摘要:随着我国经济的腾飞,慢慢从农业大国发展成为工业大国,随着我国工业化水平的快速发展以及人们生活水平的提升,化石燃料在使用的过程当中存在的污染问题也逐渐突出,并且越来越严重。电厂锅炉排放的烟气当中存在大量的有害物质,这些有害物质会导致酸雨以及光化学烟雾的产生,严重危害到了生态环境,并且还对社会经济产生了一定的影响。为了能够有效地保护生态环境以及节约能源,首先需要做到的是控制燃煤中碳化合物以及二氧化硫的排放量。在新的形势下,如何发展低碳经济,并且有效促进燃煤电厂脱硫脱硝除尘技术的发展,已经成为一项非常主要的课题。
关键词:低碳经济环境;燃煤电厂;脱硫脱硝除尘技术
引言
近年来,我国经济快速发展,带动各行业发展相当迅速,尤其是工业建设的发展,发展尤为迅速。随着工业的发展和人们生活水平的不断提高,化石燃料导致的污染问题也逐渐呈现出来,并且越来越严重。电厂锅炉排放的烟气中有氮氧化物、SO2,这些物质的大量排放会导致酸雨及光化学烟雾,严重破坏了生态环境,并且对社会经济造成了严重的损失。要想解决能源与环保的问题,首先就要控制燃煤中碳氧化物(碳和碳的氧化物,燃煤过程中释放的废气)及SO2的排放。因此,本文就以低碳经济为基础,研究脱硫脱硝除尘技术在燃煤电厂中的应用。
1我国电厂脱硫方式基本介绍
1.1煤炭燃烧前的脱硫技术
主要指的是在煤炭燃烧之前使用物理、化学或者生物等方法对煤炭进行脱硫处理,但是这个方法成本比较高,部分发电厂并不是很积极的在使用这项技术。但是随着我国科学技术的快速发展,提出了从源头控制二氧化硫的行为方法以及整体煤气联合循环技术。早在20世界整体煤气联合循环技术就已经被开发,燃煤轮机主要是通过气体燃烧来发电。整体煤气联合循环技术成熟、热效率比较高,煤炭在燃烧的过程当中98%的硫可以脱掉,同时还可以回收二氧化碳,在燃烧的过程当中所产生的固体渣较少,所以在进行大规模生产的过程当中可以使用整体煤气联合循环技术。在发达国家,80%~90%的煤炭在燃烧之前就已经进行了脱硫处理,这样可以有效增强煤炭的利用效率并且减少煤炭的燃烧过程当中所产生二氧化硫的含量。
1.2煤炭在燃烧过程当中所进行的脱硫处理
主要指的是煤炭燃烧过程当中需要与脱硫技术同步进行的一种措施,在这个过程当中不仅可以有效降低二氧化硫的排放量,同时还可以在一定程度上有效提高电厂锅炉的热然效率。火电厂在对煤炭进行处理的过程当中多采用循环硫化床脱硫技术。在循环流化床内具有一定粒度的石灰石等脱硫剂,在进行800℃-900℃燃烧的过程当中,首先需要碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳,氧化钙在煤炭燃烧的过程当中会于产生的二氧化硫以及三氧化硫产生化学反应形成硫酸钙,这样就达到了固硫的目的。
2燃煤电厂中的脱硫技术
以煤炭在燃烧过程中的状态为基础,燃煤电厂中的脱硫技术可以分为燃烧前、燃烧中及燃烧后的烟尘脱硫。燃烧前的脱硫技术针对的是煤炭中的矿物硫,使用物理性脱硫,通过矿物硫的磁性,降低煤炭中的硫含量。燃烧过程中的脱硫技术也可以称为炉内脱硫,其主要以化学反应为基础实现脱硫。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在锅炉中的煤炭燃烧到一定高温的时候,加入碳酸类的化学物固硫剂等,这个时候在锅炉煤炭燃烧过程中就会和硫化物产生化学反应,以此形成固体硫酸盐,之后和炉内的残渣一起排出。燃烧后的脱硫技术主要分为三种:分别为干法、湿法及半湿法。干法指的是通过石灰石/石灰-石膏脱硫系统,在烟气到达换热器时候的温度为120℃,之后到达脱硫反应室中与25%左右的石灰粉浆料发生烟硫酸钙生成反应,最后被氧化为硫酸钙。一般使用的硫酸钙的脱硫效率为85%左右,其适用于中等偏低的SO2浓度烟气脱硫过程中;脱硫剂为氢氧化钠,脱硫效率在96%左右,其适用于高度SO2浓度的烟气脱硫过程中。一般湿法是通过天然海水中的可溶盐及碱与SO2相互融合,但是这种方法会产生二次污染。半干法指的是使用石灰浆将其中的SO2进行吸收,其脱硫效果为85%左右。
3燃煤电厂中的脱硝技术
脱硝技术与脱硫技术是同时进行的,与脱硫技术相同,其也分为三个阶段。煤炭燃烧前的脱硫脱硝技术是在选煤过程中实现的,所以本节重点研究燃烧中及燃烧后的脱硝技术。通过控制煤炭在燃烧过程中的燃烧条件和方式,能够避免或者降低氮元素转化为氮化物的机率,在调整反应物和燃烧温度的时候,可以防止生成氮化物。比如控制氧气浓度能够降低燃烧的温度,但是燃烧的方式和条件发生了改变,那么煤炭燃烧的效率也就会进一步的降低,所以就要循环地进行燃烧,一般循环比为10%~20%左右。煤燃烧后的烟尘脱硫技术主要分为三种:分别为脉冲电晕等离子化学处理、电子束处理及活性炭处理。脉冲电晕等离子化学处理主要是通过高压脉冲中的电晕闪射流促进烟尘中的气体和电子的相互碰撞,以此使SO2转化为硫酸,NO2转化为硝酸,转化完成之后再与氨相互融合,形成硝酸铵及硫酸铵;电子束处理主要是通过将电子束装置放在布袋除尘器和石灰喷雾干燥器之间,在低温烟雾到达反应室的时候,能够通过电子束将SO2转化为硫酸,将NO2转化为硝酸,最后与氨相互融合,形成硫酸铵和硝酸铵;活性炭处理主要是通过炭自身的吸附能力,以此吸收烟尘中的氮化物。
4同时脱硫脱硝除尘技术前景展望
我国地大物博,煤炭储量丰富,因此,现阶段我国的电厂等需要煤炭资源的工厂数量急剧上升,通过煤炭资源发电能在一定程度上降低电力成本,提高电厂的产能,但同时由于发电厂排放的烟气数量大幅提高就对大气环境带来的毁灭性破坏,对城市环境造成严重危害,也大大威胁到城市居民的生命健康安全,而要有效解决这一问题,从根本上缓解人与自然之间激烈的矛盾,就要从电厂的脱硫脱硝除尘技术入手,充分发挥其对工厂排放的烟气的净化作用,尽可能降低对大气环境的污染,推动电厂等相关产能企业走可持续发展道路,进而推动社会的平稳运行和健康发展。
结语
综上所述,燃煤厂脱硫脱硝技术使用的过程中会涉及到很多领域,为了能够有效地降低燃煤电厂在煤炭进行燃烧的过程中产生有害气体排放到大气当中,首先需要做的就是完善煤炭燃烧技术,之后还需要加强在燃烧过程当中对有害气体的进化。就目前的情况看,在做燃煤烟气中存在的二氧化硫以及碳氧化物进行控制的有效措施是脱硫脱硝除尘技术,虽然这项技术在说的过程当中存在很多优点,但是并不是完美的。所以,在使用该技术的过程当中还需要结合实际情况不断完善技术、设备,研发出更加有效地除尘技术,这样才能够有效地保证生态环境以及社会经济的可持续发展。
参考文献:
[1]韩秀娟,张伟,杜婷婷.火电厂脱硫技术探讨及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].中国新技术新产品,2017(2)下:28.
[2]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(09).
[3]周宇昊.SCR催化剂脱硝性能的试验研究与数值模拟[J].绿色科技,2017(18):191-193.
论文作者:秦文静
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/14
标签:技术论文; 煤炭论文; 电厂论文; 燃煤论文; 过程论文; 烟气论文; 过程中论文; 《电力设备》2018年第18期论文;