摘要:目前,我国处在快速发展的新时期,中国工业化进程在社会经济发展推动下不断加快,工业化发展严重污染生态环境。火电厂运行主要依靠煤炭燃烧,在燃烧中会释放硫硝等物质。导致大气被严重污染,当前火电厂在烟气脱硫脱硝中研发应用了脱硫脱硝一体化技术,从而有效降低了生态环境的污染。实现了能源利用效率的提升。分析当前国内火电厂脱硫脱硝一体化技术工艺,为推动生态环保可持续发展提供参考。
关键词:火电厂污染;脱硫脱硝技术;节能环保
引言
因为我国火电厂仍然是以传统的煤炭作为主要能源,所以必然会在生产过程中形成大量的二氧化硫以及氮氧化合物,如何有效地解决这一些有害物质在自然环境中的污染排放已经成为我国污染防治任务的重点。虽然我国已经掌握了许多关于烟气脱硫脱硝生产技术,但是在具体应用中因为许多限制条件导致应用效果并不理想。对此,探讨火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保具备显著社会价值。
1脱硫脱硝技术
目前,国内外所使用的脱硫脱硝技术主要是Wet-FGD+SCR的组合,也就是将湿式烟气脱硫与NH3选择性催化还原脱硝相互结合。湿式烟气脱硫是以碱性的溶液或浆液为吸收剂,同SO2相互反应之后,就会有硫酸盐产物,进而去除S0x。NH3选择性催化还原脱硝主要是在含氧的氛围下通过催化剂让烟气之中的NOx利用氨还原成N2与水,在300~450℃的反应温度下可以达到70%-90%的脱硝率。此技术成熟可靠,目前在全球范围内都得到广泛的应用,但是考虑到其工艺设备的投资偏大,需要预热处理烟气,催化剂价格昂贵并且使用寿命较短,同时还有设备容易腐蚀以及氨泄漏等问题。目前,HC-SCR和低温SCR工艺是改良的重点。HC-SCR脱硝技术是基于有机化合物之中的丙烯、甲烷、丙烷等来替代氨用于还原剂,可以弥补设备腐蚀以及氨泄漏等缺点,并且也可以减少副产物CO的生成。低温的SCR工艺反应温度一般在150~250℃,可以弥补常规工艺之中烟气余热处理面临的不足,控制运行费用。
2火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保
2.1活性焦炭技术
当前活性焦炭技术属于我国火电厂中烟气脱硫脱硝的主要技术之一,这一项技术的应用主要是借助活性焦炭的吸附性能,有效地吸附掉火电厂在生产烟气中的二氧化硫,在一定程度上促使硫与硝实现脱离。活性焦炭技术当中需要加入适当的催化剂,促使硝与硫中的有害物质可以直接转化为硝酸或硫酸,在附着脱硫脱硝设备之后实现分离处理,这一过程可以将硫和硝从烟气当中脱离出来。
2.2湿式同时脱硫脱硝技术的分析
湿式同时脱硫脱硝技术在国际上有两种高效的方法,一种是WSA-SNOx方法,另一种则是氯酸氧化法。其中WSA-SNOx方法的工作原理必须通过一种SCR反应器,而烟气中的氮氧化物在受到催化剂的作用立即转化成了氮气,催化剂还会使二氧化硫变成三氧化硫。而后冷凝器装着转化物在等待凝结,只要混合一定量的水就形成硫酸。这种方法烟气中二氧化硫及氮氧化物的脱除率能达到90%以上,且效果比较理想。WSA-SNOx方法与传统的SCR脱硝工艺相比较,该方法同时脱硫脱硝的技术不仅比传统技术的脱硝效率更高,元素硫还可以得到高效的回收,并且该方法处理过程无废水产生。目前此项工艺已应用于部分商业运行中,项目有着广阔的前景。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一种氯酸氧化法,其最重要的工作原理是在烟气脱硫脱硝过程中通过强氧化剂—氯酸的使用,然后产生氯酸的氧化作用将烟气中的硫氧与氮氧化物氧化,最后在相同设备作用下来达到同时脱硫脱硝的效果。烟气的脱硫脱硝效率不断地提高,并且能够在脱除烟气中的有毒金属元素。而这种方法中主要依靠烟气中的碱式吸收和氧化吸收。在这种方法的使用过程中只会对氨气资源进行消耗,而不存在对其他资源的消耗,因此,也就不会产生多余废水废气废渣,安全性非常高,相比其他方法具有较高的脱硫脱硝效率。
2.3火电厂脱硫脱硝技术的节能环保功效
随着工业化进程不断深入,其所造成的环境污染问题日益严重,随着人们的环保意识不断提高,开始对火电厂排气污染进行严格防控。火电厂脱硫脱硝一体化技术加大研究力度与应用范围。目前研究方向是低成本投入运行,获得较高的能源利用率。火电厂烟气脱硫脱硝技术应用中,充分利用了副产品,规避了二次污染。一定程度上增强了能源利用效率。不断提升烟气脱硫脱硝一体化技术运用水平。通过研究应用副产品,充分利用了资源,实现火电厂烟气的脱硫脱硝,使得社会经济效益得到显著提高。脱硫脱硝一体化技术是世界上脱硫领域领先是国家中应用最多的联合脱硫脱硝措施。通过脱硫脱一体化技术的应用,可在一定程度上节省投资与运费,满足日益严格的NO2排放标准。采用燃烧控制与脱硫脱硝技术在我国已有一定的基础。我国今后要继续加强对控制火电厂烟气排放控制技术的研究,有计划的开展脱硫脱硝一体化技术的应用推广。随着我国环保要求的提高,降低锅炉燃烧NO2排放量非常重要。许多国家厂家与科研机构已积累的丰富的经验。
3烟气同时脱硫脱硝技术的现状及发展方向
在我国烟气治理中,脱硫是重点,其技术主要是选择湿式石灰石-石膏法,也可以考虑电子束照射法和海水脱硫法等,其可以达到超过90%的脱硫效率。目前,脱硝还处于发展阶段,主要是利用SCR催化还原法。最近几年,国家对于氨氧化物的排放也制定了相应的措施与政策,构建了脱硝示范工程,并且对于脱硫脱硝技术的重视度也在不断提升。活性炭(焦)也是主要的脱硫脱硝技术发展方向,本工艺的优点在于:第一,能达到98%的脱硫率,并且在100~200℃的低温下也可以达到80%的脱硝率;第二,经过处理之后,烟气排放无需进行热处理;第三,不会使用水,因此没有二次污染;第四,吸附剂来源广泛,也不会有中毒的问题出现,只需要将消耗的部分补充即可;第五,对于废气之中包含HCl、HF、汞等污染物都可以进行深度处理;第六,带有除尘的功能,其出口的排尘浓度要低于10mg/m3;第七,实现高纯硫磺、液态SO2、浓硫酸等副产品的回收;第八,建设费用较低,并且运转过程更经济,占地面积偏小。使用本工艺的主要缺点在于:第一,活性炭的价格较高,在实际的再生、吸附之中也存在较大损耗;其挥发分较低,不利于脱硝的处理,但可以用活性焦替代活性炭,实现对成本的控制。第二,吸附法脱硫必定会有再生频繁、脱硫速率较慢、脱硫容量低等问题,阻碍其推广应用。第三,喷射氨可以提高活性炭的实际黏附力,导致吸收塔之中的气流出现不均匀分布,同时因为存在氨,会导致管道被腐蚀与堵塞,也容易出现二次污染。
结语
综上所述,在火电厂烟气的脱硫脱硝处理工作中,借助脱硫脱硝一体化技术的合理应用能够有效提高脱硫脱硝的实效性,同时对于环境保护工作的落实也可以提供显著的帮助。借助脱硫脱硝处理工作以及所形成的副产品,可以显著地提高资源的再利用率,并且实现能源消耗量的有效控制。但是,在经济效益方面仍然需要进一步的研究探讨,尽可能减少二次污染的形成以及经济效益的下降,从而为我国火电厂社会效益与经济效益提供有效帮助。
参考文献
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[2]王艳,程轲,易鹏.超低排放背景下燃煤电厂烟气控制技术费效评估[J].环境污染与防治,2017,13(3):244-245.
论文作者:王刚, 范建强
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/29
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