燃煤电厂烟气治理策略及脱硫脱硝技术研究
2020-07-27韩艾
韩艾
航天环境工程有限公司 天津 300450
1 燃煤电厂烟气危害
燃煤电厂在发电时会消耗大量的煤炭,而煤炭在燃烧中会产生大量的烟气,这些烟气中主要的成分是二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等等,这些成分排到大气层中都会造成大气层平衡破坏,继而出现大气污染、环境生态破坏的局面。不同级别的燃烧电厂在具体使用的设备、煤炭种类上存在差别,但是实际排放出来的烟气成分是一样的,由于燃煤电厂的额定蒸发量与其他产业相比较而言更大,所产生排放的烟气量明显高于其他产业,烟气排放过程中会带出大量的热气,导致排烟管道周围的温度较高,燃煤厂避免高温对人们带来的危害,所有排烟管道采用的是高烟囱,高烟囱带来的问题是:排放高度的提升增加了烟气的扩散范围以及传输距离,增加了烟气的危害程度[1]。除此之外,燃煤电厂排放的烟气还会对扩散范围内的生态环境以及人们的居住环境代理危害,从而影响到人们的身体健康程度。例如:二氧化硫具有腐蚀性,在空气中扩散进入到生物圈能腐蚀植物,还能对建筑物的外部进行腐蚀;烟尘飘落对空气的污染在增加空气中PM2.5的基础上,还导致农作物产量的下降,严重的影响到了人们日常的生产生活。
2 燃煤电厂烟气治理策略
2.1 相关技术的改进
笔者在研究中发现效率较好的除尘设备,在一定程度上能环节我国雾霾频发的状况,此外还能减轻我国电厂烟气质量所带来的压力,但是此方式不是长期的解决办法,治标不治本,不能在根源上治理烟气对空气、环境的污染。我们当前阶段中需要关注的除去经济的增长,还有就是贯彻落实我国党中央提出的可持续发展战略,不断实现技术上的创新发展,以先进技术为依托,降低燃煤电厂烟气对环境带来的影响,使得我国整体环境得到改善,变得越来越好。燃煤电厂基于此要大力增加创新科技的投入,与国际烟气治理新技术的发展把持着一致,在生产之中尽量使用具有环保作用的技术与设备,将烟气找那个的化学成分进行反复的利用,在确保电厂本身经济效益的基础上,加大烟气质量的投入,使得我国经济实现绿色健康发展[2]。
2.2 积极开发绿色新型能源
燃煤电厂要确保烟气治理工作高效展开,在注重高新科技治理烟气得到逐步提升的同时,需要燃煤电厂在日常工作中注意到生产大量投入对环境无污染或者是污染程度较低的能源,对开发新能源技术持以大力支持并加大投资的态度,切实履行自身减少污染保护环境的责任与义务。除此之外,还需要在新能源开发的基础上,注意生产中对资源能源的节约使用,使得能源利用率得到切实的提升,以能源的节省带动自身经济效益与社会效益的增加,确保环境保护与经济建设得到切实的发展。
2.3 加强对脱硫脱硝技术的应用
伴随国家对燃煤电厂超低排放改造程度的加深,国家出台了脱硫、脱销、除尘等电价补贴政策,并且严格的约束了排放标准。
在减排重压之下,燃煤电厂不得不加大环保资金的投入,而超低排放技术在当前主要是脱硫、脱销以及除尘,通过三者间的同力合作达到降低燃煤烟气的目标,使其符合国家的超低排放标准。协同作用的策略简单来说就是氮氧化物的脱除,燃炉内低氮氧化物燃烧加上SCR技术共同发挥作用。二氧化硫的脱除需要的是煤硫粉控制加上湿法脱硫以及使用GGH技术。而粉尘脱除则需要干式电除尘加湿法脱硫以及湿法电除尘。现阶段,我国超低排放技术的研究与应用程度在不断加深,基于此烟气处理需要采取适合的技术组合,来实现烟气的超低排放。
3 燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术
根据燃煤电厂对干法与湿法的选择,湿法脱硫装置在电厂中的应用更加广泛,湿法脱硫技术更具有明显的优势,例如石灰石-石膏法脱硫技术,这是最为常用的湿法脱硫,其工作原理是:利用二氧化硫与石灰石浆液之间的化学反应去除硫,从而得到脱硫目标,在此反映过程中,石膏是反映的副产品,所以此方式被称之为石灰石-石膏法。
当前阶段中对烟气脱硝主要采用的是SCR技术,SCR技术在应用脱硝的实现是通过对还原剂的应用,还原剂一般为碳氢氧化物,应用较多的是氨气,氨气作为还原剂,主要发生下列反应:
由于燃煤烟气中的二氧化氮的主要成分为氮,在SCR烟气脱硝反应中发生第一种反应,在没有催化剂的作用下,二氧化氮也可同氨气发生反应,不过这个反应只能在较窄的温度范围内进行,一般温度在930摄氏度左右。通过对合理催化剂的选择,在较低反应温度中,可实现反应效率的增加,在催化剂的作用下,上述反应过程中电厂适合的温度范围内[3]。SCR脱硝技术在上述过程中会产生一些副作用,副作用影响的是SCR技术的脱硝效率,从而降低催化剂的选择与收率。继而为确保SCR技术脱硝的效率,在应用中需要参考实际的温度与脱除率,在一般的电厂环境中温度为800-1100摄氏度,脱除率为30%-40%,因此在还原剂的选择上,可以选择尿素或者是NH3。
4 结语
众所周知,在20世纪期间我国为推动生产力以及国家经济的高速发展,在电能上面的资金投入非常大,最为常见的应该就是燃煤电厂,这期间对化石燃料的应用,导致环境污染加剧,对人们的生活造成极大的影响。此外化石燃料使用之后会产出大量的二氧化硫以及氮氧化物,前者会造成酸雨,而后者则会形成光化学烟雾,在影响环境的基础上,还对人们的生产生活、经济发展带来极大的影响。因而我们要在原有的基础上采取有效措施,降低燃煤电厂烟气排放的污染。