备和技术较为落后,因此,在火力发电厂中必须增加对烟气处理的投资,更新相关设备,创新烟气脱硫脱硝技术,提高火电厂烟气处理的效率。
4大型火电厂脱硫、脱硝、除尘设计
4.1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。
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4.2脱硫设计
4.2.1液柱塔
液柱塔中没有填料,主要是利用由下向上垂直喷射的液柱进行脱硫处理,烟气经过塔底或者塔顶进入吸收塔中,就会与液体产生强烈的扰动,从而吸收烟气中的二氧化硫。但是在液柱塔中的烟气会产生一定的阻力,从而降低液体吸收二氧化硫的效果,最终影响到脱硫效率。
4.2.2填料塔
填料塔主要是利用吸收塔中的填料进行脱硫处理,在吸收塔内装设固体填料,烟气在经过吸收塔时就会与填料层流淌的浆液接触并且发生反应,从而去除烟气中的硫。填料塔的结构比较简单,但是在运行的过程中会出现填料堵塞的现象,增加实际操作的难度,会直接影响到脱硫效果。
4.2.3鼓泡塔
鼓泡塔的运行主要是将烟气输送到浆液面以下,在液流与气流相遇时,烟气就会从浆液中鼓泡冒出。这种脱硫效果比较好,并且还能够达到除尘的目的,也具有较好的适应性。但是鼓泡塔的设计结构比较复杂,在运行的过程中还存在较大的阻力,并且设备的占地面积较大,初期投入成本较高。
4.3活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术的应用
活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术在火电厂的烟气脱硫脱硝中也有所应用,活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术发展于20世纪60年代,其烟气脱硫脱硝的原理是,运用物理学的吸附原理进行脱硫、运用NH3-SCR技术进行脱硝。活性焦的最佳吸附温度范围为120~160℃,因此,活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术适用于工业锅炉、玻璃炉窑等中小型燃煤锅炉的烟气脱硫脱硝。运用该种技术进行脱硫的过程中,分为吸附反应系统、活性焦解析再生循环系统、活性焦运输系统以及活性焦补给系统五个脱硫系统。注氨系统作为脱硝系统。
运用活性焦法低温烟气脱硫脱硝技术进行火力发电厂中烟气脱硫脱硝主要包括以下几个流程:①烟气中的二氧化硫在下部的脱硫塔中被活性焦吸附后,进入上部的脱硫塔,通过活性焦的催化,烟气中的氮氧化物与氨发生还原反应后被转化为氮气,并生成水和二氧化碳。②吸附了二氧化硫的活性焦被运输到活性焦解析再生循环系统中的解析塔,在大约四百度的环境下使二氧化硫脱附,经过脱附的活性焦被运输到反应塔中再进行循环使用,大约20%体积的二氧化硫被运输到副产品回收系统制成硫酸、单质硫以及其他化工产品等。
4.4火电厂脱硫、脱硝与烟气除尘的一体化设计
脱硫、脱硝和除尘是大型火电厂的必要项目,而这些项目的设计不仅要考虑最终的稳定性和可靠性,同时还要考虑经济性,所以将火电厂的脱硫、脱硝和除尘技术进行一体化设计是今后发展的主要方向,也是大型火电厂能够可持续发展的重要战略。在脱硫设计中,为了能够有效提高脱硫效率,可以将不同的吸收塔进行结合运用,充分发挥每种吸收塔的优势。比如可以将液柱塔和喷淋塔结合使用,将液柱塔作为前塔,烟气通过液柱塔时能够去除70%左右的二氧化硫,然后再利用喷淋塔进行二次脱硫处理,经过两次脱硫几乎能够去除全部的二氧化硫。脱硫设计还可以和除尘设计相结合,先利用干式旋转电极除尘器进行除尘,经过脱硫处理后再使用湿式电极除尘,由此可以同时提高脱硫和除尘的效率。将煤炭燃烧技术进行改革后,还可以将脱硫与脱硝进行结合设计。大型火电厂脱硫、脱硝和除尘进行一体化设计是未来发展的主要趋势,所以应该在这方面进行创新和设计研发。
结束语
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,随着科学技术的发展,在脱硫、脱硝和除尘方面的设计水平会不断的改进和提升,最大程度的降低烟气中的有害物质含量,为火电厂的长久发展创造有利的条件。
参考文献
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论文作者:王龙飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/9
标签:烟气论文; 火电厂论文; 活性论文; 技术论文; 填料论文; 吸收塔论文; 二氧化论文; 《电力设备》2018年第6期论文;