浅析火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术

2018-03-20 23:37陈文静
数字通信世界 2018年2期
关键词:火力发电厂粉尘烟气

陈文静

(甘肃钢铁职业技术学院,嘉峪关 735100)

伴随着社会发展与城市化进程脚步的加快,人们对电力的需求也抓紧增加。在众多供电形式中火力发电厂是不可或缺的重要途径,火力发电厂是通过燃烧煤炭进行供电,在供电过程中会形成有害气体,严重影响空气质量与生态环境。为了实现生态环境的可持续发展目标,对火力发电厂的烟气进行治理,运用脱硫脱硝技术来实现生态环境的可持续发展十分重要。

1 火力发电厂烟气治理技术

火力发电厂的锅炉在燃烧过程中会排除大量的烟气,所排放的烟气中含有大量的污染物质,包括一氧化碳、二氧化碳、氟化物、氯化物等,会直接降低空气质量,严重危害生态环境。火力发电厂锅炉烟气量虽然根据不同煤炭种类以及锅炉设备的情况不同存在一定的差距,但是由于其额定蒸发量相对较大,因此所排放的烟气量也远远超出其他工业锅炉。火力发电厂锅炉的燃烧温度高达1200摄氏度,所排放的污染物均为无机物。火力发电厂烟气中气态污染物的浓度相对较低,相对化工厂、有色金属冶炼的气态污染物浓度更低。虽然火力发电厂所排放出的烟气污染物浓度较低,但是其中的污染物数量较多、污染范围大、对生态环境有着显著的影响。火力发电厂的烟气不仅仅严重影响人体的健康,同时还给周边工农业生产带来一定的经济损失[1]。因此,火力发电厂要重视烟气治理工作,针对烟气排放的实际情况合理的运用烟气治理技术。目前常用的火力发电厂烟气治理技术有以下几种:第一,静电除尘器。

静电除尘器的工作原理在于通过高压电厂使得火力发电厂排除的烟气出现电离。高压直流的不均匀使得烟气中的气体分子出现电离情况,从而出现大量的电子与离子,在电场力的影响下向双向两极移动,在移动过程中将会遇到烟气中的粉尘并且时期获得荷电,在电场力的影响下荷电粉尘与气流分离朝着极性相反的方向运动。当电粉尘处于极板位置时,静电力会将其吸附在集尘板中,使用振打的方式使得板上的颗粒物全部落入底部的收集灰尘设备中。第二,布袋式除尘设备。布袋式出城设备是一种干式的过滤除尘装置。含有灰尘的烟气流经过滤装置时,灰尘被过滤下来,过滤材料在惯性与碰撞作用的影响下被沉降下来,掉入灰斗当中。第三,湿式除尘器。湿式除尘器的工作原理为当火力发电厂燃烧所排放的烟气在除尘设备中向上运动,液体通过喷嘴喷出往下运动,粉尘颗粒与液体之间往往会出现混合,从而使得粉尘被加湿基进而凝聚下坠。当气体流速降低的时候,带有颗粒的液体就会聚集对底部,被净化后的气体则经过脱水设备从顶部排出[2]。

2 火力发电厂脱硫脱硝技术

控制火力发电厂污染的关键就是要降低二氧化硫,要有效控制二氧化硫的方式众多,其中烟气脱硫与燃烧脱硝是两种十分常用的方法。烟气脱硫技术:燃烧前采用的是物理方法脱硫,主要针对煤炭中的矿物流成分进行脱离。当煤炭处于高温燃烧的状态时适当增加固硫剂,则会使得固硫剂与煤炭燃烧形成的含硫化合物出现反应,生成固体硫酸盐,固体硫酸盐则会随着锅炉内的残渣清除。燃烧后主要采用FDG技术进行脱硫,可以根据实际情况运用湿法、半干法以及干法来进行脱硫。湿法脱硫即为使用强碱性溶液来吸收二氧化硫,在配合使用石膏来吸硫,从而产生显著的吸硫效果。半干脱硫法即为使用碱性粉末,利用高温蒸发的方式使得其形成固体粉末。半干脱硫法的效果没有湿法脱硫理想,但是投入成本低、运作简易、后期维修便捷。

干法脱硫即为选择颗粒状的吸收剂,通过催化反映,以降低二氧化硫的排放量,但这一方法见效较为缓慢,消耗时间较长。烟气脱硝技术:脱硝技术即为尽量减少煤炭在锅炉中燃烧所形成的氮氧化合物。例如,可以从降低锅炉内氧气的密度入手,进一步减少烟气在高温环境下的时间,具体可以使用催化还原反应、粉末吸附反应等方式。采用粉末吸附则可以使用活性炭等物质进行;催化还原反应可以选择N元素的化合价元素进行反应。目前,还有一些同时脱硫脱硝技术已经被应用到火力发电厂的烟气治理当中。例如,脉冲电晕等离子法、电子束照射法等。其中,电子束照射法主要是利用是利用电子加速器形成的高能等离子体对烟气中的硫氧化与氮氧化物进行氧化,在短时间内进行剧烈的氧化反应,进而提升脱硫脱硝的效率[3]。

3 结束语

火力发电厂烟气治理与脱硫脱硝技术的发展是社会环境与经济可持续发展的内在需求。相信在技术进步的背景下,火力发电厂的烟气治理与脱硫脱硝技术将会越来越成熟,为生态环境保护作出更大的贡献。

[1] 王善波.燃煤电厂烟气脱硫脱硝及治理策略[J].城市建设理论研究(电子版),2014(5):149-150.

[2] 岳涛,庄德 安,杨明珍,等.我国燃煤火电厂烟气脱硫脱硝技术发展现状[J].能源研究与信息,2008(3):125-129.

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