探究电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术

发表时间:2020/11/30   来源:《科学与技术》2020年第21期   作者:朱旺
[导读] 由于我国工业化的迅猛发展,对电力的需求也愈来愈多,因此造成的大气污染污染了环境、威胁了人们的生命健康,造成了得不偿失的严重后果。
        朱旺
        四川广安发电有限责任公司  四川 广安  638000
        
        摘要:由于我国工业化的迅猛发展,对电力的需求也愈来愈多,因此造成的大气污染污染了环境、威胁了人们的生命健康,造成了得不偿失的严重后果。随着人们生活质量的不断提升,对于生活环境的质量提出了更高的要求,也越来越关注自身的健康状况。因此,电厂作为威胁自身健康的主要威胁源头,脱硫脱硝和烟气除尘技术显得尤为重要。在当前的科技发展水平下,我国已经熟练运用这一技术,并取得了众多的成效。
        关键词:电厂锅炉;脱硫脱硝;烟气除尘技术
        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。这些技术的应用可以大大减少煤炭中的污染物,从而达到保护自身环境的最终目的。
        2电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术应用优势分析
对于电厂锅炉来说,烟气除尘技术和脱硫脱硝技术的应用优势主要体现在以下三个方面。首先,这两项技术不需要使用复杂的技术工艺,且便于应用,不会耗费更多的人力物力。我国的电厂在应用这两项技术的时候,由于操作流程比较简单,已经能够实现整体自动化操作。而电厂锅炉的操作人员只需要负责操作温度以及酸碱度等重要参数控制工作。其次,烟气除尘技术与脱硫脱硝技术在使用过程中不会花费过多的费用,应用成本较低。这是因为这两项技术在应用过程中不包括复杂的操作工艺,耗费的人力物力非常有限,因此很容易实现成本控制。第三,这两种技术的应用范围相对广泛,能够适用于各种类型的电厂锅炉,且在使用期间不会对锅炉装置产生不良的影响,相对来说比较环保。
        3电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术分析
        3.1脱硫脱硝技术
        (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。
        (2)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。


        (3)半干法脱硫脱硝技术
        半干法脱硫脱硝技术也是目前常用的脱硫脱硝技术之一,该技术是在固体、液体、气体中对烟气的湿热蒸发反应来达到脱硫脱硝的目的。这种技术有两种方式可以实现脱硫脱硝。第一是在电厂锅炉内部通过增湿和添加活化反应剂来和烟气中的含有硫元素和氮元素的化合物进行反应和吸收。第二是将吸收剂进行液雾化处理,使其可以更快更充分地与烟气反应,以此提高硫和硝的脱除率。这种技术具有辽阔的发展空间,所以企业应该积极地对其进行改良和完善。
        3.2烟气除尘技术
        对煤炭燃烧过程产生的各种固体小颗粒和烟尘进行处理的过程就是烟气除尘技术的原理。现在火电厂普遍使用的烟气除尘技术只有两种:静电除尘和袋式除尘。这两种技术中静电除尘的除尘效率更高,本文主要分析静电除尘技术。静电除尘技术是将烟尘先通过强电场,使粉尘颗粒带上电子,使其在通过除尘电板时被通电的电板吸附下来,这样便可以将粉尘处理干净。静电除尘技术的除尘效率很高,也具有很大的发展和应用前景。
        4各项技术的未来发展
        4.1脱硝技术的发展
        脱硝技术主要通过两个方式,一是低氮燃烧技术;另一个是SCR烟气脱硝技术。两种技术均可使燃烧更充分,达到充分脱硝效果。目前,火电厂炉内烟气脱硝技术常采用以下三种方式,一是把还原剂放进烟气内,利用化学反应产生氮气与水,温度会达到350℃左右,脱硝率最高可达90%左右;二是SNCR烟气脱硝技术,该技术的反应器为炉膛,当炉膛温度达到850~1100℃,脱硝还原剂所分解出的NH3与炉内产生的NOx发生SNCR化学反应,生成N2,该技术的脱硝效率不高,大约在20%~50%,同时所产生的N2O对臭氧会造成不利影响;三是SNCR/SCR联合烟气脱硝技术,该脱硝技术效率在60%~80%,是前两种技术的综合,但是由于系统技术的复杂性,实际应用较少。
        4.2分析脱硫技术的发展
        脱硫技术采用石灰石-石膏湿法是比较普遍的,但是,火电厂脱硫技术的关键在于吸收塔,吸收塔的型式不同,所产生的效果也会不同。通常吸收塔分为四种:一是填料塔。填料塔利用内部固体填料,可以让浆液从填料层表层流入其中,和炉膛内烟气融合,实现脱硫目的,但是,在应用这种方法时,可能产生堵塞现象;二是液柱塔。通过烟气与气、液融合,充分传质,完成脱硝,虽然在脱硫方面效率很大,但是,炉内无阻塞,烟气产生的阻力会造成脱硫损失较多;三是喷淋吸收塔。喷淋吸收塔脱硫技术的应用较为广泛,通常,炉膛烟气自上到下运动,外形为喇叭状,或是利用特定角度可以向下喷射,对烟气进行充分吸收。虽然从结构上和造价上都优越于前两种,但是烟气分布不均匀;四是鼓泡塔。利用石灰石将烟气压置下面,但烟气与浆液融合后就会产生鼓泡,起到很好的脱硫效果,效率高,烟气流量分配均匀,缺点是阻力较大,结构较复杂。
        4.3分析除尘技术的发展
        除尘技术在运行稳定性来看,电除尘效率要较高一些,电除尘技术的发展趋势倾向于采用旋转电极的方式,旋转电极电场中阳极部分采用回转的阳极板和旋转的清灰刷。当烟尘达到反电晕厚度时,就会把灰尘彻底清除,不会产生二次烟尘,这种除尘效果好,而且在排放的浓度上也会有所降低。除此之外,对于粉尘排放标准较高的火电厂而言,还可以增设湿式静电除尘器,由于烟气的粉尘颗粒能够吸附带电负离子,就可以通过湿式静电除尘器将积尘进行吸附,而相比于干式电除尘器而言,湿式电除尘器效率可达70%。
        结束语
        由上可知,环境是人类赖以生存的基础,为此在全面发展到我国综合实力的同时,应提升到对环保工作的重视程度。在应用到煤矿等会排出废气的燃料的同时,应当注重到对燃煤烟气脱硝技术的应用,有效降低到煤矿在应用的过程中对大气所造成的污染,才能创建出一个更为优良的环境。
        参考文献
        [1]翟伟.试论电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术[J].电子乐园,2019(2):0230-0230.
        [2]赵丹.电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术浅析[J].电子乐园,2019(5):0180-0180.
       
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