摘要:由于煤炭资源在使用过程中可释放极大的热能,满足人们生产生活的需要,使得在全国乃至全世界范围内禁止使用煤炭并不可行。虽然,为了避免因燃烧煤炭过多而产生过量有害物质,我国制定了相关的法律法规,对煤炭使用情况进行约束,但是并无法从根本上解决煤炭燃烧污染问题。因此,人们只有通过不断对煤炭使用设备进行设计与完善,才能有效解决当今社会使用煤炭与环境保护之间的矛盾。
关键词:燃煤供暖;锅炉烟气除尘;脱硫脱硝技术
引言
我国是煤炭能源消耗大国,常规能源结构呈现多煤少油缺气的现状,我国的第一大能源是煤炭,其在全国的能源生产中达到70%以上,而在在消费总量上也占了极大的比重。2009年后,我国更是成为了世界上最大的煤炭进口国。煤炭燃烧会产生大量的污染物,这已经成为限制我国经济和社会可持续发展的重要原因之一。随着我国对大气污染防治进一步严格要求,燃煤锅炉烟气的脱硫除尘若再使用传统技术已无法满足要求,寻找更加合适的技术势在必行。
1燃煤供暖锅炉烟气除尘脱硫脱硝技术优势
除尘脱硫脱硝治理技术,是由脱硫层、汽水分离层、除尘层以及脱硝层所组成的结合脱硫脱硝以及除尘一体化的塔状结构。这种“一体化”结构设计,不仅可以节省结构设立空间,而且可以在一体化结构内可以将燃烧废气充分进行治理,确保废气净化指标符合国家标准。这种一体化塔状结构是由自上而下的形式对废气展开净化处理的,由于在系统内部均有液体流动,促使净化结构内部不会出现堵塞,有利于降低系统维护率并提高工作效率。笔者试验分析的废气处理结构,不仅可以确保除尘、脱硫、脱硝同时进行,而且由于塔状结构内脱硝层、脱硫层是独立的两个区域,促使二者净化产物可充分进行灰乳液反应,提高废气净化率,尤其是避免净化气体内存在硝酸物质影响净化效率。在净化系统内,多层板式结构是脱硫层、脱硝层反应主体,有利于提高脱硫层、脱硝层以及烟气净化层物质反应面积和反应效率。为了防止反应结构内液体出现偏流并提高反应效率,在多层板式结构内加之泡罩泡沫反应该技术较为行之有效的创新方法。介于燃煤供暖锅炉内常年存有大量腐蚀性物质,因此,反应技术结构内均采用防腐内壁,促使除尘脱硫脱硝所产生的腐蚀物质不会对锅炉以及反应结构产生损伤,不仅提高了净化系统使用寿命,也同时提升了相关企业的经济效益。为了使反应后气体达标的同时,所有物质均可得到充分利用,回收液处理加工装置会对烟气处理结束后遗留物质进行再处理,并留下有用物质继续进行反应,而剩余物质则用于销售,不仅可以降低反应成本,而且可以提高企业经济效益。
2燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术要点
2.1干法燃煤锅炉烟气脱硫除尘一体化装置
(1)荷电干式吸收剂喷射脱硫降尘装置。此工艺的主要技术是吸收剂在高压静电电晕中高速通过充电后,吸收剂表面自然形成静电荷,与吸收剂颗粒带相同电荷。因同种电荷相互排斥,所以很快扩散在烟气中,形成自然均匀的悬浮状态与二氧化硫反应,使脱硫效率达到70%以上。
(2)等离子体烟气脱硫除尘一体化装置。此工艺的主要技术是烟气中的N2,O2及水蒸气等经过电子束照射后,吸收大部分能量,生成大量的反应活性极强的自由基,如OH,O,HO2等,这些自由基与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸然后与氨中和生成硫酸铵。
2.2湿法燃煤锅炉烟气脱硫除尘一体化装置
(1)文丘里水膜脱硫除尘装置。文丘里喉管处设置喷水管,烟气以极高的流速通过文丘里管达到雾化效果,烟气与雾化成一定粒度的净化液滴在布朗运动和紊流作用下,进行良好接触,粒子间发生碰撞,使烟尘被文丘里装置收集下来。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆烟气流出文丘里后进入麻石主塔,开始旋转上升,经雾化装置提供的雾化吸收液喷淋脱硫除尘,烟气通过旋流板后,旋转运动加剧并产生强大的离心力,强化气、液、固三相的进一步接触,烟气温度降低,细微尘粒被收集下来,处理后的烟气经过引风机进入烟囱排放。
(2)双碱法旋流板塔脱硫除尘装置。引风机将烟气引入换热器,通过低温烟气降温后,经由塔底切线快速进入除尘塔强激水区域,烟气在这过程中与除尘塔强激水区域的碱性水珠不断相互碰撞,使烟气凝聚增重,达到初步去除的目的。随后在多层脱硫除尘装置和锅壳切线的引导作用下,烟气在塔内上升并做旋转运动。接着烟气将通过脱硫装置,在经过时会与脱硫装置中的多层水帘碰撞,混合,吸收并分解,在多次的碱性洗涤后得到充分的吸收分解。烟气中的二氧化硫被洗涤在碱水之中,通过塔底水封流向沉淀池,而得到净化后的烟气将进入塔顶的脱水段脱水,随后进入换热器被高温烟气加热后上升排放。
(3)湍球塔板脱硫除尘装置。烟气自下而上均匀通过流化填料层,而碱性吸收剂则在床层上方均匀喷淋下来,使烟气与吸收剂在填料表面最大程度的接触传质。以获得高效脱硫除尘的效果。最后干净的烟气通过除雾器排出塔外。
2.3强氧化剂氧化工艺
(1)氯酸氧化脱硫脱氮技术工艺。该工艺技术设备包括两大设备即:氧化吸收塔和碱式吸收塔。在进行烟气有害物质净化处理的作业中,先在氧化吸收塔内,通过氯酸与有害物质硫氧化物的化学反应,对硫氧化物等毒害物质进行氧化;之后,在碱式吸收塔内,利用火碱和硫化钠试剂与酸性气体发生中和反应,使烟气净化,满足排放指标的需要。这种烟尘除害技术工艺的优点主要表现在四个方面:①温度条件要求的不苛刻,常温下实施作业就可以。②对烟尘气体的入口浓度要求的技术标准不很严格,正常作业选取范围较为广泛,一般燃煤工业排放的烟尘有害气体的净化处理,都可以应用。③在处理好酸液对运输和储存过程中,对设备不造成氧化的情况下,选用该种工艺应用范围广,净化程度高。④氯酸氧化脱硫脱氮技术工艺除了脱硫脱硝外,还能剔除重金属元素污染。(2)双氧水氧化脱硫脱氮技术工艺。该工艺的技术设备就是在烟尘排放的通道中放置适量的臭氧氧化剂,使烟尘废气中的一氧化氮进一步氧化,然后,进入碱式吸收塔,完成氮氧化物的净化处理。该种工艺技术的缺陷是对硫害物质的净化支持度不高,反而影响除氮质量。
2.4电子脱硫脱硝工艺
采用电子照射法,即向废气中照射一定量的电子束,以将废气中的二氧化碳与碳氧化物进行催化,进而转化为硝酸铵和硫酸铵的化合物。这样一来,高能离子就能对废气中的污染物进行高速氧化,降低污染物的排放。此外,还可采用脉冲电晕等离子法,即采用高压电源放电产生的脉冲电流,以通过脉冲放出大量电、离子等高能粒子,并与废气中的氧化物进行碰撞反应。此时,再经催化反应,就可形成臭氧,以将电厂烟气中大部分废气转化为无害成分。具体来说,当离子与氮氧化物发生复杂的化学反应后,就能与水进行作用生成酸,进而在氨催化反应下生成无害化合物。此情况下,电厂烟气除尘工作人员就能通过简单的除尘处理,就能实现脱去有害杂质的目标。
结束语
综上所述,燃煤供暖锅炉烟气治理中烟气除尘脱硫脱硝技术的应用,不仅可以解决当今煤炭燃烧的污染问题,而且可以在节能降耗的同时为企业带来更高的既经济效益,同时,对煤炭燃烧的净化技术应在现有技术发展程度的基础上,结合新工艺、新理念以及新设备,开展更为深入的技术应用探讨,促使煤炭为社会带来发展动能的同时,废气排放污染率越来越小。
参考文献:
[1]吴会章,张敏,卢勇.自动化燃煤除尘脱硫系统的实现探索[J].电子制作,2014,(4):236.
[2]郝吉明,王书肖,陆永琪.燃煤二氧化硫污染控制技术手册[M].北京:化学工业出版社,2001.
[3]钟秦.燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2002.
论文作者:杨志峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签:烟气论文; 废气论文; 技术论文; 煤炭论文; 燃煤论文; 结构论文; 锅炉论文; 《基层建设》2018年第20期论文;