齐立财
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摘要:在现代化社会的发展中,社会各界的环境保护意识在不断增强,而我国环境污染问题日益严重,为了有效解决火电厂烟气污染问题,技术人员需要加大脱硫脱硝技术的研究力度,加大烟气脱硫脱硝一体化技术的应用力度,排除烟气中的有害元素。基于此,本文阐述了火电厂造成的环境污染问题,介绍了火电厂脱硫脱硝一体化技术优势,分析了火电厂脱硫脱硝一体化技术分类及其应用。
关键词:火电厂;烟气;脱硫脱硝;节能环保
1我国脱硫脱硝和烟气除尘技术现状
我国经济发展到一定程度,国家对环境保护程度越来越重视,政府部门对生态的保护力度持续加强,在实际生活中,采取各种先进手段和应用各种设备建设脱硫脱硝技术和烟气除尘技术,应用于各种锅炉以实现对大气污染的治理。根据有关调查,我国目前应用脱硫脱硝和烟气除尘技术的电厂已占据国内总数的90%,国内建设已初具规模,逐渐改善了部分区域的大气污染情况。脱硫脱硝技术应用于电厂锅炉中,一般采用石灰石—石膏湿法,控制煤炭燃烧量,由于吸收塔的作用形式各有不同,导致实际的效果也有所差异。当前环境下,吸收塔一般分为填料塔、液柱塔、喷淋塔和鼓泡塔四种,根据有关试验表明,液柱塔在脱硫设备的应用效果较好。通过对这两项技术的研究分析可得,SCR技术是其主要利用的,可以很好地实现脱硫、脱硝和除尘效果,并有效控制污染物排放的重要技术。这两项技术一般应用于电厂锅炉中,大部分电厂锅炉技术人员通过调试系统设计完成基本的操作,从而实现脱硫脱硝的相关需求。目前,我国这两项技术仍处于探索阶段,但是,可以参考国外的有关经验,结合我国的相关科研成果,从而实现对这两项技术的创新发展。
2火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术分类
2.1干烟气脱硫脱硝一体化技术
高能辐射法属于干烟气脱硫脱硝一体化技术,其主要分成2类,分别是PPCT、EBS。PPCT是电子束辐照法的简称,其主要是利用电子加速器产生的高能离子体氧化烟气污染物,在强氧化反应的基础上,及时消除氧化物、二氧化硫,通过与水蒸气反应生成硫酸和二氧化硫,再与硝酸和预注入氨反应生成硝酸铵和硫酸铵,及时排除烟气中的有害成分。EBS是脉冲电晕离子体法的简称,这种方法主要是由高压脉冲电源代替加速器电子束,其应用原理和电子束辐照法基本一致。在科学技术水平快速提升的大背景下,电子束法得到了十分广泛的应用,整体脱硫效果达到90%,脱硝化率相对较低,整体脱硫率是18%,这项技术在脱硫脱硝过程中不易出现废渣、废水,不会带来二次环境污染问题,而副产品能够进一步加工生产废料,其经济效益比较明显。
2.2湿烟气脱硫脱硝一体化技术
在氯酸氧化反应中,烟气中的一氧化氮和二氧化硫会被氯酸强氧化能力吸收,这种方式主要利用配套设备完成全过程,利用基本吸收法、氧化吸收法实现,这种方式在去除二氧化硫和一氧化氮中取得了良好的效果,还可以去除烟气中有毒的微量金属元素。除此之外,湿烟气脱硫脱硝一体化技术不易引发催化剂失活、中毒问题,具有很强的适应性,且烟气限值相对较小,正常情况下能够进行氧化吸收。该技术的缺陷包括:氯化酸吸收剂制备比较困难、极易腐蚀反应设备、产品中产生的废酸会造成二次污染。
2.3联合式烟气脱硫脱硝一体化技术
在现代化火电厂烟气治理过程中,联合式烟气脱硫脱硝一体化技术的应用十分广泛,其主要是在传统脱硫、脱硝的基础上,利用催化还原技术治理火电厂排放的烟气。在联合式烟气脱硫脱硝一体化技术应用过程中,技术人员需要在脱硫设备的基础上,增加脱硝设备,确保2种设备的共同运行,进一步实现脱硫脱硝一体化。在新时期的快速发展中,常见的联合式烟气脱硫脱硝一体化技术主要是SNRB烟气净化技术的技术性比较强,但是技术操作比较复杂,并且需要占据很大的空间。
2.4臭氧法
该技术在实际使用中会利用臭氧所具备的强氧化性能,确保不可溶的低价态氮氧化物氧化后形成可溶高价态氮氧化物,将碱液放置于洗涤塔内,同时吸收氮氧化物与二氧化硫,进而实现脱硫目标。在实际应用中,脱硫的效率可达到80%,脱硫效率可达98%左右。现阶段,该技术被应用于少数火电厂中,但推广效果并不理想。究其原因:1)使用此技术要求原始的氮氧化物含量低于200mg/Nm3,所以若氮氧化物含量相对较高,要想实现超低排放的难度极大;2)大型烧结机的烟气量较大,对于液氧的需求量也较大,而且实际的运行成本显著增加;3)液氮的存储对安全性提出了较高要求,存在诸多安全隐患;4)臭氧在强氧化处理后会产生氮氧化物,通过与碱液反应产生硝酸盐、亚硝酸盐,参考《硝酸工业酸工业污染物排放标准》可知,当前很多企业水污染物总氮的排放限值是70mg/L,应经过处理后达标才能够排放,因而实际处理量较大,处理的难度也较大,需投入大量资金。
3火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的应用
3.1净化技术的应用
火电厂在应用烟气净化工艺的过程中,需要建设脉冲射流袋式除尘室,做好除尘、脱硝、脱硫等工作,火电厂烟气中含有大量二氧化硫,需要将钠基脱硫剂和钙剂注入袋式除尘器中,利用袋外过滤层的作用去除二氧化硫,且火电厂烟气中的氮氧化合物在氨气作用下排除,最终完成烟气除尘工作,并使用布袋功能实现这项工艺。除此之外,烟气脱硫脱硝一体化烟气净化技术具有很多优势:(1)在常规条件下,烟气净化过程能够去除85%的烟气;(2)通过融合污染物的去除功能,使占地面积有所减少,无须投入大量的技术成本;(3)在实际应用过程中,在选择性催化脱氮之前去除颗粒物和二氧化硫,有利于降低催化剂层中硫酸铵的含量。
3.2活性炭技术的应用
活性炭技术在火电厂烟气脱硫脱硝过程中的应用,主要是在脱硫塔中使用活性炭,活性炭能够吸收二氧化硫,在通过氧化作用后变成硫酸,而从脱硫塔中获取的活性炭内部是无害硫化物,而剩余烟气中二氧化硫在一次分离作用下,排除剩余烟气中的硫化物,活性炭有利于将有害硝化物吸收。除此之外,在脱硫脱硝活性炭技术的应用过程中,技术人员需要注意以下内容:首先,在反应温度达到100~200℃时,需要及时地更换活性炭;其次,认真观察活性炭反应,通过分析液氮、烟气流量、烟气入口温度、停留时间等各项参数,了解活性炭技术在脱硫脱硝中的应用,有效地解决火电厂烟气污染问题。
4安全措施
4.1供氨系统设置泄漏自动报警和联锁切断装置
在氨站和氨气管道区域设置氨气泄漏自动报警和联锁切断装置,达到泄漏气体安全极限后,岗位人员可以通过自动报警装置(声光报警)第一时间发现并处置,同时联锁切断供氨管道阀门,防范事故扩大。
4.2实施压力管道色彩化涂装和管道阀门上锁挂牌管理
将现场氨气、氮气、烟气等气体管道进行色彩化涂装,设置色环标识和流向标识;对现场所有管道截门设置操作牌并上锁,建立管道截门操作牌、钥匙领取记录,由集控调度岗位对照当班操作任务和检修任务统一发放操作牌、钥匙并做好登记,超前防范岗位误操作引发中毒、火灾等生产安全事故。
4.3制作并应用管道盲板
进行氨气、氮气、烟气管道更换或进入吸附塔内部进行检修作业时,在管道阀门关闭、上锁基础上,采取安装管道盲板的本质安全措施,有效切断有毒有害气体来源,实现“自己的安全自己负责”。
4.4改进硫酸试验取送工器具
针对制酸工艺中人工取送硫酸试验存在的酸灼伤安全风险,在硫酸槽出口小罐安装瓶口分液器或增加出液阀门,代替原来使用水舀子取样;盛装浓硫酸试样瓶采用带螺纹盖的试剂瓶,代替原来的广口瓶。通过改进硫酸试验取送工器具,防范浓硫酸取样、送样过程中因溢撒造成酸灼伤。
参考文献
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[2]程超,赵兴杰,马旭旭.火电厂脱硫技术探讨及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].山东工业技术,2018(9):179.