电厂烟气脱硫工艺分析与选择

发表时间:2020/12/10   来源:《当代电力文化》2020年22期   作者: 全先超1 武天也2
[导读] 在时代不断进步的背景下,社会经济也得到高速发展。
                               
         全先超1 武天也2
        吉林省九台市昭旭能源产业园区华能九台电厂 吉林省长春市 130501
        
        摘要:在时代不断进步的背景下,社会经济也得到高速发展。脱硫脱硝一体化技术是我国目前燃煤发电厂的烟气脱硫过程中的一项技术,本文主要就我国的脱硫脱硝一体化技术在燃煤发电行业的发展状况进行了描述,并结合我国电厂在实际的烟气脱硫工作中面对的一些问题进行了研究,并且据此推断一下未来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:电厂;烟气;脱硫脱硝一体化;应用
        引言
        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,电厂烟气脱硫脱硝技术的发展极为重要。当前,一些电厂逐步实现了烟气脱硫脱硝一体化,取得了理想的应用效果,因此,这种一体化也必将成为未来发展的主要趋势,有利于实现电厂的可持续发展。
        1传统技术
        目前为止,世界上普遍都采取脱硫脱硝一体化处理的技术是WetFGD+SCR/SNCR,它的核心技术是采用湿化的方法对有害的烟气进行脱硝,采用的原料是石灰或者石灰石,工作效率要大于90%。但是该技术的工作量巨大,操作工序较复杂,前期运营的成本过高,不仅有让电厂亏损的隐患而且还容易造成二次污染。
        2电厂烟气特点
        近年来,随着技术的快速发展,发电方式越发具有多样性,满足了人们的各种用电需求,但是,从当前形式来看,燃煤发电依旧是应用最为普遍的发电方式。在我国,燃煤发电技术经历了漫长的发展时期,其发电技术已经相对成熟,但是电厂生产中的烟气处理问题依旧没有得到有效的解决。燃煤放热过程中,烟气中含有大量的氮氧化物等,这些物质会直接造成大气质量的下降,造成了大气污染,不利于自然生态的保护。因此,在电厂的发展中,最为关键的是烟气的处理。对不同的电厂而言,其存在燃煤性质的差异,这种差异也直接造成了烟气中有害物质含量的差异,因此,各个电厂都需要根据自身的烟气特点来进行脱硫脱硝装置参数的设计。从我国当前燃煤的电厂的发展情况来看,其烟气总体排放量较大,烟气温度较高,一般都在1200℃以上,这种情况下,如果不加强对烟气的处理,当污染达到一定的程度以后,就会造成酸雨,甚至更为严重的生态威胁,因此,烟气脱硫脱硝技术改进具有现实意义。
        3电厂烟气脱硫脱硝一体化技术
        3.1CuO吸附法脱硫脱硝技术
        CuO吸附法脱硫脱硝技术是当前脱硫脱硝一体化技术的主要表现,该种技术下,电厂烟气脱硫脱硝处理主要是将CuO复合剂作为吸附剂,主要是将烟气中所含有的二氧化硫、氮氧化物等有害物质加以吸收,从而实现有害物质的脱除处理,最为常用的吸附剂为CuO-SiO2等。为保障良好的脱除效果,在反应过程中,必须创造良好的反应条件,将反应温度控制在300-500℃以上。根据有关实践,当反应温度达到700℃以上时,其脱硫与脱硝效率可以达到90%与75%,而当反应温度更高时,其脱除效率更高。反应温度与脱除效率存在着紧密的关系,二者呈现出正向变化的关系,因此,在电厂应用该种技术时,需要对反应温度加以科学控制。在CuO-SiO2吸附剂条件下,其可以与烟气中的二氧化硫发生化学反应,生成硫酸铜,将氮氧化物还原为氮气、氧气,这种反应过程也就有效实现了烟气中有害物质的还原与脱除处理,该种处理方式的脱尘效率极高,甚至高达99.9%。综合来看,CuO吸附法脱硫脱硝技术对控制烟气中的硫含量与氧含量等有着重要的作用,其还原所产生的氨能够被回收与利用,有效保障了烟气的回收效率。

CuO吸附法脱硫脱硝能够取得良好的污染物脱除率,当反应温度达到特定的条件以后,其脱除率甚至可以高达90%,在应用该种处理方式的过程中,基本不会产生任何的废渣,也不会出现二次污染等情况,一些反应产物还可以被回收利用。但是,从该种技术的利用局限性来看,其技术处理相对落后,与传统工业处理方式相类似,在处理过程中,吸收剂稳定性、温度控制等需要消耗较高的成本,比如,在吸附剂的循环利用过程中,经由吸收、还原、氧化等反应过程,CuO的活性大大降低,在未来需要加以改进。
        3.2脉冲电晕法脱硫脱硝技术
        脉冲电晕发是20世纪80年代日本学者Masu-da在研究电子束法过程中提出来的,它是属于干法脱硫。在高压脉冲电源产生的高能电子激活中要添加氨作为反应剂,并且会生成硫酸铵和硝酸铵肥料。脉冲电晕法脱硫脱硝技术实际操作较为简单,但是具体的方法效果却无法得到精准的控制,只是进行单纯的电机脱硫脱硝,不但对脱硫率和脱硝率难以把控,并且由于电厂烟气中含有害物质较为复杂,而脉冲电晕法脱硫脱硝技术而且会电解其他的污染物质,形成新的污染物质危害大气。
        3.3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。
        4电厂脱硫脱硝一体化技术的发展趋势及前景
        近年来,随着国家对烟气排放的严格要求,电厂在发展的过程中,必须结合其生产工艺的特点,对脱硫脱硝一体化技术加以科学应用,从技术应用的可行性与经济性等方面着手,保障技术的实际应用效果,保障脱硫脱硝技术能够在烟气处理中起到良好的脱除效果。比如,在一些电厂,各种一体化技术得到了普遍的应用,成为脱硫脱硝处理的主要技术方向,但是,由于在各种技术的应用中,存在一定的优势与不足,必须结合具体的情况,对脱硫脱硝技术等加以科学选择,保障各种一体化技术能够充分发挥其技术优势,避免脱硫脱硝技术受到其他因素的影响,出现脱除率不高的情况。当前,一些电厂的脱硫脱硝中,逐步应用了一些自动化技术等,有利于提高其烟气处理效果,促进了电厂经济社会效益的实现。
        结语
        在我国经济飞速发展的同时,我国的环境污染问题也非常突出,燃煤发电作为一个很容易造成环境污染的行业,加大我国燃煤发电企业的烟气脱硫脱硝一体化技术发展进步是非常必要的。虽然我国同一些发达国家相比,对燃煤烟气的脱硫脱硝一体化技术的应用与研发相对来说仍然处于起步阶段,但是我们不能因此就轻视这一工作,在选择脱硫脱硝技术时,必须结合自身实际进行技术选择,提高对电厂的烟气净化效果。这不仅能够提高我国发电行业的可持续发展进程,同时还能够有效减少环境污染,实现绿色生态发展。
        参考文献
        [1]王雪涛,王沛迪,刘予,等.电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势.能源与节能,201(8).
        [2]刘国瑞.电厂烟气脱硫脱硝一体化应用研究.节能与环保,2019(7).
        [3]吴小东.电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势.化工设计通讯,2019(8).
        [4]电厂唐志军.电厂探究燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势.电厂资源节约与环保,2019(2).
        [5]电厂刘国瑞.电厂燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化应用研究.电厂节能与保,2019(7).
        [6]电厂电厂郭娇娇电厂.电厂改性活性焦烟气脱硫的研究.太原:太原理工大学化学化工学院,2019(11).
        
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