火电厂脱硝技术研究

2014-02-01 05:39张燕榕
资源节约与环保 2014年12期
关键词:二氧化氮一氧化氮氮氧化物

张燕榕

(中煤科工集团北京华宇工程有限公司 北京 100120)

氮氧化物排放到空气中,会造成很严重的空气污染,据调查,我国氮氧化物排放的来源,很大一部分是来自火电厂,火电厂在燃烧煤获取能量的过程中,由于煤中含有丰富的氮元素,经过燃烧之后,会生成各种氮氧化物,氮氧化物会造成很多污染,例如:酸雨、光化学烟雾等,这些污染会严重威胁到人们的身体健康。为了保护环境,一定要采取相应的措施对排放出的氮氧化物进行处理,脱硝处理就可以将氮氧化物还原为无污染产物。

1 脱硝技术的现状

随着科技的发展,脱硝技术在火电厂已经得到非常广泛的运用,脱硝技术的种类也是非常多的,在火电厂的实际生产过程中,可以根据不同的需求采取不同的措施。其实煤的燃烧产生的污染物并不仅仅只有氮氧化物,所以针对需要处理污染物的类型,现有的脱硝技术就可以分为单一脱硝技术和多污染物协同控制技术,单一脱硝技术顾名思义就是只针对煤燃烧产生的氮氧化物进行脱硝处理,而多污染物协同控制技术则是针对煤燃烧产生的多类污染物,例如:氮氧化物、硫氧化物以及烟尘等。

2 脱硝技术的概念及分类

煤燃烧会产生大量的氮氧化物,为了减少氮氧化物的排放,火电厂经常会使用脱硝技术,一般情况下,脱硝技术可以在燃烧前、燃烧过程中或者是燃烧后使用,在火电厂燃烧前脱硝经常会运用加氢脱硝和洗选,这种脱硝技术可以说算是从源头上减少煤燃烧产生氮氧化物的量;燃烧过程中使用脱硝技术,也是从源头上来治理氮氧化物的污染问题,而且燃烧过程中是使用不同的技术来控制煤燃烧生成的烟气中排放的氮氧化物,含氮物质在燃烧时会因为不同的温度生成不同的氮氧化物,而造成空气污染的一般都是一氧化氮、二氧化氮,只要将温度控制好,就可以减少这类物质的产生;燃烧后脱硝很明显就是对煤燃烧之后产生的烟气进行处理,这些烟气中可能含有大量的一氧化氮、二氧化氮,只要在将烟气排放到外界前对其进行一定的处理,使其中对大气有害的氮氧化物进行转化,那么就能有效的减少空气污染。

3 主要脱硝技术分析

3.1 低氮燃烧技术

低氮燃烧技术是非常传统的脱硝技术,其实也就是通过改善燃烧煤时的条件来控制煤燃烧时的一些关键性参数,所谓的条件有很大一部分是温度,因为对煤燃烧产物影响最大的因素就是温度,温度不同,煤燃烧可以产生不同的氮氧化物。低氮燃烧技术也有很多中,而且不同类型的技术其脱氮效果也不一样,其中使用分段燃烧和烟气再循环的处理方式可以达到脱硝的最佳效果。低氮燃烧技术对脱硝虽然有一定的效果,但是总体上来说,对于火电厂这类需要燃烧大量煤的场所来说,总的脱硝效果还是属于比较差的。

3.2 选择性催化还原法

选择性催化还原法可以简称为SCR 法,这种方法是一种化学方法,其中涉及到一定的化学反应,燃烧煤之后,将烟气置于大的容器内,用氨作为还原剂,与煤燃烧产生的烟气放在一起,在一定温度并且加上催化剂的时候,氨可以与那些氮氧化物进行反应,将其还原成氮气,这种方法的脱硝效果是非常好的,可以大约减少80%的氮氧化物的排放,此外,SCR 技术还有一些优点:不形成二次污染,需要的装置比较简单等,但是此方法同时还存在一定的缺点,因为要使这个反应进行,就一定要使用催化剂,在操作的时候,是非常容易出现催化剂中毒而使活性下降,会对反应产生一定的影响。

3.3 湿法烟气脱硝技术

湿法烟气脱硝技术也可以称之为氧化法,氮氧化物中会产生空气污染的主要是一氧化氮和二氧化氮,二氧化氮溶于水的话就可以生成硝酸,而一氧化氮可以通过与氧气反应生成二氧化氮,然后经过与二氧化氮一样的处理过程,这样就可以非常方便的将煤燃烧产生的有害气体处理好,虽然这种技术的设备比较简单,但是需要耗费大量的氧气,可以说是耗能比较严重的一种技术。

3.4 SNCR 和SCR 相结合技术

火电厂的脱硝技术有很多,每种方法都有其不同的优缺点,但是在实际应用中,为了提高脱硝效率,可以考虑将两种脱硝技术结合起来使用,例如SNCR 和SCR 的混合技术,这两种技术原理都与还原反应有关,SCNR 技术喷射到锅炉中的还原剂可以与SCR 技术使用氨催化反应相结合,这样一起形成的最终反应,可以减少这两种技术的需求程度,同时也可以提高脱硝效率。

4 结语

火电厂在人们生活中是必不可少的一个结构,面对其排出的一些有害气体,应该及时的运用科学合理的技术进行处理,脱硝技术是为了减少氮氧化物的排放,近年来,随着环境污染的剧增,各种自然灾害发生的越来越频繁,为了保护人类赖以生存的地球,全面落实环境保护是每个人的责任。虽然火电厂的脱硝工程是非常复杂的,但是只要在实际生产过程中,经过合理的分析,科学的推断,选择最有效、最可行的脱硝技术,那么火电厂就可以更加成功的落实脱硝工作的进行。

[1]赵海丽,常艳文,李阳.关于火电厂脱硝技术的分析研究[J].安阳工学院学报,2014,(07).

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