烟气脱硫脱硝技术在火电厂大气污染中的应用分析 宋洪伟

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:宋洪伟 刘飞 刘亦洋 刘立涛
[导读] 摘要:随着我国工业化进程的加快,使得许多工业活动对我国的生态环境造成了较严重的污染,对于火电厂发电企业来说,由于民众对用电量的需求逐年增加,为了保证电力供给充足,不断扩大火电厂发电企业的生产规模,这样间接加重了对周围环境的污染。
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        摘要:随着我国工业化进程的加快,使得许多工业活动对我国的生态环境造成了较严重的污染,对于火电厂发电企业来说,由于民众对用电量的需求逐年增加,为了保证电力供给充足,不断扩大火电厂发电企业的生产规模,这样间接加重了对周围环境的污染。由于政府监管的不断加强,许多火电厂发电企业开始逐渐引进各类有效的脱硫脱硝,以此来减少有害污染物的排放量,减轻火电厂发电企业对周围环境造成的污染。因此应在了解电厂锅炉脱硫脱硝技术的现状和特点的前提下,着重讨论有关烟气脱硫脱硝技术的具体内容,为火电厂发电企业推荐合适的环保技术,为环境保护贡献应有的力量,从而更好地推动火电厂发电在未来的发展。
        关键词:烟气脱硫脱硝技术;火电厂;大气污染;应用
        1火电厂发电采用烟气脱硫脱硝技术的现实意义
        在我国社会经济高速发展的过程中,也出现了一系列问题,特别是环境污染,表现较为明显。目前,随着工业生产规模的扩大等因素影响,大气当中的氮氢化合物、二氧化硫等成分含量不断升高,并且成为大气污染的常见问题,究其根本原因,与工业生产排出的烟气有密切联系。基于这一情况,火电厂发电烟气脱硫脱硝成为解决大气污染的重要方式,对烟气脱硫脱硝工艺进行研究、应用有很强的现实意义,不仅可以改善大气质量,也能实现我国社会可持续发展。目前,我国将节能减排与可持续发展作为经济工作的重点内容,有相关文件内容显示,从2015年开始,我国要求火电厂发电生产行业每年将二氧化硫的排放量降低2%,氮氧化物的排放量需要降低5%,从而对大气污染物进行控制,实现环境质量的改善。由此可以看出,火电厂发电烟气脱硫脱硝的现实意义和社会意义很强。
        2烟气脱硫脱硝技术在火电厂大气污染中的应用
        2.1活性焦炭技术
        在进行火电厂烟气脱硫脱硝工作中,应用活性焦炭技术可以让活性焦炭的吸附能力得到进一步发挥,进而将烟气当中的二氧化硫通过吸附的方式进行净化。当硫与硝在烟气当中脱离之后,借助催化剂将硫、硝等物质进行转化,将它们转化为硫酸与硝酸以后通过活性焦炭的吸附功能,使其附着在活性焦炭之上送到分离设备当中。在这个过程中,二氧化硫在烟气中脱离之后能够通过相关设备进行二次加工,通常情况下应用活性焦炭技术都会设置两层设备,第一层设备要对附着硫酸的活性焦炭进行高温炙烤,温度要控制在350℃左右,以释放二氧化硫。第二层设备能够应用催化剂将烟气当中的有害物质转化成氮气,该项技术的净化效率高达95%以上。
        2.2石灰石-石膏法
        对于火电厂除烟的各种方法来说,应用最为普遍的方法就是石灰石-石膏法。这项技术的特点主要是操作简单,并且技术发展更加成熟,操作也相对稳定,同时脱硫性能极强,因此得到了人们的广泛关注。相比于其他技术,其对于烟气当中二氧化硫的吸收率有着非常强大的优势,能够有效地降低大气污染程度。在石灰石-石膏法的烟气脱硫体系当中,主要将设备分成了四部分:烟气系统、脱水系统、二氧化硫系统与浆液制备系统。首先将石灰石和水混合制作成浆液,再借助相应设备使其分离,然后根据实际情况对其储存。之后通过浆液泵将存储的浆液传递到吸收塔,实现烟气脱硫脱硝,正常情况下该项技术的净化率能都得到90%以上。由于这种方法对煤炭的等级要求更低,并且对于所用材料的要求也不高,因此成本造价非常低,赢得了大部分厂家的认可。


        2.3半干法烟气脱硫脱硝技术
        半干法烟气脱硫脱硝技术是目前火电厂锅炉烟气脱硫脱硝一体化技术中的重要组成部分,该技术在烟气中氮氧化物进行脱除时,对烟气温度要求不高,解决了部分电厂锅炉改造空间有限,没有合适的高温脱硝温度窗口的难题,可在150℃以下利用外加臭氧、双氧水、次氯酸钠等高效氧化剂将低价氮氧化物氧化成高价氮氧化物,在尾部吸收塔中与烟气中的二氧化硫一起通过碱性粉粒状或吸收剂加湿循环流化的形式吸收。同时,该技术的应用不会产生脱硫废液、尾部拖尾白烟等多余物质,能够有效避免二次污染,也节省了烟囱防腐、尾部烟气脱水消白的高额成本。半干法烟气脱硫脱硝技术的主要方式为两种,一是,CFD循环换流化法,通过使用碱性吸收剂循环流化来完成高价氮氧化物和二氧化硫的吸收;二是,NID烟道喷射法,这种方法是将过量微细碱性粉末喷入烟道对高价氮氧化物和二氧化硫进行一次吸收。
        2.4湿法烟气脱硫脱硝技术
        该技术采用碱性物质的液体溶液,通过碱性物质与二氧化硫和一氧化硫等进行化学反应,这样可以达到脱硫的目的,该技术在方案的应用中具有一定的优势。该技术采用吸附剂作为关键部分,在火电厂发电锅炉运行的不同阶段,可以采用吸附剂媒介对废气中的二氧化硫和一氧化硫等物质进行吸附,然后吸附剂中的碱性溶液和含硫气体进行幻雪反应,清除了废气中的含硫量,达到了锅炉废气脱硫脱硝的目的。该技术采用的碱性物质主要是废电石渣等碱性物质,通过碱性硫酸镁对废气中硫进行化学中和反应,把废气中的硫进行化学消除。在方案实际应用中,由于该技术的应用会产生废水,因此湿法烟气脱硫脱硝技术应用要和废水零排放技术相结合进行应用,保证不会对外界水资源造成污染,并可以把产生的废水进行有效的循环利用来降低锅炉运行过程中水资源的浪费、达到节能降耗的目的。在方案的应用中有两种技术:一是,以吸收剂为辅助的技术,吸收剂作为脱硫脱硝技术应用中常用的媒介,可以很好的从多个角度对废气中的硫和硝物质进行吸收,并实现锅炉废气脱硫的目的;二是,以石灰石为辅助的技术,充分利用石灰石对废气中的硫和硝物质进行吸附,然后经过相应的化学反应对其进行化学消除。经过多年的脱硫脱硝技术的应用和创新,湿法烟气脱硫脱硝技术在锅炉脱硫脱硝应用中可实现90%以上的脱硫脱硝率。湿法烟气脱硫脱硝技术的应用不仅可以对硫和硝物质进行化学处理,而且经过化学处理后产生的副产品可以进行二次利用,这样在提高脱硫脱硝技术的同时,也提高了废物的利用率,达到了节能降耗的目的,并起到了环境保护的作用。
        2.5海水脱硫技术
        对于火电厂的烟气脱硫工作来说,海水脱硫技术也占据着非常关键的地位。目前,在该项技术当中涉及了烟气系统、二氧化硫吸收系统、海水供应系统和水质恢复系统。通过该项技术能够有效降低火电厂的前期投入成本,在进行脱硫时无须通过化学染料的帮助,能够有效防止对环境造成的二次污染。海水脱硫技术的脱硫效果非常好,不过在应用过程中需要确保火电厂周围有大量海水。目前,海水脱硫技术随着科技的发展已经进入了成熟阶段,以我国的某500MW的火电厂来举例,其通过海水脱硫技术,在吸收塔的上方加装了冷却塔,先通过吸收塔将海水吸收到塔顶,然后再对烟气进行冷处理让其进入吸收塔底部,结合相应设备使烟气与海水进行接触,对二氧化硫进行吸收,通过该项技术的可以吸收超过98%的二氧化硫。最后通过湿气分离器将即将离开的气体中的水去除,再引向烟道。而塔中的吸收槽能够有效地收集酸化的海水,使其流向海水处理厂,而海水处理厂当中有通风区、排水管与混合箱,能够更好地防止发生烟道腐蚀的情况。
        3结语
        火电厂脱硫脱硝技术的应用具有高效节能环保的功效,在火电厂企业生产中广泛的应用。因此,加强脱硫脱硝技术在火电厂生产运行中的应用,不仅保护了生产环境而且提高了火电厂企业的生产效率,是火电厂企业安全稳定生产的重要内容。
        参考文献:
        [1]张瑞杰.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保[J].科教导刊,2019(6):260.
        [2]王勇.焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术分析[J].化工管理,2018(13):190-191.
        [3]汪龙浩,李烨.烟气脱硫脱硝工艺的现状分析[J].当代化工研究,2017(11):94-95.
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