燃煤供暖锅炉烟气除尘脱硫脱硝技术探讨

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月10期   作者:徐飞
[导读] 我国的北方寒冬季节温度很低,而且大部分北方地区会使用煤炭燃烧的方式进行取暖
        徐飞
        西部机场集团宁夏机场有限公司  宁夏 银川 750000
        
        摘要:我国的北方寒冬季节温度很低,而且大部分北方地区会使用煤炭燃烧的方式进行取暖。而煤炭燃烧主要是释放SOx与NOx的污染成分,其对于环境的污染影响十分严重。因此,为了降低燃煤锅炉有毒有害气体的排放量,相关技术人员必须做好脱硫脱硝工作。在此基础上,相关技术人员要深入分析和研究技术,争取充分发挥出脱硫脱硝技术的效果。
        关键词:煤炭锅炉;脱硫脱硝技术;排放量
        引言:
        在供暖锅炉正常工作的过程中,煤炭是作为燃烧供热的主要能源。但是,在燃烧煤炭期间,燃煤锅炉会产生大量的SOx与NOx,严重影响到环境,当一定条件下也会产生酸雨。因此,为了能够有效降低空气中的SOx与NOx的含量,需要引进先进的设备的同时进行脱硫脱硝技术,对排放后的空气中的SOx与NOx进行净化处理,从而起到保护环境的作用。
        一、燃煤供暖锅炉烟气除尘以及脱硫脱硝技术的现状
        截止到目前,我国不断提倡环保节能,逐渐重视对环境的保护。因此,烟气除尘以及脱硫脱硝技术也得到了飞快发展,并应用于各种供暖行业。一般情况下,供暖企业都会使用布袋除尘器进行除尘、湿式脱硫以及PNCR脱硝手段进行脱硫脱硝,从而更好地控制污染气体的排放[1]。将烟气除尘脱硫脱硝技术应用于供暖锅炉的时候,相关技术人员需要参考国外较为先进的烟气除尘脱硫脱硝技术和经验,根据我国技术的发展现状,对技术进行创新改进。
        二、燃煤供暖锅炉的烟气除尘技术
        (一)布袋除尘器
        燃煤供暖锅炉中,不同的锅炉种类所排放出来的烟尘不一样。尤其是层燃煤锅炉,其产生的粉尘含量较少,引起加大了粉尘捕捉的难度,如果想要取得较高的除尘效果,促使粉尘的排放合格,供暖企业一般会使用布袋除尘器。布袋除尘器的工作内容主要是针对由内向外排放的粉尘气体,使用过滤布袋阻断粉尘颗粒,从而净化粉尘气体,净化后的气体由布袋的上端排出。清理粉尘的时候需要定期向过滤室内喷压缩空气,从而在过滤袋内形成的反向气流而将附着于布袋内的粉尘吹落,然后从排灰口中排出。布袋除尘器的操作比较简单,只要设定好喷吹的时间和供气量以及供气压力等基本参数即可做到自动控制,确保设备的正常运转。
        (二)静电除尘器
        在燃煤供暖锅炉烟气除尘中,静电除尘器除尘技术是常见的技术之一,其的除尘原理主要是利用电场力除掉粉尘中的固态颗粒,也就是说粉尘气体通过电晕极形成高强度的电场,然后在负高压的状态下,电晕极会产生放电效应,从而被收尘板吸附[2]。静电除尘不易受到环境的影响,促使其除尘效率高,即使长时间的运作,也不会导致设备高度损耗。但是,静电除尘器不易安装,尤其是对极板电极的极限的安装要求比较高。
        (三)电袋混合
        电袋混合除尘器主要是通过结合布袋除尘器和静电除尘器的使用性能得到的,是由放电极、收尘极和过滤袋交替构成。粉尘气体在静电除尘和过滤袋交替除尘中被净化。电袋混合除尘器在除尘行业具有一定的市场发展背景,只是目前有部分理论技术还没有发展成熟,导致电荷粉尘颗粒容易被吸附在极板和极线排列的过滤袋中,从而导致过滤袋的破损,缩短过滤袋的使用年限,为了保持设备的正常运作,供暖企业需要及时更换过滤袋,从而增加了运作成本。


        (四)旋转电极除尘器
        旋转电极除尘器与上述的除尘器的工作原理是一样的,其主要是由阴阳两极的电场组成,在阳极上安装可以转动的除尘装置,当粉尘积累到一定量的时候,除尘装置就能够将粉尘全部清除。同时,清除的范围不仅仅是粉尘积累的地方,其他吸附粉尘的区域也会随着装置的旋转而清除干净。
        三、脱硫脱硝技术
        (一)氧化技术
        氯酸或氯酸钠氧化钠技术主要是氧化和吸收。氧化,顾名思义就是利用氯酸或氯酸对烟气中的SOX和NOX进行氧化处理,促使其产生化学反应出现酸性气体,然后进入吸收阶段,利用Na2S和NaOH吸收氧化后产生的酸性气体。氯酸或氯酸钠氧化钠技术能够脱除燃煤供暖锅炉中的SOX和NOX,净化效率高达95%以上,同时还会去除一部分有毒金属。但是在开展此脱硫脱硝技术之前,相关工作人员要做好防护措施,避免酸性气体腐蚀设备,另外,在吸收废液中,用于吸收的设备成本较高,从而增加处理成本[3]。因此,在进行脱硫脱硝工作的时候,要懂得严格控制气液的配比,避免不能够完全吸收从而导致吸收液的浪费。
        (二)SNCR和PNCR技术
        SNCR脱硫脱硝技术指的是向反应器内注入氨基还原剂从而与催化剂进行反应,然后利用催化剂的使用性能将烟气的NO2转变成水和N2。在此化学反应期间,温度较高,一般在320C°-1150C°之间。但是燃煤供暖锅炉内部的荷负变化很大,从而很难达到指定温度,导致脱硫脱硝技术难以实现。PNCR技术是SNCR的衍生物,其脱硝原理主要是通过压缩空气从而将氨基还原剂在没有催化剂的情况下直接进入锅炉中与NO2,进而转变成水和N2,其的反应温度在320C°-400C°之间,转化率可以高达70%,因此会更适合锅炉内部荷负变化大的供热锅炉。
        (三)SCR技术
        SCR脱硫脱硝技术跟SNCR脱硫脱硝技术一样,主要是注入氨基还原到催化剂环境中,将烟气的NO2转变成水和N2。在此反应期间,温度要求是PNCR技术的温度一样,但是该种技术的转化率高达90%以上,是目前脱硫脱硝效率最高的技术。其不但脱硝效率高,而且设备运行稳定安全。但是不足之处是运行的费用较高,而且设备的体积大,从而占地面积较大。
        (四)炭基催化
        想要同时脱硫脱硝,最常见的炭基材料有活性炭或者是活性纤维等,选择和应用面积较大而且缝隙结构比较丰富稳定的材料作为催化剂,能够最大程度发挥其的吸附功能[4]。炭基催化技术主要分为两个步骤,第一,就是利用炭基材料吸附空气中的SO2进行氧化和催化,进而反应成硫酸被吸附在炭基材料的表面和缝隙中;第二,将炭基材料作为催化还原脱硝技术的催化剂,然后将粉尘中的NH3和NOX进行化学反应变成N2。此类脱硫脱硝技术在燃煤供暖锅炉中使用最为广泛,转化率高,投入成本较少,并且得到的产物也能够再次利用。
        四、结束语
        综上所述,?燃煤供暖锅炉烟气中会产生大量的SOx与NOx气体,严重污染环境。因此,为了降低SOx与NOx气体对环境的污染,供暖企业需要在原有的脱硫脱硝技术上作进一步分析和研究,积极结合现有的先进技术,借鉴国外更为先进的科技,不断优化改进,从而提高SOx与NOx的转化率,为保护环境事业贡献一份力量。
        参考文献:
[1]董正,卢方平.燃煤供暖锅炉烟气除尘脱硫脱硝技术分析[J].中国房地产业,2019,000(013):183.
[2]谢颖.一种燃煤锅炉烟气脱硫脱硝除尘一体装置:,CN210125290U[P].2020.
[3]倪少军,陈明辉,李双良.燃煤锅炉烟气脱硫除尘环保设施改造及应用[J].价值工程,2019,38(14):172-174.
[4]史会莹,乔文广.燃煤锅炉的烟气治理和脱硫脱硝关键技术研究[J].资源节约与环保,2019,No.209(04):62-62.
       
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