燃煤电厂超低排放烟气污染物现场监测探究

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2019/12/18来源:《基层建设》2019年第26期文/王少华 王金龙 李岩
[导读]摘要:当前环境污染日益严重的背景之下,人们更加关注燃煤电厂超低排放烟气污染物对环境的影响。

        大唐保定热电厂  河北省保定市  071052
        摘要:当前环境污染日益严重的背景之下,人们更加关注燃煤电厂超低排放烟气污染物对环境的影响。优化当前燃煤电厂烟气污染物超低排放的现场监测策略,进一步促进我国环境保护的创新发展。
        关键词:燃煤电厂;超低排放;烟气污染物;现场监测
        引言
        随着我国科学技术的飞速发展,越来越多的超低排放烟气污染物措施,正在逐渐替代传统的排放技术,要想减少由于燃煤电厂生产对人们生活环境造成的污染和影响,这就需要针对超低排放烟气技术加大分析力度。
        1燃煤电厂超低排放烟气污染物概念的意义
        在当前发展激烈的社会竞争背景下,多样化的生产技术逐渐应用于人们的生活和工作中,而在面对燃煤电厂环境造成的污染时,燃煤电厂超低排放烟气思路正在受到人们的高度重视。燃煤电厂实现超低排放烟气污染物的主要意义是降低燃煤电厂在生产中所产生的污染物排放量,进而提升燃煤电厂的工作效率,解决在人们生活中影响环境的污染问题。而且依照燃煤电厂的实际工作现状可看出,燃煤电厂在实际生产中主要的除尘措施就是使用电除尘器进行,那么要想针对燃煤燃烧的情况开始分析的话,就可以通过燃烧前、中、后几个阶段时期展开分析。对于燃烧之前的脱硫技术则是需要运用物理脱硫技术,所谓物理脱硫技术就是把燃煤电厂在生产中存有的黄铁矿硫和燃煤燃烧之前大约60%的灰分进行开始清理措施,但是在实施这一步骤时,相关作业人员需要高度重视燃烧锅炉的选择;燃烧前应当是以物理方法进行;燃烧中应加大控制;最后的燃烧后可以运用电子束处理方法和活性炭处理方法等化学方式。
        2低浓度污染物测量存在的问题
        在线检测过程中气态污染物组份丢失国内大多数烟气排放连续监测系统采用的是加热抽取、冷凝除水的预处理方式,由于烟气过滤、伴热抽取、冷凝过程中或多或少都会丢失部分被测组份。对于超低排放来说,气态污染物组份相对比较低,预处理过程中丢失部分被测组份对测量的影响就更大,特别是冷凝过程中SO2丢失率最大。不同测量原理决定了测量的精度和稳定性,目前国内大多数烟气排放连续监测系统的SO2和NOx采用的是非分散红外法,由于非分散红外光对SO2、NOx与水气的吸收峰交叉重叠,水气的存在对测量结果的影响就很难消除,对低浓度SO2和NOx监测的影响将更加突出。
        3监测方法
        3.1定电位电解法测定SO2和NOX
        (1)测量原理
        定电位电解法是测定固定污染源废气氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳最为常用的一种方法。针对SO2的测量,一般待测气体利用渗透膜进入到电解槽内,基于超出SO2标准氧化电位要求与电位的双重作用下,电解液内部扩散、吸收的SO2会发生氧化反应,并且产生与之响应的极限扩散电流。具体测量原理如SO2+2H2O=SO4+4H++2e-。
        (2)主要干扰和消除
        定量待测烟气组分的过程中,仪器传感器发挥着重要的作用,利用一种传感器智能测试烟气组分。在实际工作当中,烟气中当中存在一种共存的气体,可能会干扰到待测污染因子的专用传感器效果,导致烟气成分的测试结果不够准确。利用标准企业测试SO2和NOX传感器,可以确定干扰气体的干扰程度,其中CO和SO2共存气体对于SO2传感器具有较大的影响;H2S气体对于SO2传感器具有较大的影响;NO2气体对于NO传感器也具有较大的影响。虽然当前已知这些气体的交叉干扰,因为干扰值具有非线性和非重复性等特征,因此利用电化学仪器也无法有效的补偿干扰值。如果监测异常的数据,就要利用其他测试的方法,按照具体步骤重新进行测量。
        3.2非分散红外法测定SO2和NOX
        (1)测量原理
        非分散红外法主要是通过物质能进行相应波长红外辐射形成热效应变化的吸收,所形成的变化可以转变成为可测量电流信号,最后对物质含量进行精准测量。气体分子吸收特定波长的红外光,某些气体会有选择性的吸收红外光,吸收强度变化情况关系大被测气体的浓度变化。非分散红外法的操作过程比较简单,一般被用于红外辐射吸收强的气态物质测定中。
        (2)主要干扰和消除
        在便携式红外分析仪当中配置特定的预处理装置,可以急性加热取样和冷感脱水,这样一来水分冷凝和气态水分干扰就会受到一定的影响。此外还将脱水装置和水分传感器设置在便携式红外分析仪上,可以发挥软件补偿的作用,可以减少水分干扰产生的误差。
        3.3紫外分差法测定SO2和NOX
        (1)测量原理
        利用紫外氙灯和光谱仪可以对于200~400nm区间范围的光谱信息进行扫描,烟气中SO2和NOX气体,在紫外区当中,具备强烈吸收的作用,利用DAOS可以准确计算浓度。
        (2)主要干扰和消除
        废气中的颗粒物和水汽冷凝等都会污染到仪器,可能会引发二氧化硫和氮氧化物吸附和溶解,利用过滤器进行除尘,再通过加热采样罐对于气体进行输送,通过冷却装置立即实施除湿,对于热湿废气样品进行测定,可以将干扰进行消除,利用不同吸收波段的方式,将其他气体的干扰影响进行消除。
        3.4三氧化硫的监测方法
        (1)碘量法检测原理
        该方法的原理是SO酸雾易溶于水,生成的稀硫酸与碘酸钾(KIO3)和碘化钾(KI)反应,定量生成碘(I2),以质量分数为2%的淀粉溶液为指示剂,用硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准溶液滴定生成的碘的量,即可测算出烟气中SO3浓度;或者用稀硫酸配置一系列标准溶液,以蒸馏水做空白溶液,在标准溶液、样品溶液和空白溶液中定量加入一定体积的碘酸钾、碘化钾及质量分数为2%的淀粉溶液,采用紫外分光光度计在620nm处测定吸光度,以标准曲线法测定SO3浓度。
        (2)腐蚀探针法
        利用SO3和硫酸酸雾的腐蚀性。该方法的基本原理是经过特殊制造的探针,其被腐蚀的程度、被腐蚀的时间以及烟气温度之间存在线性关系,从而测定SO3浓度。还有一种探针是利用被腐蚀前后,探针的重量损失来测定酸雾浓度。或者将探针设计成易于吸附SO3的结构,通过滴定冲洗探针的洗液,建立一定时间内洗液酸度-测定时间-酸雾露点温度的曲线,可以间接测定酸雾的浓度。
        4燃煤电厂超低排放烟气污染现场监测策略技术
        4.1烟气污染的现场监测控制技术
        根据当前燃煤电厂的超低排放烟气污染技术来看,大部分燃煤电厂都在烟气污染排放中使用静电除尘器,静电除尘器具有运行稳定和维护便捷等特点。随着我国信息技术的不断发展,现如今针对燃煤电厂的节能减排标准已经在原有基础标准上提出了全新标准,有效结合静电除尘器和烟气余热利用系统是目前燃煤电厂实现超低排放烟气污染的主要措施。而在这一技术中运用高频电源开关技术,不仅能为除尘器提供在实际工作当中所需要的电源,而且相比较传统电源而言,把最初的交流电逐渐转换成为高频交流电,然后再由整流桥完成升压,方便电除尘器的正常使用,以此来有效提升除尘效果。在燃煤电厂超低排放烟气污染中合理运用高频电源,能有效提升燃煤电厂的烟气污染排放效果。假设要是处于低温状态下,很有可能会因为不稳定因素从而出现烟尘比电阻降低,能够有效减少高比阻所引发的反电晕现象。若是排烟温度不断下降,也会致使排烟量不断降低,那么在降低烟尘流速时,还能促使除尘效率实现提升。
        4.2二氧化硫的现场监测控制技术
        随着我国社会的不断发展进步,促使湿法脱硫技术也得到了有效发展,现如今脱硫设备、材料的国产化率已经高达95%。但是在该技术成熟之前,燃煤电厂最常使用的是石灰石—石膏湿法脱硫工艺,该工艺在改造过程中应当针对工艺研究和开展新型脱硫机理等几个方面加大重视,同时,要是想有效促进脱硫效率的提升,则是可以运用脱硫催化剂。对于现代化的燃煤电厂实际运营发展现状而言,应当使用单塔双循环技术和双塔串联技术等全新的设备设施,所以,这就需要相关作业人员能够在使用脱硫技术开始工作时,需要根据多个方面因素问题进行全方面思考,确保设备和脱硫技术之间存有较高的契合度。
        4.3三氧化硫的现场监测控制技术
        由于SO难以准确检测,其主要难点在于:①锅炉烟气组成复杂,对SO3的检测造成干扰,而且高温含尘的烟气条件,使得普通的采样技术很难保证采样准确度;②SO3化学性质活泼,它们极易被各种物质壁面吸附,并对测量仪器和采样设备造成腐蚀,使得仪器标定和定量测定存在很大难度;③烟气中存在高浓度的SO2,在水蒸汽存在及高温作用下,极易氧化吸水生成H2SO3,从而使测定结果偏高;④烟气中的飞灰颗粒造成酸雾凝结,而且容易堵塞采样管路,给准确采样造成困难;⑤烟气中的SO3浓度很低,较小的测定误差会带来较大的相对误差。对于烟气中SO3测定方法的研究仍在不断深入,但主要还是集中于采样后的检测,利用仪器分析如:FTIR,UV等,采样技术本身仍无更多进展。因此,要准确测定烟气中SO3浓度,需要根据实际情况,多种采样技术和分析手段联用,才能获得较好的分析结果。
        结束语
        综上所述,针对燃煤电厂超低排放烟气污染实现现场监测,不仅是减少大气污染的主要方式,同时也是有效解决我国环境污染的主要措施。通过对烟气污染的现场监测控制技术、二氧化硫的现场监测控制技术的现场监测控制技术等技术展开研究,这对于燃煤电厂烟气污染物超低排放技术有着创新的重要意义。
        参考文献
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