燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势

发表时间:2020/11/11   来源:《当代电力文化》2020年17期   作者:窦海斌1郝立军2
[导读] 本文简单地对脱硫脱硝技术进行概述,分析了燃煤电厂脱硫脱硝一体化的重要性。
        窦海斌1郝立军2
        华能吉林发电有限公司九台电厂 吉林省 长春市 130000
        摘要:本文简单地对脱硫脱硝技术进行概述,分析了燃煤电厂脱硫脱硝一体化的重要性。主要对燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术进行了研究,并且推断一下未来燃煤电厂脱硫脱硝一体化技术的发展前景,希望能够为我国的燃煤发电行业提供一些意见。
        关键词:燃煤电厂;烟气脱硫脱硝;一体化技术
        引言
        燃煤电厂的生产中,煤炭资源是主要的能源,由于煤炭燃烧会产生大量的污染物,如果在生产过程中不对烟气加以必要的处理,就会造成严重的大气污染,尤其是烟气中的二氧化硫与氮氧化物等,更是大气环境的主要污染源。因此,燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术的发展极为重要。
        1脱硫脱硝技术概述
        从脱硫脱硝技术的应用来看,其技术应用主要是要对工业生产中所产生的氮氧化物、硫氧化物等加以处理,由于这些物质对于大气环境产生了严重的威胁,因此脱硫脱硝技术的应用具有现实意义。近年来,随着技术的进步,在一些工业企业,脱硫脱硝技术逐步实现了创新,比如脱硫脱硝一体化技术的应用,使得在工业生产中可以进行硫、硝的同步处理。从当前脱硫脱硝一体化技术的发展现状来看,其往往包含了烟气脱硫与脱硝组合技术、吸附剂脱硫脱硝技术、系统改造技术等类型,有效保障了脱硫脱硝处理的整体效果,推进了工业企业的可持续发展。
        2燃煤电厂脱硫脱硝一体化的重要性
        近年来,各个燃煤电厂逐步开始走可持续发展道路,因此,燃煤烟气的综合治理,成为各个燃煤电厂发展中需要重视的问题。如果燃煤电厂在烟气的处理过程中,仅仅依赖单一的脱硫与脱硝工艺,不仅会占用大量的土地资源,还会造成投资成本、运营成本的增加,不利于燃煤电厂经济社会效益的实现。在当前我国对于排放标准越发严苛的背景下,必须实现脱硫脱硝技术的改进,降低燃煤烟气对大气的污染程度。在此背景下,各个燃煤电厂加大了在脱硫脱硝技术、装置等方面的投入,逐步实现了脱硫、脱硝工艺的结合,脱硫脱硝一体化技术趋向明显,这种趋势降低了在脱硫脱硝工艺设备方面的投入,有效实现了燃煤电厂相关运行成本等的有效控制,取得了理想的脱硫脱硝处理效果,有利于促进燃煤电厂的长远发展。
        3传统技术
        Wet_FGD+SCRSNCR技术是我国目前主要采用的烟气脱硫脱硝技术,Wet_FGD+SCRSNCR技术的原理主要是以湿式的方式,来对燃煤发电所产生的烟气脱硫,并且推动消化,还原。对燃煤发电所产生的烟气进行脱硝则是采用选取性不进促进消化还原技术。传统的Wet_FGD+SCRSNCR技术来进行脱硫脱确,其原理是碳化处理石灰石,确保燃煤产生的烟气脱硫效果大于90%。虽然传统的Wet_FGD+SCRSNCR脱硫脱硝技术效果较好,但是实际工作中的工作量较大,并且生产中的成本费用较高,同时还容易对环境产生破坏,导致二次污染。
        4燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术
        4.1CuO吸附法脱硫脱硝技术
        目前为止最为常用的吸附剂主要有CuO-SiO2、CuO-Al2O3,CuO吸附法脱硫脱硝技术分为两步反应:首先在吸附器中进行反应,化学反应的温度环境在300℃到450℃之间。吸附剂与SO2反应,生成CuSO4;由于CuO和生成的CuSO4对NH3还原氮氧化物有很高的催化活性,结合SCR法进行脱硝。其次在再生器中进行反应:吸附剂和CuSO4,用H2或CH4对CuSO4进行还原,再生出的SO2可通过claus装置进行回收制酸;还原得到的金属铜或Cu2S在吸附剂处理器中用烟气或空气氧化成CuO,生成的CuO又重新用于吸收还原过程。该工艺能达到90%以上的SO2脱除率和75%~80%的氮氧化物脱除率。

可以看出反应效果和反应时的温度成正比,所以反应时要提高反应环境的温度。最终和二氧化硫发生反应生成硫酸铜,并且把氮氧化物还原为氮气和氨,避免了二氧化硫和氮氧化物排放对大气造成的污染。并且对于形成的硫酸铜也可以采取一定的方法来促使其发生相关的化学反应,进而制得我们所需要的铜和硫酸溶液,其回收效率也是比较高的。
        4.2脉冲电晕法脱硫脱硝技术
        脉冲电晕法在实际的应用过程中,主要是通过高压电源电晕的放电效应来实现对烟气中一些化学物质的电解,放电过程中所产生的高能电子承担着重要的电解作用,该种电解反应,产生了非平衡等离子体。具体的反应过程中,放电电极上交直流叠加电源,高压电源会产生脉冲电晕放电反应,烟气中的相关分子在此反应过程中会产生巨大的能量,进而获得常温状态下的非平衡等离子体。这些等离子体可以与烟气中的二氧化硫、氮氧化物等分子产生相应的电化学反应,最终形成酸,而反应产物酸与氨的反应,可以形成新的产物,被应用于化学加工,实现了资源的有效利用。燃煤电厂烟气中主要的污染物是二氧化硫与氮氧化物,通过脉冲电晕法,有效实现了对烟气中有害物质含量的控制,起到了良好的脱硫脱硝处理效果。相比较而言,脉冲电晕法脱硫脱硝的操作相对简单,仅仅借助于高压电源的放电过程,就可以实现电解反应,进而实现对燃煤烟气中相关物质的脱硫脱硝处理。在该技术的应用过程中,也同样存在着一系列的技术问题,比如人为因素无法实现良好的反应控制,因此也就无法保障脱除率;在电解反应过程中,还会产生一些污染物质,形成二次污染;该种技术下的反应产物一般以微粒形态存在,收集相对困难,存在较大的耗能。
        4.3炭基催化脱硫脱硝法
        炭基催化脱硫脱硝法主要就是采用一些活性炭、活性炭纤维或者活性焦针对燃煤电厂烟气进行吸附,活性炭和活性焦由于两者的材质不同,所以它们的吸附性也不同,活性炭有两个吸附工艺,分别是吸附塔和再生塔。活性焦则只有一种吸附工艺:吸附塔。吸附塔在吸附时分为上下层进行脱硫,活性焦在其中上下运动,烟气在其中左右运动。对于烟气中的二氧化硫和氮氧化物的吸附效果强,进而就能够达到脱硫脱硝的目的,针对炭基催化脱硫脱硝法的使用过程来看,其处理的工艺流程并不复杂。此外,科学地使用炭基催化脱硫脱硝法还能够有效地回收烟气中的硫元素,可重复多次使用,具有比较明显的优势,但是当前的应用水平比较低,需要进行进一步的开发。
        5一体化技术应用和发展
        通过对上文指出的各项燃煤烟气脱硫脱硝技术,我们可以看出尽管各项技术的效果都相对不错,但是在技术的使用条件等方面存在很多不同之处。举个例子来说,CuO吸附法尽管相对成熟,脱硫脱硝效果较高,然后由于传统工业对温度和稳定的要求较高,大量的传统企业没有办法广泛应用此项技术。随着我国燃煤发电企业的发展和环保问题的不断突出,燃煤电厂势必要减少生产中的环境污染,提高烟气的脱硫脱硝效果,因此发现脱硫脱硝一体化技术,减少燃煤发电企业的负面影响是非常重要的,燃煤发电企业要加大投资与研发力度,不断改进这些技术,满足燃煤发电企业的需求,推动我国社会基础产业的发展。
        结束语
        总言而之,近年来,在燃煤电厂的发展过程中,脱硫脱硝处理呈现出明显的一体化特征,有效提高了脱除率,降低了烟气中有害物质的含量,实现生态环境保护,使得燃煤电厂脱硫脱硝处理能够符合可持续发展的要求,促进燃煤电厂的长远发展。
        参考文献
        [1]郭良河.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施分析[J].科学技术创新,2019,(3):163-164.
        [2]薛琴.电厂脱硫脱硝一体化技术及应用研究[J].资源节约与环保,2017,(6):2-3.
        [3]李瑞,段永明.燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势[J].居舍,2019,(2):180-181..
        
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: