燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势

2021-12-22 09:13张静
家园·电力与科技 2021年12期
关键词:烟气燃煤电厂

张静

摘要:煤炭作为一种在工业生产和人们生活中广泛应用的资源,随着人们生活水平和社会经济的不断提升,对煤炭资源的需求量也在逐渐增加。众所周知,酸雨的形成主要是因为燃煤烟气中存在NOx及SO2,同时雾霾和光化学污染也是形成酸雨的主要原因,不仅会对人类身体带来严重的损伤,甚至还会污染生态环境。如今,大多数煤电企业的NOx和SO2排放量已经达到了相关标准,但是,对于焦化企业来说,一些企业的烟气排放仍然无法满足相关标准要求,为了达到烟气排放指标,就需要焦化行业重点关注燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术。鉴于此,本文立足于燃煤电厂烟气的特点,深入探究燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术,具体内容如下。

1.燃煤电厂烟气的特点

焦化生产过程包含了多道工序,而且各個环节的生产作业相对复杂。在焦化厂的选煤车间将清洁过后的煤储存其中,在实际生产操作过程中需要对清洁后的煤借助煤塔的漏嘴将其装运到运输车中,所以,整个作业过程在煤塔和车间需要通过一个封闭的走廊,只有这样才能够为清洁煤的安全运输提供可靠的保障。将经过净化的煤用运输机运送到碳化室,对其经过干馏后就能够得到焦炭,在此过程中,需要设置干馏温度在960~1040℃范围内。焦炉在燃烧过程会伴随更多的烟气产生,烟气经由设置的通道就会从烟囱向大气中排放。炼焦炉的整个作业过程特殊而又复杂。通过分析烟气成分得知,烟气中含有粉尘、二氧化硫和氮氧化物,其中,氮氧化物的占比相对较高。二氧化硫作为一种常见的硫氧化物,会影响大气质量。二氧化硫在与水相互溶合的情况下,就会伴随化学反应物出现,进而会产生亚硫酸。然而,亚硫酸在PM2.5下,将进一步氧化形成硫酸雨,引发酸雨危害,最终降低环境质量。氮氧化物中不仅含有NO2,同时还包含着不太稳定的其他氮氧化物等化合物。所以,由工业生产引发的烟气大多数都是多种化合物混合形成的,硝气也是其中常见的一种,但是,硝气有着很大的毒性。所以,对于烟气中的硝和硫等成分,需要对其进行高效处理,确保焦炉烟气与国家相关的安全排放标准一致,以此来全面体现出生态环保价值。

2.燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术

2.1干法技术

2.1.1固体吸附/再生法

由于不同类型碳的材料性质不同,因此,需要根据不同碳质材料的性质对其进行明确划分。比如,活性焦和活性炭主要是由于吸附方法的不同将其分成了这两类,但是,二者之间的差异并不大。比如,活性炭的吸附需要经过吸附塔和再生塔,但是,活性焦的吸附只有一个吸附工艺,相比于活性炭,吸附工艺比较单一。同时,脱硝可分为上、下层两种,在此过程中,活性焦的移动主要用到的是上下移动的方式,而燃煤发电产生的烟气是横向流动的。

2.1.2气\固催化法

(1)SNOx。SNOx组合是为了将二氧化硫转化为一氧化硫,由一个欧洲公司研发出来的,通过对其进行化学处理,将其转化成硫酸后予以回收利用。该公司对这项技术的应用,主要是借助SCR经过催化还原反应,去除其中的NO2。由SNOx组合的SO2具有非常好的去除效果,相关资料表明,SNOx组合对SO2的去除率高达95%,同时,去除颗粒物和NO2的效果也非常好,去除率高达90%。(2)DESONOx。DESONOx不仅具有去除SNOx组合的作用,同时还能够将没有燃烧的烃类化合物结合CO,运用化学反应的方式生成H2O和CO2。DESONOx具有很好的脱硫脱硝作用,而且环保效果也非常好,能够有效避免对环境的二次污染。此外,DESONOx工艺相对简单,操作起来也容易上手,而且在具体应用过程中对成本的要求也不高,这样一来,就能够在很大程度上减少燃煤发电厂因实现烟气脱硫脱硝而对成本的消耗。(3)SNRB。SNRB工艺对工作环境的要求非常高,要想彻底实现净化烟气的作用,就需要控制工艺环境在高温状态下。SNRB工艺去除燃煤烟尘和SO2的效果非常好,而且也能够同时实现对高温集尘室的处理。运用SNRB工艺的应用优势在于,能够在同一环境中实现同时去除NO、SO2以及烟尘的作用,因此,能够有效避免资源的浪费,从而降低用于脱硫脱硝的成本,同时,还能够减少对土地资源的占用。

2.1.3吸收剂

喷射吸收剂喷射技术是由俄罗斯的几所大学共同研究发明的,该项技术的应用,主要是通过将SNCR和燃煤炉中的喷钙放在同一环境中,以此来达到除去燃煤发电厂烟气中的NOx和SO2的目的。该项技术的应用,喷射浆液的成本主要体现在各种钙基吸收剂和尿素浴液上,而且需要将喷射剂的酸性值控制在5~9范围内。值得注意的是,必须使喷射剂的液体含量大于固体含量,二者之间的最佳配比为7:3。吸收剂喷射技术去除SO2的效果比干性技术去除SO2的效果要好,而且吸收剂具有很高的活性和精细度。即便该项技术的应用优势明显,但是,却也存在着显而易见的缺陷,在烟气较小的可处理范围的影响下,只能将该项技术用在一些小规模的燃煤发电厂中,如果在大规模生产中运用该项技术,就目前而言仍然无法达到彻底去除SO2的目的。为了能够使该项技术在大规模电厂中得到很好地应用,还需要不断进行探究。

2.2湿法

2.2.1氧化法

要想运用氧化法达到去除烟气中的NOx和SO2的目的,就需要以湿法为基础使用氧化法。通常情况下,可将氧化法分为碱性吸收和氧化吸收这两种,在具体应用过程中,需要结合实际情况选择对应的技术,以此来达到去除燃煤电厂烟气中NO2和SO2的目的。此外,氧化法还具有去除Cd元素、As元素以及Cr元素的作用,能够有效剔除Se等影响环境质量的物质。

2.2.2综合吸收

综合吸收法也就是使用催化剂,通过在适量水中放入催化剂,并且在其中加入融合剂,使其和NO综合,这样一来就能够在两种物质的融合下产生综合物质。这种综合物质能够让溶液中的SO或者是SO3发生化学反应,继而形成N-S化合物体系。综合剂在使用过后还可以二次使用。综合吸收法的应用需要注意如下几点:(1)不能使溶液中出现硫酸盐、碗酸盐和N-S等化合物,(2)在经过复杂的化学反应之后,三价铁会转化为亚铁,而且能够循环运用。

3.一体化技术应用和发展

通过分析对比上述的几项燃煤烟气脱硫脱硝技术可知,即便各项技术都具有很好的应用效果,但是,技术的使用条件不足。面对我国燃煤发电企业快速发展的市场环境以及频繁出现的环保问题,为了能够尽可能减少燃煤电厂生产过程中对环境污染物的排放,提高烟气脱硫脱硝效果,就需要加大对烟气脱硫脱硝技术的研究力度,通过增加技术研发以及资金投入,不断实现对一体化脱硫脱硝技术的完善创新,以便为我国燃煤发电企业的健康发展提供可靠的支撑,这样一来也能够提升我国的国民经济水平。

结语

总而言之,社会在发展进步的过程中难免会影响到自然环境,但是,在各行各业发展的过程中,可以通过采取一系列的措施将对自然环境带来的影响降到最低。就燃煤电厂而言,为了能够确保燃煤电厂处于健康稳定的发展状态,就需要通过运用烟气脱硫脱硝一体化技术,尽可能多地去除燃煤电厂烟气中的NOx、SO2等污染物,使烟气排放满足标准要求。

参考文献:

[1]刘国瑞.燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化应用研究[J].节能与环保,2019,(07):80-81.

[2]李瑞,段永明.燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势[J].居舍,2019,(02):180.

[3]周冰.浅析燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化工艺研究与应用[J].中国金属通报,2018,(08):268+270.

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