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摘要:燃煤锅炉是我国普遍使用的加热设备,在工业生产中具有非常重要的作用。在使用过程中会产生大量的烟气,如果不经处理直接排放到大气环境中会造成非常严重的大气污染问题。目前,我国的火力发电站以及类似的大型设备常用燃煤锅炉设备,因此,如何解决燃煤锅炉的烟气是大型发电站需要考虑的重点问题。所以,本文通过对燃煤锅炉的烟气治理策略和脱硫脱硝关键技术进行研究和分析,提出如何对燃煤锅炉的烟气进行整理,并且对燃煤锅炉的烟气脱硫脱硝技术进行分析,为燃煤锅炉烟气的治理和发展提供一些建议,同时也为我国的环境治理提供一些参考。
关键词:燃煤锅炉;烟气治理策略;脱硫脱硝关键技术
引言
污染治理问题长久以来一直是我国重点关注的问题。燃煤锅炉的使用,不仅产生了大量了有毒气体,同时极大的影响了人们的身体健康。因此,燃煤锅炉的烟气治理在当前来讲十分重要,燃煤锅炉的作用原理是通过燃烧煤炭为设备提供动力,使设备高速运转,例如发电站等、在这个过程中,产生的大量有害气体会极大的影响环境的治理。因此,本文通过分析燃煤锅炉排放烟气组成以及治理策略和脱硫脱硝技术的应用,实现对大气污染的治理行动。
1对燃煤产生烟气治理的重要性
工业化进程的加快,是在以煤为代表的资源燃料的大量使用基础上进行的,然而,由于早期人们对工业化进程的追求,片面的忽略了其在使用过程中产生的污染物对环境的影响,导致环境问题日益加重。甚至到了威胁人们生存的地步。直到近代,随着人们生活水平的提高和思想的进步,人们才真正意识到环境保护的重要性。燃煤作为主要能源之一,在供热、发电、冶炼钢铁行业有大规模使用,在日常生活中占据重要地位,其使用范围广,应用量大,产生的烟气污染是不可忽视的。燃煤在使用过程中,因不完全燃烧产生一氧化碳和二氧化硫等有毒气体,如果这些气体不经处理直接排放,将会对环境造成极大破坏,因此,对之前老旧的设备进行改进革新,提高其使用过程中对燃煤的利用率,对排放烟气进行脱硫脱硝处理,达到达标排放是烟气治理过程中的重要途径,从不同手段和途径进行烟气处理,防止其直接排放造成环境的破坏和温室效应。
2燃煤锅炉烟气治理
2.1机械式除尘
机械式除尘是我国燃煤锅炉烟气治理中应用最多的方案。除尘原理是让除尘机械设备不停地旋转,打散燃煤锅炉燃烧过程中产生的烟气,使烟气中的尘埃被清除干净。在机械式除尘过程中,燃煤锅炉产生的烟气可以在旋转中产生离心力,并且不断地向下运动,减少烟气的排放。机械式除尘的特点是设备占地面积小、除尘成本低,并且技术含量比较低,是中小型企业普遍使用的烟气除尘方案。
2.2静电吸尘
静电吸尘是我国常用的一种燃煤锅炉烟气治理的策略之一。静电吸尘的原理是将存在与嘎高高温高热且在密闭环境中的二氧化硫、二氧化氮等烟尘带电,在高温高压的状态下可以形成相应的高压静电场,使带电的烟尘能够在相应的物理作用下吸附在吸附层上,起到高效率除尘的目的。通过静电除尘的方法使用率极高,同时也能够极大的提升除尘的效率,大大降低了由于粉尘而造成的环境污染。
2.3布袋除尘
布袋除尘是一种新型除尘方式,在处理含有二氧化硫等有害气体的烟尘中具有非常好的效果。现如今,越来越多的企业开始使用布袋除尘方案,在排放锅炉烟气之前对其进行有效过滤。企业使用布袋除尘技术时,应用最多的是无纺布布袋,具有很好的密封性,可以清除大部分的烟尘。但是因为烟气具有一定的腐蚀性,在长时间除尘过程中会腐蚀布袋,影响除尘效果,因此,需要经常更换布袋,无形中增加了除尘的成本。
3烟气脱硫技术
3.1干式脱硫技术
干式烟气脱硫工艺应用于20世纪80年代初,具有投资费用低、脱硫产物呈现为干态并与飞灰混合、不需要安装除雾器和再热器等优点,同时在脱硫过程中对设备造成的腐蚀比较小,管道不容易出现堵塞或者结垢。但是该脱硫工艺的效率比较低,没有湿式脱硫工艺那么高,目前使用较少,在一些中小型企业中有所应用,可以解决部分烟气治理成本问题。
3.2湿法脱硫技术
湿法脱硫工艺是当前比较流行的燃煤锅炉烟气脱硫技术,主要工艺原理是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂,通过在反应塔中洗涤烟气去除其中的大量硫氧化物。湿法脱硫工艺是世界各国都在使用的一种烟气脱硫技术,并且工艺流程基本上一致,具有很多年的应用历史,经历了多次设备改进和技术完善,是一种比较成熟的脱硫技术,脱硫效率在90%~98%。另外,湿法脱硫技术适用于多种煤种,机组容量大,脱硫成本比较低,反应后形成的副产品也比较容易回收。
3.3喷雾脱硫技术
喷雾脱硫技术是对干式烟气脱硫技术的一种创新,在电力工业中的应用比较多,并且流行了很长一段时间。该脱硫技术的应用需要在喷雾干燥塔中完成,使用雾化后的石灰浆液直接接触烟气,石灰浆液在与二氧化硫发生反应后会形成一种干燥的固体,随飞灰一起被除尘器收集。
4脱硝脱硫技术
4.1脱硝技术分析
燃煤中含有比较多的氮氧化合物,燃煤在使用过程排放的烟气中,氮氧化合物占据绝大部分,使用过程所产生的氮氧化合物也会引起严重的污染,因此,对烟气中氮氧化合物进行处理,降低烟气中氮氧化合物的比重是环境治理中重要一环,因此脱硝技术在烟气排放处理的研究中有很大价值[5-6]。因为氮元素具有不同的化合物形式,而一般情况下污染物中表现为高化合价形式,所以一般情况下需要进行还原,转化为氮气形式,即脱硝处理。自然情况下氮气的转化缓慢耗时,因此工业化通常采用加催化剂的方式。脱硝技术常应用于燃煤的前后两端,因其效率高,低成本,性能稳定,所以有广泛应用。
4.2脱硫技术分析
燃煤燃烧过程中因其中硫与氧气的结合会释放出二氧化硫气体,二氧化硫气体是一种易溶于水且具有毒性的气体,直接排放会对周围空气造成严重破坏,且溶于雨水形成酸雨,会对建筑物农作物产生严重影响。因此对燃煤进行脱硫是必不可少的步骤,目前常用的脱硫技术可以应用在整个燃烧反应的不同阶段。燃煤前期,可将煤粉碎,利用不同元素磁性之间的差异进行筛分,去除其中的硫元素以减少二氧化硫气体的生成。在燃烧过程中,通过掺杂硅酸盐的形式进行脱硫,掺杂进去的硅酸盐和硫反应达到去除其中硫的目的。燃煤燃烧后,通常采用湿法吸收二氧化硫的方式,利用化学试剂,将二氧化硫吸收,防止其污染空气。
结束语
在工业不断发展的背景下,燃煤锅炉的使用越来越广泛,如何处理好工业生产与环境污染之间的矛盾问题是关键,要求各生产企业立足于工业生产技术现状,对锅炉烟气的特点以及治理现状进行深入研究,选择合适的除尘技术、脱硫技术以及脱硝技术,提高烟气治理效果,减少有害物质排放。随着现代科学技术的不断发展,烟气处理技术也在不断发展,无论是除尘设备、脱硫脱硝设备,还是各种烟气治理技术,都在不断改进与创新中。
参考文献
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