电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术

发表时间:2021/1/18   来源:《中国电业》2020年9月27期   作者: 温生启 朱婷婷
[导读] 社会经济的发展促进着人们生活水平的提高,同时也带来了资源紧张的问题
        温生启  朱婷婷
        兰州陇能电力科技有限公司 甘肃省兰州市 730000
         
        摘要:社会经济的发展促进着人们生活水平的提高,同时也带来了资源紧张的问题。随着我国可持续发展和国际环保理念的推动,作为我国的能源消耗最多及污染物排放量位列前茅的燃料电厂,需要对生产系统进行脱硫脱硝改造,对生产过程的烟气除尘技术进行优化,确保电厂生产过程的污染量得以降低,从而提高能源的利用效率。根据国家出台的有关方案对电厂的煤炭燃烧排放量进行约束,保证电厂锅炉荷载能力和抗震性满足电厂安全生产的需求,采用最新的技术和设备确保燃煤发电组实现超低排放量的目的。
        关键词:电厂锅炉;脱硫脱硝;烟气除尘;技术
        1锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术现状及优势
        现阶段我国大部分使用锅炉的企业已经开始应用脱硫脱硝及烟气除尘技术,多数企业技术人员通过对锅炉设备的系统设计和调试,基本完成了脱硫脱硝及除尘的参与实现,同时企业投入大量的人力和资金对设备和技术进行改进。
        脱硝脱硫和烟气除尘在技术工艺应用方面并不复杂,经过漫长的技术革新,当前脱硫脱硝及烟气除尘技术完成了操作流程的简化和整体自动化操作的集成,有效减少工作人员的工作量,从而不需要企业耗费过多的人力和财力。通过控制酸碱度及操作温度就可以实现基础参数观测和控制,降低了企业成本支出。
        广泛的技术应用、简化的流程操作使得脱硫脱硝及除尘技术有利于各种规模和类型锅炉技术升级,装置环保有效,确保燃烧装置不会对环境产生不良影响,避免环境的二次污染。
        2电厂锅炉脱硫脱硝技术
        2.1干法脱硫技术
        干法脱硫技术一般应用的环境必须保证其干燥度,这项技术通过颗粒状或者粉末状的吸收剂对锅炉产生的废气中的硫和硝进行吸收,经过一系列的反应后呈现的产物必须为干粉,从而实现脱硫脱硝的目的。在这个反应过程中,不会产生废硫或水蒸气等对锅炉设备造成腐蚀的气体,从而在一定程度上对机器设备起到保护作用。现阶段最常见的两种干法脱硫技术为荷电干式喷射法和等离子体法,前一种通过吸收剂使反应程度和反应过程进行变化,从而实现脱硝效率提高的目的;后一种方法通过电子束辐照烟气或者借助高能电子,通过电力分解硫元素和氮元素产生的化合物,再将化合物应用于农业生产中,从而提高脱硫脱硝技术的使用价值。
        2.2湿法烟气脱硫脱硝技术
        湿法烟气脱硫脱硝技术由于其较突出的技术优势,是锅炉中最常见的脱硫脱酸及除尘技术。吸收剂是此项技术的关键,利用吸收剂在不同阶段和程度吸附烟气中的二氧化硫和一氧化硫,从而完成锅炉废气的脱硫。在此过程中常用吸收剂主要为含碱性较高的物质,例如废电石渣,利用类似碱性物质,借助碱性硫酸镁方法有效中和烟气的硫含量,最终达到二氧化硫去除的效果。
        部分工厂锅炉利用石灰石-石膏湿法技术,同样可以达到烟气中脱硫脱酸的效果,此项技术的关键在于石灰石-石膏的充分利用,实现对废硫和废硝的吸附,经过多年的技术革新,现阶段已经能够达到至少91%的脱硫率。此项技术最大的优势在于脱硫后可以得到再次利用的副产品,在降低烟气中脱硫脱酸浓度的基础上,最大限度提高废物利用率,避免废物堆积和浪费,达到环境保护的效果。
        2.3半干法烟气脱硫脱硝技术
        半干法烟气脱硫脱硝技术是锅炉脱硫脱硝中最常用的一种技术,一般是通过烟气湿热蒸发,定时查看烟气的反应,再结合除尘器实现脱硫脱硝的目的。半干法烟气脱硫脱硝技术一般分为两种类型,一种是炉内喷钙湿活化法,通过水射流加湿器和活化反应器等专门的辅助设备,在喷水后清除锅炉内部存在的硫和硝,从而降低脱硫脱硝技术的投资成本;另一种技术为旋转喷雾干燥法,通过吸收剂和烟气进行反应,在一定程度提高脱硫的整体质量,有效把控锅炉脱硫脱硝的成本,从而保证电厂锅炉的正常运行。


        3电厂锅炉烟气除尘技术
        3.1静电除尘
        静电除尘是烟气除尘技术中最常用、应用最广泛的一种。这项技术一般通过静电除尘器吸附较为细微的粉尘,在除尘过程中又不会产生过多的尘屑,除此之外,静电除尘器的使用不会受到温度的影响,锅炉在运行过程中会产生较高的温度,这项技术可以迅速、准确地完成任务,静电除尘的效率极大程度提高。静电除尘器在实际的应用过程中,即使长时间处于高负荷的工作状态,其磨损的程度也不会太严重,通常情况下,其使用年限基本可以达到预期的目标。但是,静电除尘器也存在相应的缺点,其安装程序较为复杂,难度较大,购买的成本较高,需要对其磨损程度进行准确把控,定期对其进行保养,避免其使用效果和使用年限受到影响。
        3.2旋转电极除尘技术
        旋转电极除尘技术与静电除尘技术在工作内容上没有本质区别。旋转电极除尘设备主要由正负电场两部分组成。在阳极内可安装旋转除尘装置。在烟气除尘过程中,当粉尘积聚到一定程度时,设备能完全去除烟气中的粉尘含量。同时,清洗设备区不限于粉尘堆积区,烟气中的粉尘也可在设备旋转过程中进行清理。
        在锅炉的生产阶段,必须保证除尘设备具有较高的稳定性,以保证烟气粉尘达到最佳的除尘效果和效率。除尘技术经历了几个发展阶段。企业采用旋转电极除尘设备,阳极部分采用旋转和旋转除尘刷。当积灰达到一定厚度时,将粉尘彻底清除,有效避免设备内产生二次粉尘。在设备运行过程中,其除尘效果较好,其溶解性在最终排放时可达到最大程度的下降。
        3.3湿式静电除尘器
        电站锅炉在运行过程中,不同地方积灰量不同,产生的粉尘也分为不同的类型,有的地方多,有的地方少。对于扬尘量较小的场所,可采用旋转除尘器进行清理;对于扬尘量较大的区域,旋转式除尘器和电除尘器不能达到除尘目的,还需采用湿式电除尘器。在具体应用过程中,旋转除尘器和湿式电除尘器同时运行的基本原理是相似的。除尘的目的是通过使用除尘器来达到除尘的目的。然而,它有细微的区别。也就是说,湿式除尘器是用水除尘的。这种除尘方法可以将粉尘向一个方向冷凝,从而降低电阻频率。它还可以将除尘区域周围的细粉尘带出,彻底清除该区域。湿式除尘器具有明显的优点。
        4电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术发展前景
        4.1分析脱硫脱硝技术发展
        传统火电厂必须顺应时代发展的要求,在保证自身脱硫效率的同时,对脱硫脱硝技术进行创新。新建火电厂要根据自身发展需要,履行应有的责任。脱硫脱硝技术在电站锅炉运行中起着不可替代的作用。一方面为实现节能减排目的提供了有效依据,另一方面大大提高了脱硫脱硝的性价比,具有更广阔的发展前景。由于锅炉脱硫脱硝技术既能降低污染空气的有毒气体含量,又能改善空气质量,达到除尘、净洗的效果。因此,有关部门需要加强电厂脱硫脱硝技术的研发,确保科技成果转化为科研成果,更多地投入生产应用,为了提高电站锅炉运行效率,降低能耗,必须及时发现和分析存在的问题,并采取有效措施加以解决。值得注意的是,该催化剂对污染物的吸收转化有很好的效果,同时能在很大程度上降低能耗,加大脱硫脱硝技术的推广力度,保证电厂的稳定运行,实现国民经济的可持续发展。
        4.2除尘技术发展分析
        在除尘技术中,最稳定、最高效的是静电除尘技术,旋转电极除尘技术是静电除尘技术未来的发展趋势。旋转电极电场利用阳极部分的阳极板和除尘刷旋转旋转,彻底清除区域内的积尘,避免二次粉尘的产生。除尘效果好,排放浓度大大降低。针对火电厂粉尘排放要求高的特点,采用湿式电除尘器对其进行除尘。与干式除尘器相比,除尘效率可提高70%。
        结论
        综上所述,脱硫脱硝及烟气除尘技术具有减少耗能和投资成本、提高运行效率的优势,被国内电厂九成左右的锅炉采用。针对电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的现状,综合分析几种脱硫脱硝及烟气除尘技术,对这两项技术的发展前景提出展望,加大对这两项技术的研究力度,从而实现节能减排的目的,推动电厂企业经济效益和社会效益的提高。
        参考文献:
        [1]沈淼,苏晖,孙芳婷.探究电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术[J].节能与环保,2020(04):42-43.
        [2]张荣荣.探究电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术[J].科技风,2019(19):195.
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