中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司
摘要:在社会经济的发展过程中,电力行业占有重要地位。随着城市化进程的推进、经济的深入发展,社会对电能质量的要求也在逐渐提升,对此,电力企业需要对生产结构进行合理调整。火电厂需要在生产改革中融入节能环保原则,以此提升火电厂的生产效率,减少烟气对环境造成的污染。本文基于火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保展开论述。
关键词:火电厂;烟气脱硫脱硝技术应用;节能环保
引言
在当前火电厂实际生产运营过程中,通过应用烟气脱硫脱硝技术,可以实现高效的脱硫脱硝,而且在具体应用过程中,能够有效的降低硫氧化物与氮氧化物等污染物的排放量,并针对其产出的副产品实现了各种剩余资源的充分利用,有效的促使了资源的整合和循环利用,与我国节能环保政策要求相符,并进一步降低了企业生产成本,全面提升了企业经济效益,降低了对环境的污染,为火电厂的可持续发展打下了坚实的基础。
1烟气脱硫技术应用情况
现阶段,烟气脱硫技术是火电厂实现节能减排的主要技术,根据脱硫剂的区别可以将脱硫技术分为钙基工艺、氨基工艺、钠基工艺、镁基工艺等;根据脱硫产物来进行划分可以分为干法、半干法与湿法。从世界范围来看,工业生产中所使用的脱硫技术有十几种,目前我国所使用的脱硫技术中湿法脱硫技术包括双碱法、石灰石-石膏法、氨法、钠碱法等;半干法主要有喷雾干燥法、循环流化床法等;干法主要有电子束法、活性炭法等。
2火电厂烟气脱硫现状分析
在火电厂运行过程中,充分利用煤炭资源释放能量实现发电,在燃烧过程中,煤炭会释放出硫酸、硝酸等物质,火电厂烟气会对环境产生危害,对人体健康造成不利影响。现阶段,环保工作已经得到了我国政府部门的重视,各种环保措施开始被积极推广。火电厂烟气脱硫现状目前,火电厂烟气脱硫技术主要有湿法和干法两类。其中,湿法使用的脱硫剂主要由石灰石、钠碱、氧化镁,对烟气的吸收效率较高,脱硫反应速度快,因此应用较为普遍。但湿法烟气脱硫技术通常存在设备腐蚀严重,维护费用高以及二次污染问题,因此对脱硫设备材质要求较高,需要做好设备防腐工作。干法是将吸收剂投放入SO2发生器当中,充分反应后实现脱硫的目的。
3烟气脱硝脱硫技术应用的基本原则
从现实情况来看,火电厂在国内的应用非常广泛。火电厂在发电的过程中,会产生大量的烟气,而这些烟气中有大量有毒有害物质的存在,这就意味着生态环境会遭到一定破坏。所以火电厂的运行要注意有效提高脱硝脱硫的效果。对于相关工作人员来说,应该详细了解火电厂的基本运行情况,同时也要全面掌握火电厂的规模,在此基础上保证使用的脱硝脱硫技术科学合理,从而实现节能环保的目标。保证排出的烟气不含有硫化物,也不含有氮化物,另外也不会含有其他的有害物质。另一方面在应用脱硝脱硫技术的过程中,应重视对相关副产品的研究,合理使用火电厂中的各项资源,确保高度符合国家所制定的环保标准。有效缓解火电厂在运行过程中对生态环境所造成的危害。
4烟气脱硝脱硫除尘技术
4.1氨肥法
(1)气体吸收,气体吸收过程,就是溶质由气体向液体转变的过程,而在此过程中,压力与温度一定,烟气与氨气在接触后,吸收质会向吸收剂进行相应的质量传递,而在吸收过程中传递速率相同,进而使气体与液体实现动态平衡,这也是当前氨肥法实现脱硫除尘的重要原理。(2)脱硫,使用氨肥法进行脱硫主要是对烟气中存在的二氧化硫进行吸收,进而通过溶液来对浓度较低的二氧化硫进行有效吸收,其中氨分子与水分子较为容易结合,形成氨水化合物,在脱硫过程所得到的产物就是吸收氮氧化物的吸收剂。(3)除尘,使用氨肥法进行除尘的过程中,首先使烟气中存在的粉尘在相应反应器的雾区进行快速通过,进而向液膜进行高速运动,在其运动过程中会产生相应的离心力,而粉尘在受到离心力影响的情况下,运动方向会出现变更;其次,其在旋转运动的过程中,会产生相应的雾滴,进而使粉尘贴近水膜,在此情况下扩大水雾封锁线覆盖的范围,最后通过高强磁化器来对循环水进行一定程度上的磁化,提高脱硫效率,并可以在最大程度上去除粉尘颗粒。
4.2半干法脱硫及高温陶瓷过滤器脱硝
在利用半干法脱硫及高温陶瓷过滤器脱硝工艺过程中,其主要工艺过程为几点:首先,在总烟道中调整翻板位置来输送焦炉有害气体,之后通过烟气管道把全部烟气都引导煤气补燃炉中;其次,通过半干法脱磷及高温陶瓷过滤器脱硝工艺中的脱硫系统来完成脱硫,之后再进行脱硝,从而能够降低有害气体中的氮氧化物和颗粒污染物等;最后,利用引风机来施加压力,循环到焦炉烟囱底,半干法脱硫和高温陶瓷过滤器脱硝的工艺具有一套特殊的操作流程和设备,最主要的便是脱压缩空气装置以及烟气设备和氨反应容器和脱硝除尘集中。
4.3脱硝技术
当前催化烟气脱硝包括选择性催化与臭氧氧化脱硝。前者是在烟道内通过还原剂将氨气进行催化,进而将有害物质还原成氮气与水,该技术在使用过程中对于温度有着极高的要求,如果反应温度较高,催化剂就会出现燃烧现象或结晶的现象,如果反应温度较低,会因为诸多原因而导致催化剂的活性降低。而臭氧氧化脱硝技术可以将一氧化氮进行氧化,使其成为易溶于水的氮氧化物,进而在洗涤塔内降低转化为溶于水的物质,实现脱硝目的。
5火电厂脱硫脱硝的节能环保策略
实现火电厂烟气脱硫脱硝技术节能环保的目标,主要从两方面入手,一方面是提高脱硫脱硝效率,另一方面是提高副产物的利用率。目前,业内烟气脱硫脱硝和节能环保方面的研究热点集中在强氧化技术和湿式络合吸收技术方面。强氧化技术是在烟气有害物质净化过程中,先将氯酸等氧化剂与烟气中的有害物质如硫氧化物发生化学反应,在氧化吸收塔内对烟气中的有害物质氧化之后,进入到碱式吸收塔内,使其中的酸性气体或物质与苛性钠和硫化钠试剂发生中和反应,进而去除烟气中的有害物质。这一技术的研究主要是针对烟气中的重金属物质进行去除,使净化后的烟气满足排放目标。湿式络合吸收技术主要攻克的技术难题是烟气中氮氧化物在常温条件下溶解度较小,回收较为困难。湿式络合吸收技术采用Co或Fe作为催化剂,通过这些催化剂来促进烟气中的氮氧化物形成金属络合物,之后再与溶液中的硫酸盐形成氮硫化合物,使络合剂得到再生,反应得以持续。目前的技术难题主要是如何提高金属络合物的利用率,只有提高再生效率才能有效降低运行成本,这也是研究的重要方向。
6烟气脱硫脱硝技术的发展趋势
近年来随着火电厂生产规模的不断扩大,其生产过程中排放的烟气量也不断增加,这也导致对大气环境带来的污染不断加剧。而且对于火电厂发展而言,烟气脱硫脱硝处理也是较为重要的一项内容,其直接关系到电厂的声誉和发展水平。特别是高水平的烟气脱硫脱硝技术还能够有效的降低火电厂生产成本,使电厂经济效益得以增加。基于这种情况下,烟气脱硫脱硝技术的发展需要加大理论研究,深入研究脱硫脱硝处理的一些化学物质或是处理方法理论,以理论来促进实践处理技术的发展。同时还要重视培养专业化人才,提升专业化人才的实践技术能力。另外,电厂在脱硫脱硝研究中需要将电厂烟气集成脱硫脱硝技术的研究作为重点方向,这样通过对硫和硝实现集成处理,可以提高处理效率,降低处理成本,对于火电厂的健康、长远发展具有极为重要的意义。
结束语
随着社会的不断发展,人类对能源的消耗量越来越大。社会各界人士的环保意识越来越强,我国经济转型也将环保治理问题纳入其中。对煤的洁净燃烧和脱硫脱硝技术的研究在不断深入,技术研发不再过渡依赖境外国家,而是注重发挥国内相关机构的力量。
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