浅谈燃煤电厂烟气治理及脱硫脱硝技术的实践应用

2021-05-10 08:24方成伟
科学与财富 2021年36期
关键词:脱硫脱硝治理技术环保

方成伟

摘  要:环保政策日益收紧,燃煤电厂必须加强对烟气治理和脱硫脱硝技术的重视,提高环保技术管理水平。文章从烟气特点和危害入手,对燃煤电厂烟气治理和脱硫脱硝技术进行分析,提出燃煤电厂烟气治理和脱硫脱硝技术应用建议,旨在推动燃煤电厂环保治理技术水平提升,符合国家环保监管政策要求。

关键词:环保;燃煤发电;烟气;脱硫脱硝;治理技术

1引言

燃煤发电是传统的发电方式,在发电的过程中,化石燃料的燃烧产生对环境有害的物质,不仅威胁人类的健康,同时对生态环境带来危害性影响。在新的发展时期内,绿色环保、节能高效是电力行业发展的核心理念。加强燃煤电厂烟气治理和脱硫脱硝技术研究应用十分重要。

2烟气特点及危害影响

燃煤发电中,燃料燃烧产生的烟气中含有大量对环境有害的物质,如氮氧化物、硫氧化物和其他的杂质。烟气中的有害颗粒一旦进入到大气环境,将导致大气环境受到破坏,人们吸入有害物后会引发身体机能的病症,对健康和生命带来危害。而随着生态链循环,烟气中的污染物还会形成一系列自然灾害,如雾霾、酸雨、化学烟雾等,对农业生产、设备设施、生物多样性等带来危害。

3燃煤电厂烟气治理及脱硫脱硝技术

3.1燃煤电厂烟气治理措施

烟气治理的主要措施是采用除尘设备对烟气进行治理。目前除尘设备的类型很多,包括机械除尘、布袋除尘、湿式电除尘等。机械除尘是利用机械结构在机械驱动的动力下产生离心力,烟气经过除尘设备时在离心作用下偏离原来路径从而达到除尘效果。机械除尘对烟气中特定粒径的物质有好的除尘效果,但是对烟气中粒径较小的物质作用效果较差。布袋除尘是利用特殊材质的布袋将烟气进行过滤,将大部分有害物质进行吸附回收,除尘效率较高。由于烟气中的物质含有硫化物,具有腐蚀性,因此对布袋除尘设备有腐蚀性,再加上烟气的温度高、湿度大,腐蚀情况会加重。湿式电除尘是在脱硫塔顶部装湿式电除尘装置,利用电流作用在阴阳两极之间创建静电场,在烟气经过静电场时,烟气中的带电颗粒会被捕集到阳极管内壁。湿式电除尘对烟气中粒径较小的有害物具有很好的效果,适用于粒径小、浓度低的烟尘,或者将湿电除尘法和其他除尘结合,作为深度处理方式使用,得到更理想的效果。

3.2燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术

低温SCR脱硝工艺。在低温SCR脱硝工艺中,在烟气中注入尿素等还原性物质,促进烟气在反应器中与还原剂发挥是跟反应,得到产物氮气和水,从而实现脱硝。该技术应用较为成熟,操作简单,安全可靠,对环境没有二次污染。防止催化剂中毒,提高催化效率是低温SCR脱硝工艺的重点,也是研究的重要方向。

半干法SDA脱硫工艺。烟气中的二氧化硫遇水生成亚硫酸,硫酸遇到氨生成硫酸铵,通过这一远离来去除烟气中的二氧化硫。由于上述主要反应的反应速度较快,因此对脱硫效率的提升非常有利。焦化项目中可以得到氨水,这部分氨水可以作为还原剂使用,提高利用率,降低脱硫成本。燃煤电厂烟气出口的温度较高,将半干法SDA脱硫技术和低温SCR脱硝技术结合使用,先实现脱硝,然后再进行脱硫,这样不需要对烟气实施升温处理,提高能耗利用率。烟气高于露点时进行脱硝对装置的腐蚀危害较小。氨气容易窜露产生气溶胶,烟气中含有二氧化硫,另外在脱硝过程中容易导致催化剂中毒,降低催化剂使用寿命,以及设备堵塞的故障,这是技术不足之处。

液态催化氧化脱硫脱硝技术。氧化剂和催化剂配合使用,对烟气中的二氧化硫和氮氧化物进行氧化,生成硫酸和硝酸,之后利用碱液中和生成硫酸铵和硝酸铵。该方法操作简单,占地面积小,对脱硫脱硝效果好,不会产生工艺废水。在技术应用中,氮氧化物被氧化后生产硝酸、亚硝酸,容易对设备造成腐蚀,硫酸铵中混有部分硝酸铵,产物不纯。

脱硫脱硝一体化技术。烟气进行脱硫时,其中的二氧化硫被催化,与氧气和水产生硫酸。烟气中的氮氧化物经过活性焦催化,遇到氨发生还原反應,生成氮气和水。活性焦在脱硫脱硝中起到过滤层的作用,烟气中的颗粒物在活性焦中被吸附收集。脱硫脱硝一体化技术中设备的整体性强因此减少设备投入成本,脱硫脱硝工艺中对水的消耗量少。不足之处是脱硫效率不高,需要及时增强活性焦保持活性焦反应活性。在活性焦解吸的过程中需要配置吸酸装置,在制酸前需要对酸进行净化,因此制酸环节比较繁琐,而且制酸环节容易引发设备腐蚀,对设备运行维护来说增加了成本。

4燃煤电厂烟气除尘和脱硫脱硝处理改进建议

烟气除尘技术的改进:烟气治理中除尘法的应用率最高。在技术应用中,烟气颗粒长期冲刷导致设备磨损严重,烟气换热器寿命较短,容易泄漏,大量凝结水容易进入到烟道内造成堵灰风险,这些都加大安全隐患。将电除尘装置烟气入口位置的低温省煤装置换成真空热管换热装置,蒸发段置于烟气侧,冷凝段置于烟道外部,隔离开冷却水和烟气通路,这样可以避免换热装置磨损。真空热管换热装置对凝结水进行预处理,可减少凝结水进入到烟道内,而且还可以降低蒸气的抽气量,减少燃料消耗量。烟气在经过真空热管换热装置后可以达到80℃~110℃的低温状态,电场烟道内的烟气流速降低,不仅保障了烟气治理效果,而且实现了节能降耗目标。

脱硫脱硝技术改进:采用高质量的催化剂可提高脱硫脱硝效率。选用选择性更强的催化剂,可提高二氧化硫转化率,节约能耗,提搞脱硫效率。另外对脱硝系统中的氨逃逸加强管控。保证催化剂活性,对氨喷入方式和喷入量进行优化,消除烟气流量不均造成氨逃逸增大。安装氨逃逸监测装置,及时获得氨逃逸信息,及时对氨喷入量进行调整。

5结语

综上所述,燃煤发电是电力行业的传统发电方式。加强燃煤电厂烟气治理和脱硫脱硝管理不仅是企业实现高质量发展的路径,同时也是国家环保政策的要求。从实际出发,结合烟气治理和脱硫脱硝技术不足,完善和创新技术方法,提升燃煤发电企业的环保水平。

参考文献:

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