火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术研究

2021-01-04 14:58浏览数:46

火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术研究

石利银   山东省临沂电力学校   临沂市兰山区   273408  

摘要:随着我国国民经济的不断综合发展,火电厂烟气处理方法也在不断进步,其中脱硫脱硝一体化技术就是一种近年来新兴的烟气处理技术,它的环保性和技术优势使得火电厂烟气处理更高效。当前,在产业转型升级和生态环境保护的要求下,将脱硫脱硝一体化技术在火电厂烟气处理中进行推广意义重大。基于此,本文对火电厂烟气处理脱硫脱硝一体化技术展开论述,以期为实践工作带来一点参考和帮助。

关键词:火电厂;烟气处理;脱硫脱硝一体化技术;应用

Research on integrated technology of flue gas desulfurization and denitrification in thermal power plant

Shi Liyin    Shandong Linyi Electric Power School    Fei County, Linyi City   273408

Abstract: with the continuous and comprehensive development of our national economy, the flue gas treatment methods of thermal power plants are also improving. Among them, the integrated technology of desulfurization and denitrification is a new flue gas treatment technology in recent years. Its environmental protection and technical advantages make the flue gas treatment of thermal power plants more efficient. At present, under the requirements of industrial transformation and upgrading and ecological environment protection, it is of great significance to promote the integrated technology of desulfurization and denitrification in the flue gas treatment of thermal power plants. Based on this, this paper discusses the integrated technology of flue gas treatment, desulfurization and denitrification, in order to bring some reference and help for the practical work.

Key words: thermal power plant; flue gas treatment; integrated technology of desulfurization and denitrification; application

近年来我国社会经济持续稳健发展,能源需求量也日益增大,以火电厂为代表的能源企业也得以较快发展,但火电厂运行过程中的烟气排放在一定程度上影响到空气环境质量,大气污染问题始终存在。火电厂所排放的烟气中具有非常多的硫化物、氮化物和粉尘等,这些污染物在空气中积累,会造成雾霾与酸雨等。所以,对火电厂烟气脱硫脱硝技术进行深入研究,对于火电厂运行效率提升和生态环境保护都具有非常重要的意义。

1火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的重要性

对于火电厂烟气排放来说,由于各种燃料的实际燃烧程度存在差异性,形成的烟气成分与具体含量也各不相同。火电厂排烟通常包含了SO2以及NOX等,这部分物质若不实施科学有效处理,将其直接排放到空气中会导致大气污染,从而造成雾霾或者酸雨等现象。对于火电厂排烟,国内各地都拟定了相关标准规定,针对不同烟气所实施的处理措施也存在差异性,在对烟气进行处理的过程中应当按照实际情况来灵活使用净化技术。另外火电厂所排放的烟气还会对人的身体健康产生危害,如果其中的烟气积累到一定程度,人类呼吸后会出现慢性中毒现象,对神经系统以及造血系统也会带来非常大的损害。目前火电厂在脱硫脱硝时往往会选择分离处理的策略,这一技术即便具有一定的效果,但因为设备庞大、技术复杂且成本相对较高,会在一定程度制约火电厂的发展[1]。因此我们必须要在传统技术的基础上不断深入研发各种现代化设备,对传统工艺予以更新和优化,确保火电厂可以借助现代处理设备实现脱硫脱硝的一体化,在净化烟气的同时也能够促进火电厂的持续稳健发展。

2 火电厂烟气联合脱硫脱硝一体化技术探析

2.1 联合脱硫脱硝一体化技术中的烟气净化技术

在对火电厂烟气进行净化时,借助于脉冲喷射式布袋除尘室把净化作业中除尘、脱硝、脱硫等工序联系起来。火电厂烟气中存在较多SO2,应当在布袋除尘器之内添加钠基脱硫剂与钙剂,再经由布袋外部过滤层脱除SO2,针对烟气中的NOX需要借助于氨气实施消除。先把氨气直接喷入烟道之内,再依靠布袋内部的SCR进行后续处理。另外在进行除尘作业的过程,通常是借助于布袋自身的功能来完成。联合脱硫脱硝一体化净化技术表现出如下优势:首先,正常运行状态时,烟气内有害物质的清除率达到85%以上;其次,该技术可以实现三类污染物同时处理,在很大程度上减少了技术成本,促进了处理效率的提升;最后,借助于这一工艺方法,在脱硝处理前把颗粒物以及SO2清除,从而避免了(NH4)2SO4在催化剂层可能出现的中毒或者堵塞问题。

2.2 联合脱硫脱硝一体化技术中的活性炭技术

活性炭技术的基本原理为:首先,在脱硫塔内加入活性炭,它能够有效把烟气内的SO2进行吸附,随后通过催化以及氧化反应把SO2转变为吸附状态的硫酸,同时和活性炭一同转移到分离塔之内;其次,烟气内所包含的SO2吸附完成后,剩下的烟气直接传输到二级脱硝塔,此时利用活性炭对其再次催化,确保烟气内所包含的NH3以及NO2在经化学反应后产生N2;最后,分离塔中借助于活性炭吸附硫酸,在350℃的高温下实现热解与再生,释放高浓度SO2[2]。活性炭技术在实际运用过程中必须要尤其控制好以下几点:一是如果反应温度在100200℃,SO2脱出率达90%NO脱出率达70%;二是为提升活性炭实际性能,必须要严格控制其制备流程与质量,如原料性质以及炭化等特点;三是在应用该技术时必须要严格控制液NH3、烟气流量和滞留时间等,确保活性炭技术可以充分发挥出其实际价值。

3 火电厂烟气同时脱硫脱硝一体化技术探析

3.1干式同时脱硫脱硝一体化技术

此处主要分析高能辐射法,该方法是由PPCT(脉冲电晕等离子体法)与EBA(电子束照射法)组成。其中,EBA是在产生于电子加速器内的等离子体的运用下,氧化烟气中的污染物,依托氧化反应将SO2NOX消除,且在水蒸气的作用下促进后续反应,形成的硝酸、硫酸与提前注入的氨之间会有反应产生,这样一来即可顺利产生(NH4)2SO4NH4NO3,且会向外排放干净的烟气。而PPCT是采取高压冲电源发电取代加速器电子束,有着与EBA整体相同的应用原理。当前时代,科学技术取得了巨大进步,电子束法的应用相当普及,能够实现90%的整体脱硫效果,尽管脱硝率仅有18%,但是优势却相当显著,如不会有废水、废渣产生于脱硫脱硝中,且不会二次污染环境,进一步加工生成的副产物后,能够转化为肥料,经济效益显著[3]。然而,该方法也存在一个不可忽视的缺点——昂贵的成本。脱硫脱硝中,会防护产生的X射线,而工程中可能会有污染的转嫁产生。

3.2湿法烟气同时脱硫脱硝技术

此处主要分析氯酸氧化法,该方法是依托具有强氧化能力的氯酸将烟气中的NOSO2等吸收,整个流程仅需一套设备即可完成。具体实施中,通过氧化吸收法与碱式吸收法的运用,有利于NOSO2脱出效果的有效提升,同时还能脱除烟气中有毒微量金属元素,且在应用该技术时,催化剂失活、中毒等情况并不会出现,具有极强的适应性[4]。此外,该技术在限制烟气方面,范围相对偏窄,尽管能够吸收正常环境下的氧气,然而因氯酸吸收剂制取难度较大,加之极易腐蚀反应设备,且反应过程中会形成可二次污染环境的废酸。

4 火电厂烟气脱硫脱硝技术应用

4.1 燃烧前脱硫脱硝

该方法属于常见脱硫脱硝方法之一,主要由物理法、化学法和生物法等三种方法组成。而最为常用的便是操作简单、成本低的物理方法,应用相当普及。物理法的原理是在化石燃料、硝化物与硫化物本身结构及密度不同特点的运用下,通过旋风分离器将化石燃料压碎,经处理后会有分层现象产生,鉴于密度有差异的缘故,能够顺利分离硝化物与硫化物和化石燃料。但是,该方法分离结果的精确性存在不足,脱硝、脱硫仅能实现80%40%的效率,与发达国家相比差距显著,我国仍需进一步完善该方法的应用[5]

4.2 在燃烧中进行脱硫脱硝

在燃烧时进行脱硫主要是利用碳酸钙等其它物质与SO2产生反应,导致SO2减少的一种方法,该方法在使用的过程当中投入的成本较小,适合一些小型的企业进行使用,但是该方法的效率却十分的低,没有使用固硫剂会对机器产生很严重的影响,长期以来会导致整个机器的使用寿命大大的缩短,燃烧中的脱硫主要包含两种方法,一种是炉内的方法,一种是型煤固硫,这两种方法在使用时的效率很低,带来的副作用也很大,在电厂使用时会导致设备带来严重的影响,但是目前我国的设备和发展不能够大量的生产型煤,而且目前我国对于这一方面的要求也远远低于其他的国家。

结语

综上所述,借助于火电厂脱硫脱硝一体化技术的创新与优化,能够有效提升火电厂烟气脱硫脱硝作业效率,最大程度降低烟气中有害物质对大气环境的污染。在应用相关技术的过程中必须要加强管理,合理控制,构建更加完善系统的管控机制,确保脱硫脱硝新技术实际作用和价值的发挥,保证烟气脱硫脱硝处理工作能够取得实效,从而逐渐推动我国大气污染防控治理工作地不断发展。

参考文献:

[1]曹新龙,王世磊,李运姣,李建国,李重洋,唐三川,章贤臻.天然低品位锰矿烟气脱硫脱硝一体化研究[J].矿冶工程,2020,40(02):76-81.

[2]贺宝军,贾占民,刘坤.烧结烟气脱硫脱硝一体化技术研究及应用[J].天津冶金,2019(06):58-60.

[3]李博.火电厂脱硫技术探讨及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(08):165-166.

[4]黄水.火电厂烟气脱硫脱硝一体化工艺设计与研究[J].化工设计通讯,2018,44(06):90.

[5]程超,赵兴杰,马旭旭.火电厂脱硫技术探讨及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].山东工业技术,2018(09):179.