燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术探讨
2017-07-05王延军
王延军
摘 要:环境问题是我国包括全世界都非常重视的问题,由于我国人口众多,对于各个方面的资源需求量都很大,其中电力资源是其中之一,现在电力系统主要通过燃煤供电,生产过程会产生大量的有害气体,本文通过脱硫脱硝技术探究烟气治理。
关键词:燃煤电厂 烟气 脱硫脱硝 技术
1.燃煤电厂烟气的危害分析
火电厂在发电的过程中锅炉燃烧出现了很多的烟气,这些烟气中含有大量的有害气体,例如二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氯化物、氟化物等。污染物排放的比重与矿物质中物质的构成有着紧密的关系,除此以外烟气的排放量按照锅炉设备的不一样而存在差别,锅炉排放的烟气温度高,通常在1200摄氏度以上,污染物的浓度比较低,因此在气态物质回收放慢的难度比较大。点成烟气与一定的温度和湿度,烟气高出环境空气很多,并且电厂通常使用高烟筒排放,因此烟气的扩散范围广,烟气中的二氧化硫的转化是一个比较慢的过程,传输距离比较远,对大气环境有深远的影响。
2.烟气脱落脱销技术
所谓的脱硫就是在烟气排放的过程中将其中含有的二氧化硫成分进行驱除,常见的脱硫剂主要表现出碱性,比如石灰石,氧化钙或者是氢氧化钠等等。这些成分和烟气进行混合,实现了一次化学反应,而二氧化硫在遇到碱性物质之后就会呈现出酸性,得到的钙基脱硫剂就是产物。脱硫剂的选择需要遵守有关的原则,其中包含净化、吸收和催化等等。最关键的就是氧化还原法。除此以外,脱硝处理就是利用一定的方法来降低锅炉烟气中的氮氧化物成分。在这一过程中,需要用相应的反应吸收剂来和烟气相结合,尽可能消除烟气中的NOx成分,从当今的脱硝技术中可以发现,主要采用的方式有两种,一是干法脱硝技术,二是湿法脱硝技术,前者利用的相对比较多。
3.烟气脱硫脱硝技术的研究性状
3.1烟气脱硫技术
3.1.1磷铵肥法烟气脱硫技术
这种技术的应用程度比较高,现如今,还是一种新型的技术,在实际的应用中就是回收二氧化硫,同时用其取代一些普通的硫酸。虽然这一工艺看似简单,然而在回收的过程中难度也相对较大。在采用这种脱硫技术之后,脱硫率达到95%以上,因此,在以后的脱硫工作中可以进行有效的推广和有效的应用。采用磷铵肥法烟气脱硫技术可以在某种程度有效的解决环境污染问题。
3.1.2活性炭纤维法烟气脱硫技术
活性炭纤维法脱硫就是采用活性炭作为催化剂,将烟气中的二氧化硫进行回收并且利用,这种脱硫技术也获得了技术人员的高度好感,脱硫率也相对较高。和其他的脱硫技术相比,其工艺简单程度相对较高,操作方式以及操作设备的运用效率相对较高。被列入国家的高新技术产业行列中。
3.1.3石灰石-石膏湿法脱硫
从这种脱硫方式上看,主要可以从五个方面组成,其中包含石灰石浆液,烟气净化、吸收以及氧化,石膏回收以及储备和无水的再处理。在反应的过程中按照科学的反应机理来进行,生成了有效的脱硫剂,为脱硫工作提供了重要的基础。为了使得脱硫效率不断提升,可以将不同的脱硫工艺进行混合应用。依照烟气的特点,采取相符合的脱硫方式。
3.2烟气脱硝技术
3.2.1干法烟气脱硝技术
在采用干法烟气脱硝工艺中,主要是应用气态的反应剂,使得烟气中的NOx转化成氧化氮和水。在实际的脱硝技术应用的过程中,主要应用到的反应为催化还原法,氧化铜法以及活性炭法等等。目前,在多数的电厂烟气脱硝工作中,主要采用的是干法脱硝技术。即使在一定的程度上提升了脱硝的效率,但是在成本的选择和应用的过程中,表现出复杂程度较高,难度相对较大。
3.2.2湿法烟气脱硝技术
采用湿法煙气脱硝技术,需要先将氧化氮转化成二氧化氮成分,然后在进行脱硝的过程中加入适量的水或者是其他的催化成分。采用这种方式的主要特点就是需要在脱硝反应的局部进行这想工作,应用到的气相氧化液相吸收法等等。但是从整体上看,烟气的脱硝技术和脱硫技术相比具有一定的复杂性和特殊性,相关的工作人员需要对这一技术加强重视。
4.烟气脱硝脱硫技术
4.1联合脱硝脱硫技术
这种技术在烟气脱硝脱硫技术中应用最为广泛。它既可以去除烟气中的SO,也可以去除烟气中的NOx。其主要特点是通过石灰石一石膏烟气脱硫系统来去除SO,用SCR去除NOx。但是,这项技术虽然可以达到90%以上的脱硫率和80%以上的脱硝率,但在使用过程中,容易形成表面结垢,阻塞和腐蚀正在运行的设备,大大降低了脱硝脱硫的效率。
4.2同时脱硫脱硝技术
烟气同时脱硫脱硝技术又可分为两大类:炉内燃烧过程的同时脱除技术和燃烧后烟气中的同时脱除技术。这项技术虽然受到了重大关注,但遗憾的是并没有得到有效的利用,只尚处于研究阶段,但不管如何,这项技术取得了重大成就,其中包括电子束照射法和脉冲电晕等离子法。电子柬照射法利用电子加速器产生的高能等离子体氧化烟气中的SOx和NOx等气态污染物,在极短时间内进行强烈氧化反应,从而大大提高了脱硝脱硫效率。不仅如此,它还有将其产生的副产品和氨气转化为化肥,从而加大了其脱硫脱硝的优势。脉冲电晕等离子体法能在同一过程中,同时脱除SO和NOx,高能电子由电晕放电产生,在实施过程中,费用较低,也可以摆脱辐射屏的影响,更重要的是可望实现集脱硫脱硝和收集飞灰等功能于一体。
5.脱硫脱硝技术的发展
在研究烟气同时脱硫脱硝技术的同时,理论研究将会更加深入,如反应机理和反应动力学等等,为该项技术走出实验室阶段,实现工业化提供充分的理论和坚实的依据。目前,国内外的研究主要集中于烟气同时脱硫脱硝技术这方面则集中在干法上,在以后的研究中,研究人员则加强研究湿法同时脱硫脱硝技术,为今后锅炉技术改造节约大量资金,减少投资金额,降低投资风险,以避免不必要的浪费。研究任何一项烟气脱硫脱硝技术,都要结合我国国情。因此,应主要研发能够在中小型锅炉上广泛应用的高效、低耗、能易操作的同时脱硫脱硝技术。
结语
电厂在燃煤发电过程中会产生大量的废烟、废气,造成大气污染,严重影响我国经济的发展。所以,电厂要采取有效的治理措施,减少排污量,提高技术管理水平,积极寻找节能、绿色环保的新能源代替煤炭资源的燃烧。同时努力改进脱硫脱硝技术,减少排放到大气中的碳氧有害物质,实现环境保护与经济发展和谐共处的局面。