烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略研究 张立志

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:张立志
[导读] 摘要:目前,我国经济发展的过程中,依然以火力发电为主,而火力发电会消耗煤炭等资源,不仅会消耗大量的自然资源,而且还会排放出大量含有粉尘、二氧化硫的烟气,从而对环境造成严重破坏。
        北京铝能清新环境技术有限公司  100142
        摘要:目前,我国经济发展的过程中,依然以火力发电为主,而火力发电会消耗煤炭等资源,不仅会消耗大量的自然资源,而且还会排放出大量含有粉尘、二氧化硫的烟气,从而对环境造成严重破坏。所以,想要推动我国经济可持续发展,火电厂必须要对现有烟气排放设备进行改造,加强对环境的保护力度。因此,对烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略进行研究具有重要意义,可为火电厂降低污染物的排放奠定良好基础。
        关键词:烟气脱硫技术;脱硫脱硝除尘;环保策略
        《大气污染防治行动计划》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》《柴油货车污染治理攻坚战行动计划》《重点行业挥发性有机物综合治理方案》《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》等一系列文件均提出油品储运销VOCs污染监管。综上所述,为进一步推动储油库VOCs减排,同时落实党中央、国务院的“六稳”“六保”要求,根据精准治污、科学治污和依法治污要求,有必要对行业和地方反映的现行标准存在的问题进行修订完善,以提高标准的可行性、针对性、科学性、依法性。
        1 烟气脱硫技术
        火电厂运行的过程中,主要是通过对煤炭资源的燃烧来产生电力能源,而煤炭燃烧的过程中,由于其中存在硫元素,导致产生的烟气当中存在二氧化硫,当二氧化硫遇到水后,就会产生硫酸,进而对环境造成了破坏。所以,火电厂排放烟气之前,应对烟气进行脱硫处理,具体来说,常用的脱硫技术包括以下几类:
        1.1 SNCR脱硝技术
        SNCR脱硝技术是指催化剂的作用下, 含有NHx的还原剂会被喷入高温的炉膛内, 从而迅速热分解成NH3, 并进一步和烟气中的NOx发生反应, 生产N2和H2O。显而易见, 这种技术需要利用炉膛的高温区域来进行反应, 所以需要对锅炉进行一定的改造, 具有应用成本低的优点。但其脱硝率明显低于SCR技术, 只能运用在一些对脱硝效果要求不高的机组。目前, 通过将SCR和SNCR技术进行联合使用, 可以发挥这两种技术的各自优势, 在保障脱硝率不受影响的条件下, 还能节省技术的投资和应用成本, 是火电厂大气污染物烟气脱硝技术的主要发展趋势之一。
        1.2 湿法烟气脱硫技术
        在我国火电行业内,应用的烟气脱硫技术有很多,其中,最为常见的就是湿法烟气脱硫技术,具体来说,主要有两种的脱硫方式:一是石膏法,在吸收塔内加入一定量的CaSO3,当其与烟气中的硫接触后,在化学反应的作用下,形成了CaSO4,即石膏,从而达到了脱硫的目的,但该方法脱硫后,会产生大量的石膏,由于火电厂销路不畅,经常出现石膏挤压的现象,且会产生一些难以进一步处理的废水,通过这一方法脱硫时,能够将烟气中90%以上的硫去除,脱硫效果较强;二是抛弃法,在吸收塔内,加入以石灰为主的浆液,通过喷淋的方式,将其与SO2接触,使得石灰并未CaSO3或CaSO4,从而达到脱硫的目的,通过该方式脱硫时,不仅会产生大量无法处理的垃圾,而且还会在吸收塔内产生污垢,容易造成塔的堵塞。
        1.3电子束烟气脱硫技术
        在人们环保意识不断提升的今天,传统烟气脱硫技术已经无法满足社会各界的要求,这一背景下,火电行业逐渐研发出一种全新的脱硫技术,即电子束烟气脱硫技术,这一技术是在物理脱硫的基础上,加入了化学脱硫原理,操作非常方便,均是由自动化设备操作;其中以干法处理为主,不会产生废水;能够产生NH4NO3与(NH4)S2O4等物质,可以作为化肥处理;同时与传统脱硫技术相比,该技术的脱硫效果更高,可以将烟气中95%以上的硫去掉。该脱硫技术的流程为:先去除烟气中的烟尘,并导入到冷却塔内,将烟气的温度控制现在60℃。之后针对烟气的具体情况,加入适量的氨气,压缩空气与软化水,同时利用电子束照射。在电子束的催化下,加快了二氧化硫、二氧化氮等物质的氧化反应速度,从而产生了硫酸与硫酸,之后,硫酸、硝酸与氨气进行反应,形成了NH4NO3与(NH4)2SO4,从而达到脱硫的目的。


        2 烟气脱硫脱硝除尘技术
        2.1 氨肥法烟气脱硫脱硝除尘法
        烟气脱硫脱硝除尘技术当中,较为常见的方法为氨肥法,该方法中首先需对气体进行吸收,这一过程较为复杂,烟气由气相向液相传递时,不仅要设置合理的温度,而且还要控制设备内部的湿度,以使设备内的气相与液相在特定的平衡状态下,特别是氨气与烟气接触时,更应确保两者的平衡;二是脱硫脱酸,由于脱硫工艺较为繁琐,因而在整个处理流程内,会在吸收SO2的同时,确保NH3与H2O处于特定的比例下,使两者能够有效结合到一起,进而将烟气中的硫去除,并脱掉一定的NO;三是除尘,整个烟气处理环节当中,除尘处于关键的地位,一般由三个环节构成:(1)在高速状态下,将粉尘导入至磁化器内,导入的过程中,由于存在离心力,使其出现波动;(2)粉尘运动时,喷洒适当的水务;(3)在磁化器内,对烟气中的硫进行处理,以增强除尘效率。
        2.2 催化烟气脱硫脱硝除尘技术
        通过催化法处理烟气中的硫、硝与粉尘时,主要由两种技术构成:一是循环烟气脱硫技术,即在传统脱硫装置的基础上,加入文丘里部件,通过其构建出双塔双循环烟气脱硫装置,从而加强脱硫效率;二是催化烟气脱硫技术,利用该技术对烟气进行处理时,可根据烟气情况,与特定物质发生氧化反应,从而将硫脱去;与此同时,产生的有毒气体会导入至下游泳道内,将其分解为H2O与NH3。
        3 创新环保技术
        在环保技术的创新过程中主要是节约环境设施的能源消耗,首先是除尘装置,和以往除尘装置比较电除尘存在加工效能高与阻力小的优势,能实现大体积粉尘的处理目标。能源消耗包含较多条件,尤其是电极灰尘的存在、除尘温度及湿度;脱硫装置的创新可选取火电厂催化裂化装置,尽可能提高污染物SO2与NOx等采集量。实际应用上以降低脱硝工作能源消耗为主要目的,间歇脉冲供电应用比较常见,便于增强电除尘成效,控制反电晕,减少反电晕次数是能源控制的有效手段。催化裂化装置可基于脱销装置能源消耗过程中对蒸汽消耗与风压损失进行集中化处理,便于催化剂积灰。针对蒸汽能源消耗能够通过蒸汽吹灰的方式完善,通过声波吹灰理念,在压缩空气处理下控制能源消耗,由此起到事半功倍的环保操作效率。
        我国工业化将建设期间环境污染问题备受关注,逐步给予环保问题高度关注,还注意到废物污染问题。火电厂内废气污染的集中化因素便是烟气内实际硫氧化物和NOx等,富集在空气中和氧、水进行化合转变硫酸和硝酸一系列物质,同时降水在地表上,给予地表建筑物会带来腐蚀威胁。所以要按照特殊方式处理好火电厂的烟气,确保火电厂环保效益提升。脱硫和脱销处理技术的具体操作会消耗诸多物料以及能源,还会生成次污染副产物,所以未来在火电厂作业中势必会大力提倡脱硫脱硝一体化技术,便于更好的节约成本与提高效能。
        4 总结
        综上所述,火电厂运行的过程中,随着对煤炭等资源的燃烧,会产生SO2、NO2等对环境有害的气体,从而对环境造成破坏。所以,为了减少对环境的破坏力度,火电厂应加强对脱硫脱硝除尘的重视程度,并根据发电设备的具体情况,采用合理的脱硫脱硝除尘技术,最大程度减少烟气当中存在的污染物。
        参考文献
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