火电厂烟气脱硫脱硝技术与节能环保

2021-03-07 15:52刘洋
电子乐园·中旬刊 2021年4期
关键词:技术研究节能环保火电厂

刘洋

摘要:现阶段,我国大气污染较为严重,雾霾问题日益凸显,原因是大气中的氮氧化物、二氧化硫等污染物数量过多。社会前行的脚步逐渐加快,对电能的需求量持续增加,火电厂扩大生产,导致烟气排放量增多,对周边环境造成了严重的破坏。要想有效解决该问题,电力企业必须认识到问题的严重性,选择合适的烟气脱硫脱硝技术,使电力生产造成的环境污染大幅降低。文章对当下火电厂采用的脱硫脱硝技术展开全面分析,寻找可行的应用之策,使节能环保目标能切实达成。

关键词:火电厂;烟气脱硫脱硝;技术研究;节能环保

1烟气脱硫脱硝技术与节能环保分析

当前,国内工业发展速度持续加快,这为经济增长注入了强劲的动力,但是环境污染也更为严重,如果这个问题无法得到解决,就会对经济发展产生负面影响。我国对此形成了正确的认知,并出台了相关的法律法规,且宣传力度持续加大,人们的环保意识也逐渐形成。从火电厂的角度来说,必须重点关注烟气处理,对烟气脱硫脱硝技术加以有效应用。在该形势下,全球很多国家对烟气脱硫脱硝技术进行深入研究,我国也是如此,在该方面的投入明显增加,以保证技术研发工作的顺利展开,效果也较为显著。从当下脱硫脫硝技术研究的实际情况看,资源得到充分利用,成本大幅降低,可持续发展也受到了人民群众的普遍关注。

2火电厂烟气脱硫脱硝技术现状

2.1SCR脱硝工艺

选择性催化还原法是利用还原剂在催化剂的作用下有选择地与烟气中的NOx发生化学反应,生成氮气和水的方法。SCR法脱硝反应温度在300℃~400℃之间进行,脱硝效率一般在60%以上。部分地区的火电厂在实际运行中被管理部门要求进行深度调峰,机组就会较长时间处于低负荷运行使得运行时烟气温度降低,在较低温度下传统的SCR脱硝催化剂反应活性差,脱硝效率将低,极易导致烟气排放口氮氧化物不能达标排放。目前,国内火电厂为了提高SCR脱硝入口烟气温度,主要通过锅炉水混合提温法、多级省煤器脱硝法等,以满足火电厂调峰时的脱硝效率要求,而采取这些措施也将会增大火电厂额外的能耗和基建投入。

2.2氨法脱硫工艺

氨法脱硫主要适用于有可靠氨源且氨肥能得到有效利用的燃煤锅炉。氨法脱硫技术的脱硫效率一般在95%以上,氨的逃逸浓度在3.0mg/m3以下。该技术运行成本高,及运行时电耗、水耗高,脱硫剂氨价格较高,氨市场价格一般在2500元/吨~3000元/吨;且运行时结晶腐蚀及冲刷腐蚀较重,由于氨法脱硫浆液中会有硫酸铵,亚硫酸铵和亚硫酸铵,会渗入防腐层表面的毛细孔内造成腐蚀。另其产生析出的硫酸铵饱和晶体随脱硫浆液在设备内部不间断的连续循环,对设备会造成严重的冲刷腐蚀,长时间运行后会把系统防腐层冲刷掉,是脱硫系统最严重的腐蚀。

3火电厂烟气脱硫脱硝技术

3.1海水脱硫技术

海水脱硫技术在当前的火电厂烟气脱硫脱硝中的应用也相对普遍。在海水脱硫技术应用过程中,可以利用海水中的碱成分脱离烟气内的二氧化硫,降低烟气二氧化硫浓度,从而降低火电厂烟气对大气产生的污染。在对海水脱硫技术进行应用时,相关工作人员必须对前期投入成本进行有效控制,才能够提高海水脱硫技术的应用效益。除此之外,在实际脱硫过程中尽可能不要使用化学燃料,才能够防止化学反应的生成物对环境产生二次污染和破坏。海水脱硫技术在使用过程中需要利用海水资源,因此一般在临近海边的火电厂烟气脱硫脱硝过程中进行应用。除了能够降低该技术的应用成本之外,还可以降低火电厂生产运行对环境产生的污染和破坏,其脱硫脱硝的节能环保效益相对较高。

3.2活性焦炭技术

火电厂在应用烟气脱销脱硫技术时,可用的技术较多,其中活性焦炭技术的应用较为普遍。活性焦炭具有较强的吸附能力,其能使硫、硝真正实现分离。为了使此种技术的应用效果更为理想,可掺入催化剂,能保证硫、硝切实转变成硝酸、硫酸,顺利达成脱离目的。这里需要指出的是,硝酸、硫酸同样属于有害物质,对人体、环境均会造成一定的伤害,因而要选择合适的设备对其展开二次处理,在经过处理之后,二氧化硫等就会转变成氮气,其具有的危害性会有大幅降低,使处理效果更为理想。在温度达到350℃时,一次设备可对活性焦炭予以进一步处理,如此能保证烟气得到再次净化,保证二氧化硫气体充分释放,效果更理想。此项技术的净化效率非常高的,因而在对烟气进行净化时,其应用较为普遍。

3.3联合式烟气一体化脱硫脱硝技术

联合式脱硫脱硝一体化装置占地小、结构简单、运行方便、可靠性高,且无副产品,在火力发电厂应用上具有很强的适用性。联合式烟气脱硫脱硝一体化技术需要在脱硫设备的基础上增加脱硝设备,并且让两种设备一起运行,实现一体化脱硫脱硝。火电厂烟气净化工艺的过程中需要建设布袋除尘装置,做好烟气除尘、脱硝、脱硫。因火电厂烟气中含有大量SO2,故需要在袋式除尘器中注入钠基脱硫剂和钙剂,通过反应后利用布袋过滤的作用去除反应后生成的杂质,且在氨气的作用下火电厂烟气中的NOx也会得到去除,最终完成烟气脱硫脱硝除尘工作,故通过布袋功能可同时实现脱硫、脱硝、除尘等功能。另外,联合式烟气脱硫脱硝一体化净化技术具有如下优点:在常规条件下其烟气净化效率可达85%;因其通过融合多种污染物的同时去除,故占地面积小,投资费用也较低;如实际运行中采用联合式烟气一体化脱硫脱硝技术,可在SCR法之前先去除二氧化硫和颗粒物,这样有利于减少脱硝反应器中催化剂层中硫酸铵的含量,防止催化剂中硫酸铵含量过高而导致催化剂中毒。联合式烟气脱硫脱硝一体化技术的应用,可节省更多的投资与运行成本,能源需求量也会明显降低。

结束语

综上所述,从技术层面看,火电厂在使用烟气脱硫脱硝技术的过程中,应用效果是非常理想的,能有效地帮助火电厂实现高效脱硫脱硝。从资源利用层面看,这项技术不仅降低了硫氧化物与氮氧化物等污染物的排放量,使资源能有效整合并实现资源的循环利用。

参考文献

[1]中国电力设备管理协会研究室.全国火电亏损面超半:路在何方[J].电力设备管理,2018(12):14~18.

2634501705330

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