探究电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术 赵远游

发表时间:2020/11/17   来源:《电力设备》2020年第28期   作者:赵远游
[导读] 摘要:电厂生产运行下会产生大量的废气污染,为降低电厂对周边群众日常生活、自然环境等方面造成的影响,采用脱硫脱硝及烟气除尘技术具有重要意义。
        (大唐贵州发耳发电有限公司  贵州省六盘水市  553000)
        摘要:电厂生产运行下会产生大量的废气污染,为降低电厂对周边群众日常生活、自然环境等方面造成的影响,采用脱硫脱硝及烟气除尘技术具有重要意义。下面文章就对电厂锅炉脱硫脱硝与除尘技术应用展开探讨。
        关键词:电厂锅炉;烟气除尘;脱硫脱硝;一体化
        引言
        大气污染控制问题一直是社会关注的热点问题之一。资料表明,电厂是大气污染源产生的主要原因之一,因此如何解决电厂的大气污染问题成为现实工程中的关键问题。其中电厂锅炉的脱硫脱硝工艺技术设计是其最重要的部分。
        1燃煤电厂废气的基本组成与危害性分析
        所谓燃煤电厂,通常是指以社会输送电能为职责,借助煤炭来推动汽轮机转动的发电厂。作为燃煤电厂的主要组成部分,煤炭是自然资源中较为珍贵的不可再生资源,其中包含许多氧、碳、硫、氮等元素,正是由于该元素的存在才会导致在燃烧之后向环境中排放一些烟尘。值得一提的是,煤炭的烟尘中通常含有氮氧化物、硫氧化物以及一氧化碳等有害气体,这些气体会给我们日常生活带来许多不便。当这些有害气体与环境中已经存在的固态颗粒一起流通到大气中以后,就会导致整个大气的质量下降,进而形成雾霾等极端天气。随着近年来国内雾霾天气发生频率的日益提高,使得大众对于该类天气的了解越来越深,雾霾会无视粘膜以及纤毛的保护作用,会较为直接地作用于我们的呼吸系统,使人们更容易暴露在呼吸疾病的危害下。更为可怕的是,这些有害气体也可能导致酸雨天气,酸雨不但会给工业生产以及农业生产造成巨大损失,还会对城市建筑产生一定的腐蚀,从而对人们的正常生活产生负面影响。
        2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。最后这种技术具有相当强的适应性,不论是什么型号规模的电厂锅炉都能够非常好地使用这项技术,而且不会产生二次污染,可以确保发电过程中产生的污染物的排放量达到最低。
        3电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的应用
        3.1脉冲电晕法脱硫脱硝技术
        脉冲电晕法在实际的应用过程中,主要是通过高压电源电晕的放电效应来实现对烟气中一些化学物质的电解,放电过程中所产生的高能电子承担着重要的电解作用,该种电解反应,产生了非平衡等离子体。具体的反应过程中,放电电极上交直流叠加电源,高压电源会产生脉冲电晕放电反应,烟气中的相关分子在此反应过程中会产生巨大的能量,进而获得常温状态下的非平衡等离子体。这些等离子体可以与烟气中的二氧化硫、氮氧化物等分子产生相应的电化学反应,最终形成酸,而反应产物酸与氨的反应,可以形成新的产物,被应用于化学加工,实现了资源的有效利用。燃煤电厂烟气中主要的污染物是二氧化硫与氮氧化物,通过脉冲电晕法,有效实现了对烟气中有害物质含量的控制,起到了良好的脱硫脱硝处理效果。相比较而言,脉冲电晕法脱硫脱硝的操作相对简单,仅仅借助于高压电源的放电过程,就可以实现电解反应,进而实现对燃煤烟气中相关物质的脱硫脱硝处理。


        3.2活性炭法
        活性炭主要是由木炭、煤炭以及石油焦等含碳的物质经过热解、活化加工制作而成,这种物质拥有比较大的表面积以及良好的孔隙结构。运用活性炭法进行脱硫脱硝主要是利用活性炭的大表面积、优秀的孔隙、丰富的表面积团等特点,去除电厂烟气中的二氧化硫和氧化氮等污染物。当烟气进入到一体化设备时,设备里的活性炭可以吸收烟气中的SO2,然后在活性炭的催化作用下使其被氧化成三氧化硫,然后再通过水蒸气的作用形成了硫酸,从而达到了脱硫的目的。在处理氧化氮时可以在脱硫脱硝一体化设备后部加入氨气,在活性炭的作用下使氧化氮和氨气形成反应,从而到达消除氧化氮的目的。
        3.3吸收塔技术
        脱硫技术采用石灰石-石膏湿法是比较普遍的,但是,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。
        3.4 SCR技术
        对长期停用的氨蒸发器,每次启动前必须用氮气吹扫更换氨管道;氨蒸发装置运行正常脱硝CEMS计量仪表已校验,工作正常;氨泄漏检测仪已校验,工作正常;反应区流量计已校验,读数准确;反应器内烟气温度大于310℃且小于400℃。然后进行SCR系统的启动操作:将声波吹灰器置于自动模式,启动氨蒸发器,注入液氨,打开稀释风机,检查蒸发器温度,打开氨缓冲罐出口手动阀,调节压力并打开SCR氨注入入口切断阀,调整气氨流量并实时监控氨水喷射。混合后的物质将会输送至SCR反应器中的催化剂层。在催化剂的充分作用下,烟气中所含的氮氧化物以及氨会产生相关的化学还原反应,从而生成氮气与水,最终将烟气中所含的氮氧化物进行有效脱除。
        4燃煤电厂脱硫脱硝一体化技术的发展趋势及前景
        近年来,随着国家对烟气排放的严格要求,燃煤电厂在发展的过程中,必须结合其生产工艺的特点,对脱硫脱硝一体化技术加以科学应用,从技术应用的可行性与经济性等方面着手,保障技术的实际应用效果,保障脱硫脱硝技术能够在烟气处理中起到良好的脱除效果。比如,在一些燃煤电厂,各种一体化技术得到了普遍的应用,成为脱硫脱硝处理的主要技术方向,但是,由于在各种技术的应用中,存在一定的优势与不足,必须结合具体的情况,对脱硫脱硝技术等加以科学选择,保障各种一体化技术能够充分发挥其技术优势,避免脱硫脱硝技术受到其他因素的影响,出现脱除率不高的情况。当前,一些燃煤电厂的脱硫脱硝中,逐步应用了一些自动化技术等,有利于提高其烟气处理效果,促进了燃煤电厂经济社会效益的实现。
        结语
        综上所述,根据目前我国经济发展的情况,电厂排放的烟气进行脱硫脱硝处理已经成为了相关单位现阶段最重要的工作,相关单位应根据实际情况对脱硫脱硝技术进行研究,防止其对空气和人类造成影响,从而保证人们的生活环境,通过烟气脱硫脱硝一体化技术的应用,推动电厂生产的绿色发展。
        参考文献
        [1]赵峰.燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化应用研究[J].电力设备管理,2019(11):67-68+70.
        [2]周冰.浅析燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化工艺研究与应用[J].中国金属通报,2018(8):268+270.
        [3]吴小东.燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势[J].化工设计通讯,2018,44(8):65-66.
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