火电厂脱硫脱硝技术应用
2020-07-18张阳辽宁方大集团国贸有限公司回柳辽宁金豹环保科技有限公司
张阳 辽宁方大集团国贸有限公司 回柳 辽宁金豹环保科技有限公司
在社会经济的发展过程中,电力行业占有重要地位。随着城市化进程的推进、经济的深入发展,社会对电能质量的要求也在逐渐提升,对此,电力企业需要对生产结构进行合理调整。火电厂需要在生产改革中融入节能环保原则,以此提升火电厂的生产效率,减少烟气对环境造成的污染。
一、火电厂烟气脱硫脱硝现状
火电厂在实际生产运行过程中需要燃烧大量的煤炭,而煤炭燃烧过程中会产生大量的硫酸和硝酸等有害物质,这些物质随烟气排放到空中,必然会对空气质量带来较大的影响,严重危害人体的健康。针对火电厂生产过程中带来的污染问题虽然一直都采取了有效的措施加以控制,但由于烟气排放量大,成分过于复杂,因此具体的防控措施无法达到理想的效果。特别是所采用的传统的烟气脱硫脱硝技术,其采取的是逐步分解的方式,分解效率低,大量的污染物无法在有效时间内进行处理,存在费时费力的问题,而且这种传统处理技术成本也较高,在应用过程中经济效益和环保效益都不理想。
二、火电厂烟气脱硫脱硝技术的应用
(一)石灰石—石膏技术
石灰石—石膏技术是当前火电厂脱硫技术中应用的主流技术之一,其操作工艺较为成熟,操作方式简单,具有较好的稳定性,脱硫效率较高。而且在实际应用过程中,对于烟气中的二氧化硫具有较好的控制作用,能够降低烟气对大气带来的污染。在具体应用石灰石-石膏技术过程中,火电厂生产过程中产生的烟气与石灰石浆液发生反应,使二氧化硫能够有效被吸收。同时在浆液中加入空气,促使亚硫酸钙发生氧化,生成石膏,从而达到较好的烟气脱硫效果。但这项技术在实际应用过程中会有废气和废渣产生,易造成环境污染,因此火电厂在实际选择时要充分考虑自身的实际情况。
(二)海水脱硫技术
火电厂利用海水脱硫技术时,主要是通过利用海水中的碱成分来将烟气中的二氧化硫成分进行脱离,降低二氧化硫浓度,使烟气对环境带来的污染降低。在利用海水脱硫技术过程中,需要实现对前期投入成本的有效控制,而且在具体脱硫过程中不需要使用化学燃料,可以有效地控制对环境的二次污染。这种脱硫技术需要运用到海水资源,因此适宜周围有海水资源的火电厂采用,可以有效地降低运营成本,减少对环境带来的污染,达到较为理想的脱硫效果。
(三)氯酸氧化技术的应用
在使用氯酸氧化技术的过程中,会用到强氧化剂,这种氧化剂是喷雾状的氯酸,将一氧化氮和二氧化硫完全氧化。在使用时,需要把大量的氯酸氧化剂喷撒在烟道的脱硫脱硝器中,在烟道中,氯酸会跟二氧化硫和一氧化氮充分转换。达到净化硫、硝酸盐、烟气的效果。该项技术表现出的优势是能同时处理处在同一空间的硫酸和硝酸。在设备的辅助功能下,可以将处理时间分段,可以先组装吸收设备和氧化吸收设备,使得硫酸和硝酸的去除率能够得到有效提升。应用该项技术,其中存在的氧化剂能有效清除有害元素和金属元素。应用此项技术不需要使用化学氧化还原剂,也就不会发生催化剂中毒的不良情况。
(四)无氨干法脱硫脱硝工艺
无氨干法脱硫脱硝工艺,核心部分为高效催化剂,是根据现场烟气浓度进行配方制作脱硫脱硝材料,在已有烟囱前的合适位置先将烟气通过KL 型脱硫脱硝除尘装置后再进入烟囱排放,可有效去除烟气中的NOx/SO2。
1.干法脱硫工艺
在催化剂作用下SO2被氧化为SO3,采用氢氧化钙将其吸收生成硫酸钙:
这个方法在工程上的实现是采取类固定床技术(或间歇式移动床),在脱硫反应器中装进碱和催化剂颗粒,烟气经过反应器,SO2被 氧 化 为SO3,然 后 被Ca(OH)2吸收。此过程无须使用水、不产生废水,操作控制简洁,并且烟气的接触时间可以根据要求灵活调整,大部分SO2可去除。
2.无氨催化脱硝工艺
该法不使用氨气,采取催化剂脱硝而不是氧化剂来直接化学反应脱硝。首先烟气中的O2和NO 在催化剂作用下反应生成NO2,NO2被烟气中的CO 还原成为N2。
无CO 或CO 不足时,采用脱硫脱硝一体化脱除剂,脱硝过程先将NO 氧化成NO2,再与氢氧化钙反应,变成硝酸钙。
有CO 的脱硝反应式:
无CO 或CO 不足的脱硝反应式:
脱硝采用的干法氧化催化剂,无毒性、不会产生二次污染,NO 氧化为NO2的反应过程所需温度范围宽泛且可在低温下进行,去除率可达到90%以上。脱除过程简单,操作方便,投资运行成本均较低,同时避免了现场氨气存储使用带来的安全隐患。
(五)高能辐射技术
高能辐射技术是一种一体化的烟气脱硫脱硝技术,对烟气中有害物质进行辐射,进而实现烟气脱硫脱硝。现阶段,高能辐射技术可以分为两种类型,即电子照射法和脉冲电晕等离子法,电子照射法主要是利用电子加速器来气化烟气中的二氧化氮、二氧化硫等物质,让其在强度氧化之后可以和外界水中氧气反应,让物化形式硫酸硝得以形成,同时,和烟气中氨气反应,可以让硫酸氨、硝酸氨得以生成,有效净化烟气。
三、结语
在当前火电厂实际生产运营过程中,通过应用烟气脱硫脱硝技术,可以实现高效的脱硫脱硝,而且在具体应用过程中,能够有效地降低硫氧化物与氮氧化物等污染物的排放量,并针对其产出的副产品实现了各种剩余资源的充分利用,有效地促使了资源的整合和循环利用,与我国节能环保政策要求相符,并进一步降低了企业生产成本,全面提升了企业经济效益,降低了对环境的污染,为火电厂的可持续发展打下了坚实的基础。