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摘要:进入二十一世纪以来,在我国社会高速发展下,人们生活水平快速提升,对电力的应用要求也在不断上升中。为可以提升到电厂锅炉脱硫脱硝以及烟气除尘的效果,有效避免电厂发电对我国环境造成的影响,本文简单讲解了燃煤脱硝技术,希望能对未来工农业发展的环境保护起到一定的作用。
关键词:火电厂锅炉;脱硫脱硝;烟气除尘;技术分析
引言
当前我国的化工企业发展较为迅速,这也导致了社会对于能源方面的需求逐渐提高。化工生产过程中所产生的有害气体如果不经处理进行排放,就会对环境造成极大的污染,因此,采用相应的脱硫技术对烟气进行处理,才能进一步缓解环境污染问题。
1燃煤脱硝技术概述
煤炭是一种易燃的矿物成分,是中国工业生产和正常开采的重要燃料油。在剧烈燃烧的过程中,它将产生更多的氮氧化物。形成三种主要方法:一是快速的氮氧化反应。煤中的烃正离子基团在高温环境中与周围空气中的气态氮反应形成氮氧化过程。二是热氮氧化过程,它将在煤炭燃烧期间产生大量热量。促进氮气和氧气在清洁空气中产生氮氧化物的不同反应;三是制造燃料氮氧化物。在剧烈燃烧的过程中,煤在高温下分解为正离子化合物,然后,在洁净空气中与二氧化碳反应,逐渐形成氮氧化物过程物质。实质上是指燃烧高温烟气的各种售后技术。当上述三种不同形式的氮氧化反应物相互分离时,通过将有害气体直接转化为液态物质和液态元素,可以大大减少有害气体物质的逐渐形成。这些技术的应用可以大大减少煤炭中的污染物,从而达到保护自身环境的最终目的。
2火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的意义和技术特点
原煤中除了有碳元素外还有其他的各种能对大气环境产生危害的元素,比如硫元素和氮元素等。这些元素的氧化物对大气环境和生态环境都能造成巨大的危害。如果直接燃烧原煤不仅降低了碳元素的利用率,还将原煤中有害元素的氧化物释放到了大气之中,最终导致酸雨、光化学烟雾等出现。脱硫脱硝及烟气除尘技术在火电厂的应用使得这种现象得到了改善,不仅大幅度降低了污染物的排放量,还提高了煤炭资源的利用率,在一定程度上降低了电力的成本。
脱硫脱硝及烟气除尘技术具有许多很好的技术优势,首先这种技术工艺并不复杂不需要很多的人力即可进行操作。其次这种技术因为极大地节省了人力成本,所需要的电力成本也并不是太多,所以这种技术的另一个优点便是运行成本非常低。
3电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术分析
3.1脱硫脱硝技术
3.1.1干法脱硫
干法脱硫技术是通过吸收剂来对气体中的二氧化硫进行分离,首先将吸收剂放入有害气体存放的反应器之中,进而使二者进行化学反应,实现脱硫目的。该种方法在应用过程中较为简便,但由于吸收剂自身的利用率较为有限,因此脱硫效果并不强。
3.1.2湿法脱硫脱硝技术
湿法脱硫脱硝技术是目前火电厂进行原煤的脱硫脱硝处理中最常采用的技术。常见的方式主要有两种。其一是利用吸收剂对发电过程中产生的各种大气污染物进行吸收,以此来达到脱硫脱硝的目的。另一种是传统的石灰石--石膏湿法技术,这种技术的脱硫脱硝的效果非常好,甚至达到了90%以上的脱除率。此外通过这种方法得到的副产物也能通过回收进行再次利用,避免了脱硫脱硝后的副产物对环境进行二次污染或者副产物难处理的问题产生。
3.1.3半干法脱硫脱硝技术
半干法脱硫脱硝技术也是目前常用的脱硫脱硝技术之一,该技术是在固体、液体、气体中对烟气的湿热蒸发反应来达到脱硫脱硝的目的。这种技术有两种方式可以实现脱硫脱硝。第一是在电厂锅炉内部通过增湿和添加活化反应剂来和烟气中的含有硫元素和氮元素的化合物进行反应和吸收。第二是将吸收剂进行液雾化处理,使其可以更快更充分地与烟气反应,以此提高硫和硝的脱除率。这种技术具有辽阔的发展空间,所以企业应该积极地对其进行改良和完善。
3.2布袋除尘器
袋式集尘器是一种高效除尘装置,它使用过滤器组件(滤袋)将灰尘中的有害物质中的固体,细小液体颗粒或气体分离和捕集。过滤袋是其主要组成部分,由过滤材料制成袋状。金属骨架固定在集尘器的内部结构中,纤维材料是过滤材料和材料的基础。就新型袋式集尘器而言,过滤器的次要功能是长纤维层,而长纤维层实际上具有较大的孔径,并且集尘器和效率不高。随着过滤过程的增加,一些大的灰尘颗粒被阻塞在过滤材料的体表上,形成一个小的颗粒层(在灰氧气流开始时),并且过滤袋表面的孔径变小了,它可以阻挡更多的小颗粒。
此时,主过滤器是灰尘喷射室,因此,多孔结构的直径增大,因此,静电除尘器和一次集尘器的效率降低。因为,袋式旋风除尘器的高除尘和效率的主要原因是通过在过滤材料的外表面上形成灰尘层。过滤材料仅在促进系统形成一层灰尘颗粒和支撑大量灰尘的框架方面起作用。
因此,即使设计合理,灰尘层也可以,但对于较大和较小的颗粒,滤网较大的滤布也可以具有较高的除尘效率,袋式除尘器也有缺点,例如,运行中的阻力大,粉尘和酸露点的整体温度等对过滤材料的寿命有很大影响;袋子需要清洗,但是,清洗必须使袋子振动,在过滤过程中,大大小小的煤尘颗粒会严重磨损袋子,从而降低袋子的实际使用寿命。袋式除尘器的平均寿命少于2年,这限制了袋式除尘器在发电厂的应用,另外,袋式过滤器的耐高温性和性能也受到限制。
4各项技术的未来发展
4.1分析脱硫技术的发展
脱硫技术采用石灰石-石膏湿法是比较普遍的,但是,火电厂脱硫技术的关键在于吸收塔,吸收塔的型式不同,所产生的效果也会不同。通常吸收塔分为四种:一是填料塔。填料塔利用内部固体填料,可以让浆液从填料层表层流入其中,和炉膛内烟气融合,实现脱硫目的,但是,在应用这种方法时,可能产生堵塞现象;二是液柱塔。通过烟气与气、液融合,充分传质,完成脱硝,虽然在脱硫方面效率很大,但是,炉内无阻塞,烟气产生的阻力会造成脱硫损失较多;三是喷淋吸收塔。喷淋吸收塔脱硫技术的应用较为广泛,通常,炉膛烟气自上到下运动,外形为喇叭状,或是利用特定角度可以向下喷射,对烟气进行充分吸收。虽然从结构上和造价上都优越于前两种,但是烟气分布不均匀;四是鼓泡塔。利用石灰石将烟气压置下面,但烟气与浆液融合后就会产生鼓泡,起到很好的脱硫效果,效率高,烟气流量分配均匀,缺点是阻力较大,结构较复杂。
4.2分析除尘技术的发展
除尘技术在运行稳定性来看,电除尘效率要较高一些,电除尘技术的发展趋势倾向于采用旋转电极的方式,旋转电极电场中阳极部分采用回转的阳极板和旋转的清灰刷。当烟尘达到反电晕厚度时,就会把灰尘彻底清除,不会产生二次烟尘,这种除尘效果好,而且在排放的浓度上也会有所降低。
结语
人们和社会对于生态环境的要求都越来越高,为了满足人们的需求以及企业更好更平稳地发展,火电厂有必要对发电过程中产生的各种大气污染物进行治理,电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的重要性便由此凸显出来,火电厂应该更加重视这项技术的应用,更积极地进行节能减排工作,提升企业在市场中的竞争力。
参考文献
[1]翟伟.试论电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术[J].电子乐园,2019(2):0230-0230.
[2]黄富,王清和,宋春峰,等.烟气脱硫脱硝技术在催化裂化装置中的应用[J].石油炼制与化工,2017,48(10):56-59.