燃煤锅炉的烟气治理和脱硫脱硝关键技术分析

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷8期   作者:郑金发
[导读] 近年来,我国的锅炉行业建设的发展迅速,燃煤锅炉是我国普遍使用的加热设备,
        郑金发
        浙江锦鑫建设工程有限公司,浙江 杭州 310000
        摘要:近年来,我国的锅炉行业建设的发展迅速,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。所以,燃煤锅炉在设计和使用过程中,都必须考虑烟气治理问题,并且根据烟气的特点,合理选用适合的脱硫脱硝技术,对烟气进行综合治理,提高烟气净化水平,以此保证燃煤锅炉烟气排放符合环境保护标准,减少环境污染问题。
        关键词:燃煤锅炉;烟气治理;脱硫脱硝;关键技术分析
        引言
        目前我国改善环境的重要措施之一就是烟气脱硫技术,已经被越来越多的人关注。我们的日常生活工作方式随着工业化的飞速发展已经得到了翻天覆地的巨大变化,随着工业的各种有毒有害化学气体大量排入空气中,对整个人类的身体素质健康发展有着极大的危害。在这样的环境下,我国想要加强生态环境的保护,促进我国现代化强国的可持续发展,改善和加强工业生产过程中燃煤脱硫技术是目前研究的重要课题。
        1 燃煤锅炉烟气治理
        燃煤锅炉的烟气治理主要包括烟气除尘、烟气脱硫、烟气脱硝等主要环节,涉及多个烟气治理设备和治理技术,需要根据烟气的特点选择合适的设备和技术,不断提高燃煤锅炉烟气治理效果。近年来,随着国家不断提高对环境污染的重视程度,越来越多的燃煤锅炉都采取了有效的烟气除尘方案,取得了很好的治理效果。目前,应用比较多的燃煤锅炉烟气除尘技术有机械式除尘、静电除尘以及布袋除尘。
        1.1 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。
        1.2 静电除尘
        我国燃煤锅炉烟气除尘过程中,除了机械式除尘以外,静电除尘也是一种应用比较广泛、效果比较好的除尘方案。静电除尘在治理燃煤锅炉烟气时,工作原理是使高温且密闭环境中的二氧化硫、二氧化氮等烟气带电,并且形成一个高压静电场,让带电后的烟尘在物理作用下可以在吸附层上聚集,清除烟气中的烟尘。静电除尘的效果非常高,但是成本较高。锅炉烟气除尘中,由于粉尘的累积数量不同、且粉尘产生的种类也不同,因此采用湿式静电除尘技术与其它除尘技术相互配合,这样能达到最佳的除尘效果。该技术采用水对设备的灰尘进行清除,在实际应用过程中对设备进行喷刷可降低电阻频率,并让烟气中的粉尘聚集到极板上,实现除尘的效果,而且可以清除设备周边的细小灰尘。电厂锅炉粉尘排放标准定制的较高,针对排放标准需采用湿式静电除尘技术以更好的保证烟气除尘效果。在锅炉烟气排放中粉尘吸附的电负离子颗粒多,采用湿式静电除尘技术可通过吸附方式对灰尘进行处理,提高了烟气除尘的效率。采用湿式静电除尘技术(加湿式静电除尘器、湿式电袋集尘器),可更好的满足烟气除尘中粉尘排放污染标准高的要求。
        1.3 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。
        2 烟气脱硫技术分析
        2.1 湿法烟气脱硫技术
        (1)石灰石/石膏法。以价廉实惠易得的CaCO3作为烟气吸收氧化剂,烟气脱硫中的SO2与煤灰浆液烟气中的CaCO3以及通过鼓烟吸入的C、H氧化物和空气直接进行有机化学反应,最终将其副产品转化为煤灰石膏。该法脱硫技术成熟,脱硫利用效率高,而且对其他煤种脱硫适应性强。但是由于投资大,运行费和维护费用高,该技术运用并不广泛。(2)海水烟气脱硫技术。利用进入海水的天然高酸碱度条件来快速脱除进入海水烟气中的大量二氧化硫。该脱硫技术不需要产生任何化学废物,具有脱硫技术成熟、技术简单、系统安全运行可靠、脱硫工作效率高和设备投资少及运行少和费用低等几大特点,在一些沿海发达国家及偏远地区已经得到日益广泛的工业应用。(3)氨法烟气脱硫技术。一种良好的有机碱性钙基吸收催化剂,其氨基碱性浓度强于钙基吸收催化剂。用有机氨脱硫吸收有机烟气氨其中的氨和二氧化硫主要是氨与气-液或氨与气-液的气相反应,反应氨的速率快,吸收氨的剂量和利用率高,其中氨脱硫后的副产品例如硫酸铵和钾可广泛作为有机肥料,环保有较强的适应力,系统能耗低、运行安全可靠。
        2.2 干法烟气脱硫技术
        (1)循环液化床烟气脱硫技术。根据悬浮循环烟气流化床工作理论,采用烟气悬浮循环方式,使烟气吸附脱硫剂在烟气吸收塔内悬浮、反复进行循环,与塔内烟气吸收中的大量二氧化硫充分相互接触。循环脱硫流化床专用烟气循环脱硫净化技术产品具有系统简单、投资和使用运行周期费用较低、占地少、运行可靠等几大优点,适合一般中小型燃煤锅炉炉上加装专用烟气循环脱硫净化设施。(2)炉内喷钙增湿活化法烟气脱硫技术。用一台高压硫化风机将<0.149mm的硫化石灰脱硫粉均匀喷入风机炉膛内900~1200℃的烟气温度控制区,在风机尾部喷入烟道出口处再将雾化水滴喷入头部烟气中,使其进一步雾化反应完全,雾化水滴被风机加热干燥,形成粉状固体后而粉末被送入干式除尘器进行收集。工艺管理特点是工艺流程简单,无污染费用低。但其硫中钙磷含硫比大,脱硫后热效率中等,可能直接引起炉内灰尘结垢,影响锅炉热效率。该法主要适用于我国现有燃煤专用煤和低硫煤层气锅炉的升级改造。(3)电子束烟气脱硫。目前国内科技含量较高的一种脱硫手段,有着广泛的技术应用。该种脱硫方法的主要原理就是对农田烟气脱硫使用高能的磁电子束进行照射,产生电磁辐射化学反应从而达到二次脱硫消毒效果,使用该种脱硫方法的最大优点就是完全不会脱硫产生烟气废水、废渣等二次脱硫污染物,同时脱硫产生的各种副产品脱硫可以广泛用作化肥农田的各种肥料。
        3 结论
        电厂锅炉脱硫脱硝技术以及烟气除尘技术的应用具有高效节能环保的功效,在电厂企业生产中广泛的应用。因此加强锅炉脱硫脱硝技术以及烟气除尘技术在电厂锅炉运行中的应用,不仅保护了生产环境而且提高了电厂企业的生产效率,是电厂企业安全稳定生产的重要内容。
        参考文献:
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