烟气脱硫技术与脱硫脱硝除尘策略讨论

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年第9期   作者:张旭
[导读] 分别就技术原理、工艺流程以及优化设计等层面对烟气脱硫技术与脱硫脱硝除尘策略进行了探讨,并就具体的环保策略进行了简单阐述,以供参考。

        张旭
        国家能源集团谏壁发电厂 江苏省镇江市 212000
        摘要:分别就技术原理、工艺流程以及优化设计等层面对烟气脱硫技术与脱硫脱硝除尘策略进行了探讨,并就具体的环保策略进行了简单阐述,以供参考。
        关键词:烟气脱硫;脱硫脱硝;除尘
        引言:在我国经济持续发展的背景下,工业生产以及人们的生活对电力资源的需求量越来越大,而火力发电则是重要的电力来源,其是通过消耗煤炭等自然资源而获取电力,缺点就在于回释放大量的烟气,这些烟气中粉尘与二氧化硫含量较高,对环境造成的负面影响较大。为了实现可持续发展目标,火电厂就有必要针对烟气排放与控制进行优化,采用先进的技术设备以保护环境。其中烟气脱硫技术与脱硫脱硝除尘策略可以有效帮助火电厂减少污染物排放,因此我们有必要针对此展开深入的探讨与研究。
        一、烟气脱硫技术
        1 烟气脱硫技术原理
        火电厂运行需要燃烧煤炭来获取电力,在此过程中煤炭的硫元素会以二氧化硫的形式排放出来,而这类烟气一旦与水发生反应,就会形成硫酸并破坏环境。针对此,火电厂必须采取有效的脱硫技术以控制烟气中二氧化硫的含量。通常情况下,烟气脱硫技术主要又干法烟气脱硫技术、湿法烟气脱硫技术、电子束烟气脱硫技术等等。其中在湿法烟气脱硫技术中,石灰石湿法脱硫技术的应用最为常见,故笔者针对该项技术进行详细阐述与探讨。石灰石湿法脱硫技术的特点就在于设备成本较低,可以通过高速气流来传递物质,具有较高的效率,。其次,该项技术的可靠性与成熟度也比较高,并且脱硫塔体的尺寸也相对合理,能够有效平衡二氧化硫与降压的关系,从而减少成本支出;再者,利用石灰石湿法脱硫技术,其吸收塔液体的再分配装置能够规避烟气爬壁情况,从而使能耗得到控制,进而将脱硫效率提高到95%以上,对于火电厂总量控制而言有着积极的影响。此外,利用石灰石湿法脱硫技术,其吸收剂获取相对简单,并且副产物的利用率也比较高[1]。
        2 烟气脱硫技术工艺流程
        关于石灰石湿法脱硫技术的工艺流程,具体如下:首先,利用电除尘器对锅炉烟气进行除尘处理,然后在增压风机等设备进行降温后,将烟气引入到吸收塔。吸收塔中烟气与源自于喷浆层的喷嘴喷射的循环浆液相向流动,达到洗涤的目的,从而实现脱硫。其次,利用“强制氧化工艺”,可以有效处理副产物并形成石膏,以此作为吸收剂。循环浆液到达喷淋层后,通过喷嘴得到雾化处理,可以有效提高其与烟气的接触率。
        在吸收塔中,石灰石与二氧化硫反应后得到石膏,并通过浆液的形式排出,由脱水系统进行处理与净化,烟气处理后由两级除雾器进行除雾,并除去清洁烟气中的浆液雾滴。同时根据特定程序,利用工艺水来冲洗除雾器以保持洁净,从而避免堵塞,并且可以利用冲洗水来对吸收塔液位进行稳定。
        吸收塔出口位置,按照46~55℃的范围来冷却烟气,利用GGH对烟气进行加热,待超过80℃后,使烟气的抬升高度与扩散能力得到增强。最后向烟道引入洁净的烟气,从而实现排放的目的[2]。
        二、脱硫脱硝除尘策略应用与探讨
        1 脱硫脱硝除尘技术原理
        湿式电除尘技术在火电厂烟气脱硫与除尘技术中的应用也相对广泛。其工作原理就是利用湿式电除尘器来达到除灰的目的。在除尘器运行过程中,通过电厂空间来进行直流负高压的传输,空间气体发生电离后,烟气中的也低与小尘粒会结合到一起,从而形成大颗粒,如此一来就可以更好的进行收集。大颗粒形成后,利用收尘板进行收集并进行处理。其次,干式静电除尘技术也属于比较常见的除尘技术,该项技术主要是利用振动的原理通过灰斗来收集粉尘。

相较之下,湿式电除尘器以烟气中液滴颗粒的捕集为主,通过对收尘级表面形成的溢流的冲洗来除去粉尘。
        基于技术类型的差异,有的湿式电除尘器的阳极板会有喷水装置,在放电级与电晕区喷射水雾,达到雾化目的后利用电场力来结合水雾与粉尘颗粒,待二者凝结之后,在利用电场力捕集颗粒。在收尘级上,水雾形成的水膜具有良好的性能,可以有效排除粉尘。此外,有的湿式电除尘器并没有喷水装置,而是利用湿烟气来对水雾进行捕集,然后在收尘级上形成水膜,从而去除粉尘。因此,应用湿式电除尘技术,为了确保技术效果,就必须对喷水装置进行定期的冲刷与清洁。
        关于湿式电除尘技术所应用到的设备,主要包含低压控制柜、高压控制柜、高压发生器、阳极管、循环冲洗系统、热风系统等等。其中阳极管发挥的作用最为关键。阳极管中均匀分布的电场,拥有长度均衡的磁力线,如此可以使阳极板的收尘面积得到扩大,如果间距不同,那么就会出现发放电与电场收尘死角问题。一般来讲,阳极管的形状以六边形为主,其质量对于除尘系统运行的可靠性而言影响重大。现阶段,阳极管的材质主要有金属级管、柔性布级管以及导电玻璃级管等。根据材质的不同,阳极管发挥的作用与优势也存在差异。例如金属级管的优势在于具有良好的导电能力,电流密度也比较大,能够有效抵抗放电拉弧,并且级管内部的光洁度也比较高,比较容易清洗,在高温条件下也能够正常使用;柔性布级管则具有良好的抗腐蚀能力、清灰能力,并且运行维护难度较低;导电玻璃级管则具有更高的内部平整度,在导电性、耐高温性以及强度方面具有突出优势[3]。
        2 湿式电除尘技术设计应用分析
        电厂应用湿式电除尘技术的过程中,涉及到不同类型的设备,例如低压设备、电缆防火设备、照明设备等等。根据实际情况,应该对不同的设备与系统设计进行优化。例如低压设备的供电优化,由于设备包含了热风系统、雾化系统、冲洗系统、加热系统等等,其供电主要以新增的380VPC为主。考虑到设备的不同,其供电方式也应该进行适当调整。例如热风设备,其大多为就地安装,保温箱为主要构成,其加热功率偏低,因此可以选择PC段配电柜进行供电,在现场直接接地安装,从而使PC段配电柜空间得以缩减,提高空间利用率。再比如湿电冲洗系统,一般来讲系统中水泵采用变频控制,针对此就应该选择变频器,在优化设计中则要采用就地柜配电加控制的方式[4]。
        三、烟气脱硫技术与脱硫脱硝除尘环保策略探讨
        针对烟气脱硫技术与脱硫脱硝除尘策略的应用,核心就在于环保。因此对于企业来讲,在应用上述技术的过程中,应该遵循以下几点:第一,坚持总量排放控制,全面提高综合效益,同时保障设备安全,减少资源损耗;第二,推进超低碳排放改造进程,结合实际情况采取技术措施,在保障电力资源供给的前提下,改善环境空气质量;第三,加大新技术研发力度,最大限度控制二氧化硫等物质的排放量,在降低企业成本的同时,提高能源的利用率[5]。
        结束语:本文针对烟气脱硫技术与脱硫脱硝除尘策略进行了简单的阐述与探讨,旨在为增强烟气脱硫技术效果,减少环境污染,为企业创造更大的经济效益,为实现企业的可持续发展提供支持。
        参考文献:
        [1]焦五扬. 烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略[J]. 科学与财富,2021,13(5):182.
        [2]李瑞. 烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略分析[J]. 环球市场,2021(10):367.
        [3]黄金满,柴金慧. 烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略研究[J]. 百科论坛电子杂志,2020(10):1876.
        [4]刘林.烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略探析[J].化工管理,2018(12):28-29.
        [5]张景荣.烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略研究[J].环境与发展,2017,29(04):128-129.
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