电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保

发表时间:2020/10/14   来源:《当代电力文化》2020年15期   作者:王勋
[导读] 文章对目前我国火电厂的烟气脱硫和脱硝的技术应用现状进行介绍,
        王勋
        白音华自备电厂 内蒙古锡林郭勒盟 026209
        摘要:文章对目前我国火电厂的烟气脱硫和脱硝的技术应用现状进行介绍,提出一种烟气脱硫脱硝一体化技术,分析不同技术的应用情况,以及相应的节能环保效果,以供参考。
        关键词:电厂;烟气;脱硫脱硝一体化;应用;节能环保;
        工业化的发展严重污染生态环境,特别是火电厂,因为其实际运行主要依靠煤炭燃烧,在实际的燃烧过程当中会释放硫、硝,直接进入到大气当中,使得大气被严重污染。现阶段,在火电厂的烟气脱硫脱硝方面,研发并使用了脱硫脱硝一体化技术,使得火电厂煤炭燃烧对于生态环境的污染有效地降低,一定程度上也实现了能源利用效率的提升。
        1火电厂烟气脱硫脱硝现状
        我国的火电厂脱硫脱硝技术是在引进外国技术基础上,经过国内相关科研人员的辛苦研究才逐步发展起来的。在此过程中,国内的一些企业加入对技术的研究消化与吸收队列之中。目前,国内的许多火电厂都安装有脱硫脱硝设备。我国已经能够自己生产与制造相关的设备。随着我国能源需求与环保需求的提高,一些新的技术相继被研发出来,脱硫与脱硝逐渐走上一体化道路。技术研发仍然处在初级阶段,我国目前的技术水平与发达国家相比仍然存在非常大的差距。许多技术仍处于研究阶段。在技术飞速革新的时代,许多火电厂的脱硫脱硝技术仍停留在原始层面,大部分火电厂的气体排放不符合国家环保要求。
        目前在火电厂中比较常用的烟气脱硫技术主要有干法脱硫、湿法脱硫等技术。前者就是在烟气中添加催化剂以及吸收剂的方式来对其中的二氧化硫进行祛除,且目前比较常用的催化剂和吸收剂就是氧化物以及活性炭,且根据催化剂的不同也表现出不同的效果。此种方法通常具有较高的脱硫效率,但是由于所用吸收剂无法重复使用而具有较高的成本。而后者则主要使用液态的吸收剂,比较常用的就是石灰石/石灰-石膏以及海水脱硫技术,也是目前在火电厂中最为常用、技术最为成熟以及成本投入较低的脱硫技术。但是其技术所需的设备成本却比较高。因此针对上述两种脱硫技术,有关学者提出了融合尿素脱硫工艺以及超重力技术的方式来实现脱硫效果的提升以及设备体积的减小、成本的降低等。
        而针对火电厂的烟气脱硝技术来说,其主要的原理就是使用还原剂来将烟气中的氮氧化物转换为氮气等。目前我国火电厂中应用的脱硝技术普遍不够成熟和完善。所应用的烟气脱硝技术也主要是从国外引进,而且比较常用的方法也主要有催化还原法、选择性催化还原法以及联合法等。其中的选择性催化还原法比较完善和成熟,其主要的原理就是使用NH3作为还原剂来对烟气中的氮氧化物进行还原。
        2、火电厂烟气脱硫脱硝技术
        2.1.石灰石-石膏法。在火电厂除烟的各类方式之中,运用最广泛的方式就是石灰石-石膏法。该项技术最大特征表现在技术操作较为简便,相对成熟化,操作起来也较为稳定,具备较高的脱硫性,所以受到了人们的青睐,和其他技术相比,该项技术在烟气之中的二氧化硫等气体的吸收方面占据着绝对的优势,可以显著减小大气污染。石灰石-石膏法的烟气脱硫体系之中可以分成四个结构,分别是烟气系统、脱水系统、二氧化硫系统和浆液制备系统。将石灰石和水混合在一起,制成浆液,之后运用水利旋流器装置实施分离,依照具体生产的实际情况,来将浆液放到相应的存储设备实施储存。随即再运用浆液泵,将存储的浆液输送到吸收塔之内,运用该种方式实施烟气脱硫脱硝的处理工作,其最终的处理效率可以实现九成以上。该种方式因为对于煤炭的等级标准相对较低,在处理过程中所需要的材料相对宽泛,成本造价相对较低,所以受到了诸多厂家的欢迎。
        2.2.活性炭技术。活性炭技术的根本原理就是在脱硫体系之中添加一定量的氨,运用烟气和水蒸气之间的共同作用,可以一起除去二氧化硫气体和硝酸根离子。

该项技术的脱硫效率基本可以达到九成之上,脱硝则可以实现五成的效果。其主要就是运用活性炭的超强吸附能力,将火电厂烟气之中的二氧化硫等有害气体吸附,另外在反应之中添加适量的催化剂,随即将二氧化硫与硝酸根等转化成为可以溶于水的硫酸和硝酸,再将其完全吸附到活性炭之中,实现了烟气的脱硫脱硝处理工作。
        2.3.湿法有机催化氧化烟气联合脱硫脱硝技术。湿法有机催化氧化烟气联合脱硫脱硝技术,实质上就是在催化氧化脱硫的基准之上发展起来的一种新型烟气联合脱硫脱硝技术,被运用在火电厂的烟气脱硫脱硝之中。该种方式的原理是将催化剂添加到液相之中,那么在有氧气的情况下,将二氧化硫生成了H2SO4,另外则是将一氧化氮转化成为二氧化氮,在碱性条件之下获取到硫酸铵或硝酸铵复合肥。湿法有机催化氧化烟气联合脱硫脱硝技术的脱硫脱硝系统主要涵盖控制系统、催化剂回收系统、中和剂与催化剂供给系统、过滤分离系统、烟气系统、氧化系统以及吸收塔系统等。
        2.4.高能辐射法。该项技术是目前一类先进的烟气脱硫脱硝一体化技术,其主要利用辐射火电厂烟气之中所出现的有害物质,从而实现脱硫脱硝的方式。该种方式分成两类:电子照射法和脉冲电晕等离子法。电子照射法主要是运用高能电子裂解烟气之中所涵盖的氧气与水分子等,产生出来诸多氧化型粒子,将二氧化硫和氮气脱离出来。脉冲电晕等离子法主要运用还原路径、热化学法和氧化路径来针对火电厂烟气实施脱硫脱硝。其中,电子照射法主要利用电子加速器将工作区域烟气之中的二氧化氮、二氧化硫等有害物质实施气化,确保在被强度氧化之后,可以和外界中水和氧气发生反应,从而和烟气之中的氨气发生反应生成硫酸氨和硝酸氨,使烟气得到很好地净化,可以直接排入大气之中。
        2.5海水脱硫技术
        海水脱硫技术主要是利用海水中存在的碱成分,通过海水中的碱度来脱离烟气中的二氧化硫成分,以此降低烟气中的二氧化硫浓度,起到保护环境的处理目的。现阶段,海水脱硫技术涉及五大处理系统,分别为海水供应系统、二氧化硫恢复系统以及水质恢复系统、烟气系统。在实际应用中,海水脱硫技术不需要使用相应化学燃料,因此较为清洁环保;并且在处理过程中主要是借助海水资源,因此前期投资成本低,经济效益明显。但也正因为在应用过程中需要应用一定量的海水,因此火电厂在选址建设时,要尽可能使其周围存在海水资源,这样才能确保该技术的现实应用。总的来说,海水脱硫技术清洁环保,不会造成对环境的二次破坏,同时应用成本较低,是一项较为理想的火电厂烟气脱硫脱硝技术。
        3、火电厂脱硫脱硝技术和节能环保
        在工业化进程深入的背景下,其所造成的环境污染问题也逐渐突显出来,为此,人们开始重视环境保护。针对火电厂烟气的处理,在全球范围内都将精力放在烟气的脱硫脱硝技术上。而且,对于火电厂的脱硫脱硝一体化技术也加大了投入,进一步推动该技术的发展。当前,所研究的主要方向就是通过低成本投入与低运行费用,获得较高的能源利用率,实现能源利用的可持续发展。在对火电厂烟气脱硫脱硝技术的运用过程中,也充分利用了副产品,在烟气的脱硫脱硝处理方面,不仅规避了副产品的二次污染,而且还综合利用了副产品,一定程度上增强了能源利用效率,达到了节能环保的目标,使得烟气脱硫脱硝一体化技术的运用水平与效果都得到了提升。由此可见,通过对副产品的研究与应用,不仅能够实现火电厂烟气的脱硫脱硝,与此同时也充分地利用了资源,能够达到节能环保的标准要求,使得经济与社会效益都有明显提高。
        总之,在火电厂的烟气脱硫脱硝过程中,烟气脱硫脱硝一体化技术的应用效果十分理想,使得硫氧化物与氮氧化物对大气产生的污染有效降低,而且还增强了对两者的净化与治理力度。在此基础上,充分利用了处理以后所产生的副产品,使得能源可以循环利用,与我国的节能环保要求相吻合,有效地增强了经济效益,降低了环境污染。
        参考文献:
        [1]张军.火电厂烟气脱硫脱硝技术.2018.
[2]赵雁.浅谈火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保.2018.
[3]王松涛.火电厂脱硝技术与脱硫脱硝一体化发展研究[J].科学技术创新.2018.
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