低碳经济中的燃煤电厂脱硫脱硝除尘工艺发展探究

发表时间:2021/4/12   来源:《中国电业》2020年35期   作者:李云山
[导读] 当前我国电厂中大概有超过一半以上的企业仍然使用煤炭作为燃料进行产能。
        李云山
        国家电投集团远达环保装备制造有限公司  江苏盐城  224000
        摘要:当前我国电厂中大概有超过一半以上的企业仍然使用煤炭作为燃料进行产能。我国作为煤炭储备的大国,其中一半以上的煤炭均用于发电,由于煤炭的大量燃烧为生态环境带来严重的污染,因此本文将以低碳经济作为研究背景,针对当前我国大部分燃煤电厂中所采用的脱硫脱硝以及除尘等相关工艺的结合进行深入探究,其目的是在燃煤电厂实现产能的基础上有效减少对环境造成的污染。
        关键字:低碳经济;燃煤电厂;脱硫脱硝除尘工艺
        一、燃煤电厂的脱硫工艺
        由于燃煤电厂在发电的过程中会通过煤炭的燃烧排放出大量的含有硫化物的气体以及微小颗粒,对大气产生严重的污染问题。因此应采用现代工艺实施脱硫工艺,以减少对环境产生的污染。
        1.采用燃烧前洗煤工艺进行脱硫
        实施洗煤工艺主要是在煤炭开采过后随之进行,其具体的工艺方式有很多中。包括采用物理、化学等方式进行洗煤,随着科技的不断进步,相关研究者在物理化学方式洗煤的基础上对微生物脱硫工艺以及筛分洗煤工艺等又有了突破性进展。其洗煤工艺的运用主要是使煤炭在运输过程中所产生的运输成本有效降低,并且提高对煤炭的使用率。洗煤工艺的运用还可以从某种层面上提高煤炭的质量,改变传统煤炭在燃烧过程中对环境造成的污染。
        多数企业中采用的普通工艺与标准工艺的洗煤技术均是通过物理方式进行洗煤,其原因是此种工艺方式相较于经济实惠并且易于实施。具体的做法是首先将其煤炭通过粉碎机进行粉碎,利用水流动的方式将粉碎后密度发生改变的煤炭与煤矸实施分离技术从而可以达到洗煤的目的。采用物理洗煤工艺主要是将煤炭中含有的无机硫成分进行脱硫处理。其脱硫成分占到总煤炭中无机硫的10%~20%。通常洗煤工艺需要通过大型的机械设备进行洗煤,在洗煤过程中应保持各机械设备的正常运转,否则会影响洗煤的效果。
        2.通过燃烧过程实施脱硫工艺
        普通工艺对燃煤进行脱硫时一般采用喷钙的方式。具体做法是把石灰石投入到炉体内,石灰石通过炉体内的高温将其结构发生化学分解,产生和两种化学物质。而在与炉中的煤炭进行充分燃烧后,将会产生大量的进而生成。在喷钙反应实施的过程则会利用使固化,进而生成与炉体内产生的飞灰以及废渣等一同排出。其处理的效率可以达到90%以上,脱硫目的得以实现。
        为了使脱硫的效率有效地提高,使用标准工艺则是在利用干法脱硫的方式,在煤炭燃烧的过程中往锅炉内实行喷钙,在锅炉的后部可以增设雾化增湿器,然后再次进行喷水处理。 锅炉尾气在燃烧后逐渐进入冷凝状态,通过充分的冷却后进入到吸收塔内。吸收塔内有部分石灰石以及石灰浆,这些物质可以与含有硫化物的烟气进行混合,再利用洗涤的方法将其去除。洗涤过后再次通过锅炉后部设置的增湿器进行除雾处理,除雾过后采用加热器进行加热处理方可达到排放的标准。脱硫工艺中采用的普通工艺与标准工艺优缺点如图1所示。                       
                                   
        二、燃煤电厂的脱硝工艺
        燃煤电厂在生产的过程中除了可以排放含有硫化物的气体以外还以向大气排放氮氧化合物。此种化合物对大气的污染相对较大,因此除脱硝工艺以外更应注重其脱硝工艺。
        1.脱硝的普通工艺
        脱硝的普通工艺主要是利用具有选择性的非催化还原法对烟气进行脱硝。具体方法是在无催化剂的条件下将含有基的还原剂采用喷射的方式进入到温度高达900°以上的区域内,并且将还原剂快速的进行分解,通过蒸发形成,而则会与烟气中含有的通过化学反应生成还有。非催化还原法对温度的要求相对较高,通常在900°以上,所以整个脱硝工艺过程中最重要的是对温度的严格把控。温度过高或过低都会造成还原剂在使用的过程中遭受到不同程度的损失,使的还原率得到降低,加重运行成本的负担,影响脱硝工艺的整个效果。
        2.脱硝的标准工艺
        标准工艺下的脱硝工艺主要是通过选用催化剂在氧气存在的条件下优先利用二者经过化学还原反应原理生成氮气和水,此种还原法不与烟气中的氧发生氧化反应。采用选择性催化还原的技术关键点是要与催化剂的失活相关联。而烟气中含尘量过高会直接使催化剂产生变异而出现中毒的现象。采用此种技术进行脱硝使其效率更加高效并且在一定的程度达到高于98%以上的脱硝效果。与此同时与烟气中含有的那能够充分的结合,使氨的含量与之间的含量之比低于1%。两种工艺中的优缺点如图2所示。
                          
        三、燃煤电厂的除尘工艺
        1.高效的除尘器
        高效的除尘器工作的原理是通过除尘器中的主机械利用离心而产生惯性力量将高温过程中产生的灰尘和颗粒有效去除。因其除尘效率高且运行的成本低被众多小燃煤电厂企业所利用。但高效除尘器对高温加热过程中所产生的大颗粒灰尘去除效果相对较弱。此除尘工作的开展可以使工作的效率更加高效同时解决了烟尘排放过程所出现的超标问题,同时可以实现对煤灰的回收再利用。
        2.采用静电除尘器
        静电除尘工艺可以将空气中6LM左右的尘粒去除。但利用此除尘器的过程中会因热胀性以及材料的稳定性等多种问题,目前尚未在我国各大燃煤电厂中广泛应用。为了能够使除尘的效果更加显著,国外相关研究者对静电除尘器研究不断加深,通过双区电以及高压电等方面使其除尘器有了进一步的发展。在低碳经济的环境背景下,我国当前在大型的燃煤电厂中多数采用静电除尘器,并取得了一定了成效。
        3.高性能的过滤器
        (1)主要采用颗粒过滤器达到除尘并且其除尘效果相较于其他除尘方式而言较为理想。可以将空气中10LM左右的尘粒去除,但其缺点是在高温环境下会导致床层出现堵塞的症状。
        (2)金属网过滤器除尘的结构部件主要是金属纤维。但纤维在除尘的过程中耐高温的性能较差,所以并不适用于高温环境下的除尘。
        四、结束语
        在当前倡导低碳经济模式的发展之下,进一步优化脱硫脱硝工艺可以将空气内的气体和粉尘有效的去除,使工业发展与保护生态环境二者有机结合,促使电厂的高效发展。
        参考文献:
        [1]蔡铁城,黄志祥.低碳经济环境下的燃煤电厂脱硫脱硝除尘技术[J].中国战略新兴产业,2018(16):70.
        [2]莫洪.低碳经济中的燃煤电厂脱硫脱硝除尘工艺发展[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(12):191-192.
        [3]殷国庆,谷志国.低碳经济环境下的燃煤电厂脱硫脱硝除尘技术[J].现代工业经济和信息化,2017,7(07):37-38.
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