火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保

2019-12-17 21:34王涛
魅力中国 2019年37期
关键词:焦炭氮氧化物火电厂

王涛

(国电电力大同发电有限责任公司,山西 大同 037043)

随着我国社会的进步,近年来我国环境污染问题也逐渐受到了广泛关注,特别是大气污染、酸雨等环境问题的出现,对我国人民的生命财产安全造成了严重的影响。在这些环境污染问题中,氮氧化物是对大气环境造成影响的主要成分之一。而氮氧化物绝大部分都是通过火电厂燃烧发电产生的。因此想要将环境污染等问题进行相应解决,就要严格管理和控制火电厂中对煤炭的燃烧和排放,从而有效防止污染的进一步扩散。为此,我们就将对火电厂脱硫技术进行研究,并对相关的脱硫脱硝一体化趋势进行深入阐述,希望对今后环境问题的改进起到更大的积极影响。

一、研究火电厂锅炉脱硫脱硝的现实意义

科学技术水平的提升,使得各行各业的发展对煤炭能源的需求量越来越大。其中火电厂对煤炭的燃耗量,在当前节能减排的发展背景下,仍呈现出递增趋势。这种情况下,火电厂大量排放的污染物就会对周边的生态环境建设造成严重的污染影响,严重的甚至会形成酸雨。因此,我国采用脱硫方式,来降低污染物的排放量,截止到2014年底,全国已投运火电厂烟气脱硫机组容量达到了7.6亿kW,占全国煤电机组容量的92.1%。虽然处于运行状态的燃煤机组的脱硫设备安装基本完成,但其脱硝以及除尘设备的应用,仍有很大的提升改造空间。这就需要采取有效的脱硫脱硝技术,这是实现工业发展可持续目标的重要课题内容,相关人员应将其充分重视起来,以用于实践。

二、火电厂烟气脱硫脱硝现状

火电行业由于烟气排放所产生的污染较重,因此行业开始脱硫时间也比较早,早期发展的技术主要是从外国引进的,由于激烈的行业竞争,致使厂商在价格上一直在打持久战。为了在市场上获取有利竞争位置,一些厂商不惜牺牲生产质量,最终致使很多脱硫设施出现问题,影响实际脱硫效果。当前,国家已经对环保工作开始重视,污染排放也得到了一定的控制,但是一些火电厂仍采用原有的方式进行脱硫脱硝处理,这样做的后果只会增加火电厂的运营成本,使火电厂更难维持下去,因此,就当前的情况来看,火电厂的脱硫脱硝技术仍有待加强。

三、火电厂烟气脱硫脱硝技术应用

(一)活性焦炭技术

活性焦炭技术主要会利用活性焦炭的吸附能力,更好的吸附火电厂所产生烟气中的二氧化硫,在一定程度上使硫、硝进行脱离,同时活性焦炭技术中还会引入相应的催化剂,使硝与硫等相关有害物质在其作用下能够合理转化为硝酸以及硫酸,并附着于脱硫脱硝设备中活性焦炭上,被送至于该设备中分离设备中,此时能够更好的将硫与硝从火电厂烟气中脱离出来。同时,从烟气中所脱离出的二氧化硫还会在脱硫脱硝设备的支持下接受再次加工,并被送至二层脱硫脱硝设备中,当其中所包含的有害物质与第二层设备催化剂发生反应时会生成氮气,除此以外,在第一层设备中附着硫酸的活性焦炭会接受350°高温作用,此时会在高温的影响下释放出二氧化硫气体,切实保证火电厂后期所排放的烟气净化效果更加理想,根据相关数据统计,在火电厂进行烟气脱硫脱硝过程中应用活性焦碳技术时有效率更高,甚至能够达到95%以上。

(二)低氮燃烧技术

低氮燃烧技术是一种有效的脱硝技术,其主要应用于火电厂在燃烧煤炭过程中,在使用该项技术过程中,火电厂相关工作人员会改变一定的燃烧条件,来起到降低烟气中氮氧化物含量的主要目的,保证最终所排放的烟气中氮氧化物有害物质含量明显下降。基于对低氮燃烧技术的详细分析,发现该种技术主要分为以下五类:其一,为循环流化床锅炉燃烧技术;其二为空气分级燃烧技术;其三为烟气再循环技术;其四为氮氧化物燃烧器技术;其五为燃料分级燃烧技术。在火电厂运用上述低碳燃烧技术时,都会采用更改燃料燃烧方式方法的手段来达到脱硝效果,在具体使用过程中,会通过降低空气比,改变空气混合方式来避免烟气中生成氮氧化物,虽然从理论上讲低氮燃烧技术实施效果应较为理想,但是就实际情况而言,现阶段其脱硝率处于25%到40%之间,脱硝效果并不十分理想。

(三)高能辐射法

高能辐射法作为一项较为先进的烟气脱硫脱硝技术,在当前的火电厂烟气处理中使用的范围还不是很广。这种方法主要是通过对火电厂所产生的有害气体进行高能辐射,最终实现一定程度的脱硫脱硝。从目前国内的高能辐射技术研究来看,该种方法主要分为两种,即电子照射与离子法。其中前者的主要原理是利用电子加速器对烟气中的硫、氮等危害物进行气化,确保其在发生强烈氧化后可以与水混合反应,生成易消除的氮硫化物,同时再与烟气当中的氨进行反应生成易于清除的氨化物,最终将烟气净化。当前阶段,很多学者认为离子法可以通过热化学反应、氧化路径的方式将烟气当中的二氧化硫与氮气等物质分离出来。

四、实现火电厂烟气脱硫脱硝技术节能环保的策略

脱硫脱硝一体化工艺已经成为各国控制烟气污染的研发热点,大多数脱硫脱硝一体化工艺仅停留在研究阶段,尽管已经有少量示范工程应用,但由于运行费用较高制约了其大规模推广应用。开发适合我国国情,投资少、运行费用低、效率高、副产品资源化的脱硫脱硝一体化技术成为未来发展的重点。

结束语:

在实际的火电厂生产中,难免会产生很多的大气污染物,危害人类健康,因此在实际火电厂生产中,一定要做好烟气的脱硫脱硝处理。在处理火电厂烟气的过程中,不同厂家要结合自身的实际情况,选择适于本厂的脱硫脱硝技术,尽可能的除去烟气中的污染,从而达到国家要求的节能减排标准,最终为降低大气污染做出应有的贡献。

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