袁守金
内蒙古包头市新恒丰固阳热电厂 内蒙古包头 014200
摘要:在人们对电力行业环保要求不断上升的情况下,有许多企业还是没能科学合理地通过相关技术进行烟气脱离脱硝除尘的工作,在当前社会快速发展的潮流下电厂所排除的废气是以往的数十倍,严重影响了人们的生命健康以及对环境造成了严重的污染。为此,相关人员应当选择适合的方式开展对燃煤脱硝技术的研发工作,为我国社会的健康发展做贡献。
关键词:电厂锅炉;脱硫脱硝 ;烟气除尘
引言
工业的发展不但推动了国内的社会经济发展,而且为工业的生产与创造带来许多好处。由于电力行业中的燃煤电厂会产生大量的有害气体,这些有害气体不但会危害人们的呼吸系统,而且可能严重影响社会的正常运行。除此以外,还有有毒物质的气体排放在很大程度上违背了国家近年来倡导的绿色发展理念。对于国内长远的经济发展来说,也是一种损失。对此,相关部门必须要加大对燃煤电厂的治理力度,尽可能用科学合理的治理技术来降低它对环境带来的危害。
1燃煤脱硝技术概述
煤炭是一种易燃的矿物成分,是中国工业生产和正常开采的重要燃料油。在剧烈燃烧的过程中,它将产生更多的氮氧化物。形成三种主要方法:一是快速的氮氧化反应。煤中的烃正离子基团在高温环境中与周围空气中的气态氮反应形成氮氧化过程。二是热氮氧化过程,它将在煤炭燃烧期间产生大量热量。促进氮气和氧气在清洁空气中产生氮氧化物的不同反应;三是制造燃料氮氧化物。在剧烈燃烧的过程中,煤在高温下分解为正离子化合物,然后,在洁净空气中与二氧化碳反应,逐渐形成氮氧化物过程物质。实质上是指燃烧高温烟气的各种售后技术。当上述三种不同形式的氮氧化反应物相互分离时,通过将有害气体直接转化为液态物质和液态元素,可以大大减少有害气体物质的逐渐形成。
2分析火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的现实意义
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。据统计,平均每天直接用于燃烧的煤炭量高达12t。其中,火电厂对煤炭的燃耗量,在目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影响,甚至会形成酸雨。虽然处于运行状态的燃煤机组的脱硫设备安装基本完成,但是,其脱硝以及除尘设备的应用,仍有很大的提升改造空间。因此,相关建设人员应该在明确脱硫脱硝及烟气除尘技术应用现状的情况下,找出优化控制的方法策略,这是实现工业发展可持续目标的重要课题内容。
3现代烟气除尘技术
在烟气的治理过程中,经过理论的革新和技术的进步,烟气除尘技术主要是利用物理的方法进行。虽然发展出了不同的处理方法,但各有利弊,在具体使用中还要根据具体情况选择。(1)机械式除尘器。以燃煤为燃料的锅炉在使用过程所排放的烟气中,占据绝大部分的是粉尘,所以要降低燃煤锅炉的污染物排放,就必须对粉尘进行处理。常规的粉尘处理方式就是机械式的除尘方式,原理简单,利用粉尘本身的重力和运动过程中的惯性来完成操作,达到去除粉尘的目的。但对于不同的使用目的,具体在操作中方式不同。旋风除尘器是常用的除尘方式中最为代表的一种,价格便宜且操作简便,所以有广泛应用,其利用较大的风力将粉尘进行集中,并且可在相对高压和高温条件下稳定工作,效率较高,但是其也有明显缺点,由于自身条件的限制,对粉尘中粒径较小的微粒效果差,达不到完全处理的要求,有待进一步改进。(2)过滤式除尘器。所谓过滤就是将粉尘中不同粒径的颗粒进行分离,再进行处理的方法,一般按照其使用情况分为颗粒层除尘器、空气除尘器以及袋式除尘器。利用不同过滤材料对粉尘的截流将不同粒径的颗粒进行收集分离。工业中常用的新型颗粒层除尘器,工作效率较高,可到80%以上。(3)静电吸尘器。静电吸尘器主要用于带电粉尘的处理,由于特定高温高压条件下,空气会被电离从而极化带电,对煤气的处理也一样,煤炉内部高温高压情况下也会使粉尘极化,从而具有极性,通过外加电场对极性粉尘定向吸引迁移,达到除尘的目的,静电吸引除尘效率高,但受制于外界条件和锅炉状态,因此适用条件苛刻。
4脱硝脱硫技术
4.1湿法脱硫脱硝技术
湿法脱硫脱硝技术是目前火电厂进行原煤的脱硫脱硝处理中最常采用的技术。常见的方式主要有两种。其一是利用吸收剂对发电过程中产生的各种大气污染物进行吸收,以此来达到脱硫脱硝的目的。另一种是传统的石灰石--石膏湿法技术,这种技术的脱硫脱硝的效果非常好,甚至达到了90%以上的脱除率。此外通过这种方法得到的副产物也能通过回收进行再次利用,避免了脱硫脱硝后的副产物对环境进行二次污染或者副产物难处理的问题产生。
4.2金属氧化物脱硫脱硝技术
金属氧化物脱硫脱硝技术的应用原理,主要是通过载体中的金属氧化物、烟气内部S02、O2反应形成硫酸盐,硫酸盐可以当作NH3选择性催化剂,用于氮氧化物与氮气的还原,达到脱硫脱硝的目的。金属硫酸盐、甲烷在还原反应下,会形成单质金属、金属硫化物,火电厂锅炉运行产生的烟气当中,利用氧化作用生成金属氧化物,实现脱硫脱硝协同控制。金属氧化物脱硫脱硝技术包含诸多工艺,其中CuO工艺的应用最为普遍,该工艺常见的载体有SiO2、Al2O3与活性焦,S02脱除率超过90%,NOx脱除率可达75%~90%
4.3干法脱硫脱硝技术
干法脱硫脱硝技术的使用必须在干燥的环境之中,这项技术通过吸收剂对锅炉发电过程中产生的废气中的硫和硝进行吸收和反应,以此达到脱硫脱硝的目的。因为在这个过程中不会产生水蒸气、硫蒸气等对机器设备有害的腐蚀气体,所以采用这种方式可以在一定程度上保护机器设备。这种技术随着科学技术的发展也在不断地完善,目前出现了许多新的处理方式。比如采用电子束对烟气进行辐照,或借助高能电子对硫元素和氮元素产生的各种化合物进行分解以此脱硫脱硝的方法。这些新的技术和方法丰富了干法脱硫脱硝技术,提高了脱硫脱硝的效率和脱除率,使干法脱硫脱硝技术可以更好地促进火电厂的发展。
4.4高能电子活化氧化技术
高能电子活化氧化技术在实际应用中有两种工艺作为选择,即电子束法、脉冲电晕法。其中电子束法需要运用到电子加速器,该装置在运行形成高能等离子体,针对烟气内部包含的气态污染物进行氧化处理,SO2、NOX等物质受到高能电子的强烈氧化作用,开始和水蒸气反应,产生雾状硫酸、硝酸。这两种物质和氨之间反应形成硫酸铵、硝酸铵,最后产生的净烟气会直接排入到大气中。脉冲电晕法会运用到高压脉冲电源达到发电的效果,可以去到传统加速器电子束,从价格方面减少支出,与此同时这两种模式的反应机理也是电子束法相同。
结语
人们和社会对于生态环境的要求都越来越高,为了满足人们的需求以及企业更好更平稳地发展,火电厂有必要对发电过程中产生的各种大气污染物进行治理,电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的重要性便由此凸显出来,火电厂应该更加重视这项技术的应用,更积极地进行节能减排工作,提升企业在市场中的竞争力。
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