电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术浅析

(整期优先)网络出版时间:2022-04-27
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电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术浅析

张海龙

哈尔滨锅炉厂有限责任公司 黑龙江 哈尔滨 150000

摘要:我国为煤炭生产大国,其煤炭消费量也位居世界第一,而伴随当前国内工业快速发展步伐,工业生产污染问题日趋严重。例如,在电厂发电过程中就会排放出大量SO2和NOx,它们都是目前火力发电中工业污染的重要来源。为有效减少工业污染,深度研究电厂锅炉的脱硫脱硝技术是颇有必要的,这对我国社会经济长期可持续发展也具有重要意义。

关键词:电厂;锅炉;脱硫脱硝;烟气除尘;技术

电厂是我国能源消耗和污染物排放量最大的源头,电厂的生产系统急需进行脱硫脱硝改造和烟气除尘技术的改造,以此减少电厂生产过程中排放的污染量,使能源利用效率得以提升。按照国家有关计划限制电厂的燃煤排放,在满足电厂安全生产的基础下保证电厂锅炉的负荷能力和抗震性,并采用最新技术和设备,保证燃煤发电装置实现超低排放。

1电厂锅炉脱硫脱硝与烟气除尘的技术特点

在燃烧的过程中原煤除了供燃烧发电的碳元素以外,还会产生一些对大气造成污染的有害元素,它们会对大气以及生态环境带来极大的负面影响。如果直接对原煤进行燃烧,一方面会大大降低碳元素的利用率,另外还会将燃烧过程中产生的有害氧化物排放到大气中,最后形成多种污染,从而影响自然环境。火电企业在生产中应用烟气除尘和脱硫脱硝技术,可在一定程度上改善此问题,同时还能够提高煤炭资源的燃烧利用效率,从经济学来看也减小了电力企业的生产成本。烟气除尘技术和脱硫脱硝技术在实际应用中有着诸多优势:(1)该技术工艺相对比较简单,因此在实际的操作过程中不需要较多的人力和物力;(2)该技术大大降低了人工成本,而且在实际的运行过程中成本也较低;(3)该技术的适应性较强,不管是各大规模的锅炉电厂都是能够很好匹配此技术,并且在实际应用中不会出现二次污染问题,将发电过程中所排放的有害物质降低到最低水平。

2电厂锅炉脱硫脱硝与烟气除尘技术

2.1脱硫脱硝技术应用

2.1.1干式烟气脱硫脱硝

干式同时脱硫脱硝技术使用中高能辐射法是关键,将其运用在烟气脱硫脱硝当中,辐射法能够运用两种等离子体发,一种是脉晕,一种是电子束照射法。在实际运用过程中等离子体法脉冲电晕在高压脉冲电源作用下产生高能离子体,而电子束照射法是通过加速器快速运转而产生高能量等离子体来作用和氧化。在实际运用过程中两者之间的区别是都是产生等离子体来将烟气当中的二氧化硫等物质氧化,在氧化过程中液态物质能够被分离,得到形式上存在硫酸、硝酸。之后将氨溶液加入液态的硫酸和硝酸当中,如此就可以让火电厂发电运行过程中降低排放烟气内含有的污染物含量,之后将剩余的烟气排放到大气当中起到节能环保各方面作用。在目前为止工业化快速发展过程中人们广泛使用电子束照射法,该方式广受欢迎,因为效果良好,而且在实际运行过程中产生的资源剩余物还可以再次回收和利用,而且不会产生废水与废渣之间的物体,在一定程度上可以保证节能环保,提高资源回收效率,保证经济效益。实际上干式同时脱硫脱硝技术来源于国外的LILAC法,这也是目前国际上人们常常使用的一种方式,该方式是使用具备将强活性石灰-飞灰化合物来吸收烟气当中硫氧、氮氧物质,得到广泛运用。该物质使用不会产生大量废弃物,但是足最显著的缺点是运行效率较低,要想提高效率就需要使用大量吸收剂,也就提高了运行成本,因此没有被推广。尿素净化烟气法也是干式当中的一种,这是非常行之有效的方式,处理原理是在处理设备当中加入一定量PH值吸收液,这种方式处理还可以对PH值回收处理,甚至可以直接排放。但是在实际使用过程中烟气量小,效率低下,很难满足实际标准。

2.1.2湿式同时脱硫脱硝技术

湿式同时脱硫脱硝技术有两种流行高效的方式,该方式需要通过SCR反应器来实现,运用催化剂来反应将气体内含有物质转化和改变,将其状物到冷凝装置当中等待凝结,混合一定量水能够形成硫酸。该方式在烟气中二氧化碳和二氧化硫的脱除效率可达90%以上,而且可以取得理想的效果。和传统的脱硝工艺相比,该方式在传统脱硝工艺基础上取得了更高效率,而且能够取得高效的回收。该方式在实际使用过程中无废水的产生。目前运用在部分商业当中,项目运行前景广阔。另外一种方式是氯酸氧化法,该工艺最主要是使用强氧化剂—氯酸物质,在氯酸的氧化作用下烟气中的硫氧、氮氧化物被氧化,在相同设备作用下起到脱硫脱硝的效果,该技术的运用不仅仅提高了整体运行效率,而且能够在脱除烟气的过程中脱除部分有毒金属元素。这种方式在使用过程中主要依靠碱式吸收、氧化吸收。在使用过程中只会消耗氨气资源,不存在消耗其他资源,因此也会产生多余的废气和废渣,安全性比较高。和其他技术相比,脱硫脱硝的效率都比较高。

2.1.3半干法脱硫脱硝技术

现阶段,在火力发电过程中半干法脱硫脱硝技术是最常用的一种技术。半干法脱硫脱硝技术主要是对固体、液体以及气体中的烟气进行湿热蒸发进而实现脱硫脱硝。该技术一般采取两种方法进行脱硫脱硝。首先,将增湿和添加活化反应剂放置在锅炉内部与含有硫元素和氮元素的烟气化合物进行反应及吸收;其次,把吸收剂开展雾化处理,从而使其能够更加快速地与烟气进行充分反应,从而提升硫元素和氮元素的脱除率。这类技术有着极大的发展空间,因此企业可针对现有技术工艺的不良来加以改善。

2.2烟气除尘技术分析

2.2.1静电除尘技术

煤炭在燃烧过程中往往会产生一些细小的固体颗粒以及烟尘,对于此类物质的处理就是烟气除尘技术的目标。目前电力企业使用的烟气除尘技术主要有两种,即袋式除尘和静电除尘法,此两种技术的除尘效率都比较理想,这里主要详细分析静电除尘法。静电除尘技术是烟气除尘中一种比较常见的技术,在除尘过程中需要依靠静电来进行除尘,该技术除尘效率较高,能够把细小的粉尘进行清除,另外,除尘设备能够长期高强度稳定运行,设备磨损较小,通常情况下,除尘设备都能够使用到其预计年限。当然该除尘技术在应用过程中也存在不足,比如,静电除尘设备在安装的时候比较复杂,难度大,会耗费大量人力和财力,要想控制设备的磨损情况,就需要对除尘设备开展定期的检修维护,否则会大大影响除尘效率以及设备的稳定运行。

2.2.2湿式除尘技术

电厂锅炉在运行的过程中不同区域所产生的粉尘量也有所不同,对于排放粉尘较多的地方,单一的使用静电除尘是不够的,还应该加以湿式除尘装置来一起完成除尘任务。该除尘设备运行与静电除尘基本相似,不同的就是此设备除尘需借助水来完成对灰尘的清除工作。在水分喷刷的时候,不仅可以降低电阻频率,使得更多的粉尘聚集到极板区域,而且还可以把周边小粉尘一起清除。

3结语

电厂企业在发电过程中,产生大气污染物是不可避免的,其对人体健康和环境是不利的,因此,必须要关注电厂生产过程中烟气除尘和脱硫脱硝工作,有害气体排放不仅污染了自然环境,而且还不利于人们的健康。脱硫脱硝及烟气除尘技术有着节能环保高效等一系列优点,在各大工业生产企业中得以应用,所以各个电厂企业均需要重视对脱硫脱硝以及烟气除尘技术的合理应用。

参考文献

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