探讨火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年4月第12期   作者:丁战
[导读] 我国各个地方对锅炉烟气排放标准具有不同的标准,不同烟气的处理措施也各不相同,
        丁战
        大唐环境产业集团股份有限公司淮北虎山项目部  安徽省淮北市  225000
        摘  要:我国各个地方对锅炉烟气排放标准具有不同的标准,不同烟气的处理措施也各不相同,在实际处理的时候需要结合烟气当中氧化氮和二氧化硫的实际含量合理选择净化技术。锅炉烟气严重威胁着人类的健康,当烟气浓度达到一定程度的时候,处于该环境的人们会出现慢性呼吸道中毒,甚至还会影响人们的造血系统和神经系统功能。鉴于此,本文就着重分析锅炉烟气脱硫脱硝一体化技术和节能措施。
        关键词:锅炉;烟气;脱硫脱硝;一体化技术
        1 火电厂脱硫脱硝一体化技术设计
        ⑴技术概述:过去的生产方式大多是粗放型生产,消耗大量能源的同时产生大量的污染,近年来随着国家对环保事业的不断推进,火电厂的烟气处理问题就变得极为重要,烟气脱硫脱硝一体化技术应运而生。它的出现极大的提高了污染物的处理效率,使得火电厂对空气的污染大大降低,成为环境友好型生产企业。⑵流程设计:将火电生产排放的烟气用旋风器进行处理并收集大颗粒,再利用除尘器进行除尘和脱硫脱氮处理,最后利用淋洗塔进行进一步的脱硫脱氮工艺并分离其中的水分。⑶物料衡算:对整个工作流程进行设计,计算出工作中的物料和金额定额,由计算结果对物料与设备的运转进行匹配以达到平衡。⑷热量计算:热量计算的工作须符合热力学第一定律,这种计算能对帮助进行物料平衡处理,计算过程中需要对工作物质进行采集工作,并进行进一步的处理以获得能量数据。
        2 锅炉脱硫脱硝一体化技术应用优点
        2.1 节能环保效益提高
        实践证明,将脱硫脱硝一体化技术应用到锅炉烟气处理过程中取得了非常不错的效果,而且节能环保效益也很好。我国以往绝大多数锅炉都是分别单独处理烟气脱硫和脱硝,不但对系统技术要求比较高,而且运作成本也比较大,而且处理过程存在较大的能耗。相比较而言,脱硫脱硝一体化技术的运用有效优化了传统处理流程,节约了处理成本,并且降低了能耗,可见脱硫脱硝一体化技术体现出非常好的节能环保效益。
        2.2 适用性更强
        传统锅炉烟气脱硫和脱硝处理过程一般情况下都需要占用比较大的面积,如果空间无法满足脱硫脱硝处理操作的实施,就会大大增加烟气处理过程的难度,可见这种处理方式的空间利用率非常低。但脱硫脱硝一体化技术的出现完全改变了这一现状,该项技术的运用过程不需要太大的占地面积,有效提高了烟气处理技术的适用性。
        3 火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术常见方法
        锅炉烟气脱硫脱硝一体化技术主要包括热量平衡计算和物料平衡计算两部分内容,热量平衡计算即找出烟气处理过程中所消耗的热量还有热量的具体利用方式,物料平衡计算即根据质量守恒定律进行定量计算输入输出、工艺设计以及物料的一个过程,通过这样方式将热量消耗降至最低,实现节能减排目的。就我国目前情况来看,锅炉脱硫脱硝一体化技术主要包括以下几种:
        3.1 SNRB净化
        该处理技术是基于传统脱硫脱硝技术基础之上发展而来的,充分利用选择性催化还原技术,创新出一种新型的高温烟气处理技术,主要是利用高温布袋除尘器对烟气当中的氧化氮和二氧化硫进行去除。在SNRB技术实际运用过程中,最好在烟气排放通道内加入一定量的碱性物质,以更加彻底消除烟气当中的二氧化硫,之后再喷入氨气,从而使氨气和烟气当中的氮氧化物发生化学反应,达到更加理想的脱硝效果。SNRB工艺的优点主要体现在它的工作过程是把 SO2、NO、烟尘在同一环境中进行处理,避免了资源的浪费,有利于降低企业脱销脱硫成本,同时还能够有效地降低土地占用。


        3.2 活性炭法
        活性炭是煤炭、木炭还有石油焦等一系列含碳物质在经过热解和活化加工之后而形成的一种物质,其不但表面积比较大,而且孔隙结构非常好。将这种物质运用到锅炉烟气脱硫脱硝处理工作中,其实就是利用其丰富的表面积和优秀的孔隙这一特性,对烟气当中的氧化氮和二氧化硫等各种污染物进行去除。在烟气进入脱硫脱硝一体化处理设备之后,活性炭便会主动吸收烟气当中的二氧化硫,并在活性炭催化作用下将其转化成三氧化硫,遇到水蒸气的时候便会形成硫酸,这就实现了脱硫的目的。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 高能辐射法
        高能辐射法包含有脉冲电晕等离子体法和电子束照射法两种,这两种处理法最大的区别就是反应发生于不同的装置当中。其中冲脉电晕等离子体法实际作用过程是利用高压脉冲设备对烟气实施脱硫脱硝,从而实现对烟气的有效净化处理,而且还不会出现二次污染。对于电子束法而言,在电子加速器的帮助下能够将烟气中的硫化物和水蒸气进行反应形成一种可视的硫酸或者硝酸,这些被雾化的物质和设备中的氨气进行深度反应从而形成最终无害的硝酸铵或者硫酸铵,确定这些物体中不含杂质之后便可以排放到空气中。
        3.4 湿法脱硫脱硝技术
        这种脱硫脱硝技术其实就是利用氧化性非常好的相关材料,促使氮氧化物和二氧化硫发生氧化反应,最终形成可以溶于水的硫化物和硝化物,实现了烟气净化的目的。根据以往经验,氧化反应通常情况下都是在氧化塔当中进行的,碱性吸收塔当中发生的主要是吸收酸性物质的反应。随着科学技术的不断进步,出现了脱硫脱硝一体化设备,大大提高了反应效率,据统计显示,几乎可以达到95%左右,而且整个反应过程不会出现催化剂失活和中毒现象。除此之外,湿法脱硫脱硝技术还体现出非常好的实用性,对外界环境要求不是很高,这就降低了锅炉烟气的净化成本。可是也存在一定的缺陷,即:这一技术在运用过程中所需要的氯酸氧化剂比较贵,而且腐蚀性也比较强,一旦处理不当将会给反应设备造成严重的腐蚀,反应过程产生的酸性物质也有可能带来二次污染。研究发现在其中加入一定的吸收剂,使其和氧化氮发生反应,提高氧化氮吸收速度,降低二次污染发生的几率。
        4 实现火电厂烟气脱硫脱硝技术节能环保的策略
        想要实现锅炉烟气脱硫脱硝节能环保目标,可以从提高净化效率和副产物的利用率两个方面进行着手。我国现如今对锅炉烟气脱硫脱硝节能环保技术的研究重点主要放在湿式络合吸收技术和强氧化技术两个方面。湿式络合吸收技术主要是利用Fe和Co为催化剂促使烟气当中的氮氧化物发生反应形成金属络合物,再和硫酸盐反应生成氮硫化合物,从而使络合剂得到再生,反应得以持续。湿式络合吸收工艺一般采用铁或钴作催化剂。在水溶液中加入能络合的络合剂后,使之结合成络合物。与络合剂结合的可与溶液中的SO3-发生反应,形成一系列硫化合物,并使络合剂再生。强氧化技术是在净化烟气过程中,首先促使烟气中的相关有害物质和氧化剂在氧化吸收塔当中发生反应,之后进入到碱式吸收塔当中,并和塔内的酸性物质发生中和反应,实现有害物质去除目的。我国目前在锅炉烟气脱硫脱硝一体化节能环保技术研究和运用过程中,最大的一个难题就是如何有效提升对金属络合物的利用率,只有不断提高利用率才能将运行成本控制到最低,为企业创造更大的社会效益和经济效益。
        结束语
        总而言之,随着国民经济的快速发展和科学技术水平的不断提升,现如今锅炉脱硫脱硝一体化技术也取得了很大的进步,目前已经成为我国锅炉烟气净化处理的一项主要措施,当然在实际运用过程中还存在各种各样的缺陷,仍需要我们进一步加大研究力度,做出针对性的解决对策,在保证锅炉正常发电基础之上,保护好人们赖以生存的自然生态环境。
        参考文献
        [1]刘馨泽.烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略分析[J].环境与发展,2019,31(11):76+78.
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