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摘要:近年来,人们生活水平快速提升,对电力的应用要求也在不断上升中。为可以提升到电厂锅炉脱硫脱硝以及烟气除尘的效果,有效避免电厂发电对我国环境造成的影响,本文简单讲解了燃煤脱硝技术,希望能对未来工农业发展的环境保护起到一定的作用。
关键词:电厂锅炉;脱硫脱硝;烟气除尘
引言
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。
一、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。
二、电厂锅炉脱硫脱硝技术分析
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.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。
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。
三、电厂锅炉烟气除尘技术分析
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。
2.活性炭法
该种方法主要是利用活性炭的活性,将二氧化硫吸附在活性炭的表面,使其与氧气、水蒸气等反应,形成硫酸被吸附。活性炭脱硫法应用过程中,根据活性炭状态差异,可将其分成移动床、流动床以及固定床三种类型的活性炭脱硫方法。对于固定床活性炭法而言,用于每月失活、失活相对较慢的催化剂,或者温度控制限制反应器尺寸的固定场所。基于固定床活性炭法的应用进行脱硫除尘时,因气体可以直接经床层不需要反混,其转化率可达99%。对于流化床活性炭法而言,其脱硫时主要适用于那些颗粒相对较小,而且不容易碎裂、失活较快的催化剂,在一些大设备中可以大规模应用
3.湿式静电除尘
电厂锅炉在运行过程中,不同地方的灰尘积累量各有不同,灰尘产生的也分为不同的种类,有的地方较多,有的地方较少。对于灰尘排放量较少的地方,可以通过旋转式除尘器进行清理;对于灰尘量排放较大的区域,仅凭旋转式除尘器和静电除尘是不能够完成实现除尘的目的,还需要借助湿式静电除尘装置,在具体应用过程中,同时运行旋转式除尘器和湿式静电除尘装置,二者运行的基本原理大致相似,都是通过除尘器的应用以达到除尘的目的,但是其本身又有细微的区别,即湿式除尘器是通过水来清除灰尘,这种除尘方式可以使灰尘向一个方向凝聚,从而使电阻频率得以降低,还可以带起除尘区域周边的细小灰尘,对该区域进行彻底地清除,湿式除尘器明显具有的优势较大。
四、电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术发展前景
1.分析脱硫脱硝技术发展
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
2.分析除尘技术的发展
除尘技术中运行最稳定、效率最高的是电除尘技术,旋转电极除尘技术是电除尘技术的未来发展趋势。旋转电极电场利用阳极部分的阳极板和清灰刷进行回转、旋转,彻底清除区域堆积的灰尘,避免二次灰尘的产生,这种除尘效果较好,很大程度降低了排放的浓度。对于火电厂粉尘排放较高要求的,需要通过湿式静电除尘器对积尘进行吸附,相比干式除尘器,其提高的效率高达70%
结束语:人们和社会对于生态环境的要求都越来越高,为了满足人们的需求以及企业更好更平稳地发展,火电厂有必要对发电过程中产生的各种大气污染物进行治理,电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的重要性便由此凸显出来,火电厂应该更加重视这项技术的应用,更积极地进行节能减排工作,提升企业在市场中的竞争力。
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