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火電廠煙氣脫硫脫硝技術應用分析

來源:中國科技博覽 周艷

隨著環境污染漸漸成為全球性的生態問題時,我國也開始加大了對環境治理課題的關注和研究,火力發電是我國目前使用最為廣泛的發電形式,而煤礦燃燒產生的污染也是非常嚴重的,天然的煤礦中會含有一定的硫和硝,燃燒過程會將固體的硫和硝形成煙氣飛散在大氣中,形成對大氣有破壞性質的污染。因此文章將會對我國火電廠煙氣脫硫脫硝技術的情況進行分析,為我國環境友好政策的穩定發展奠定良好的基礎。


能源可分為一次性能源和二次能源,其中火電廠燃燒過程中使用的煤炭就在一次能源中占有很大的比重,而且煤炭在燃燒過程中所產生的的二氧化硫以及其他氮氧化合物都會對環境造成很大負擔,因此開展火電廠煙氣脫硫脫硝技術的研究可以為控制我國大氣的污染程度做出很大的貢獻。

一、火電廠煙氣脫硫脫硝技術的發展情況

我國目前大部分火電廠使用的煙氣脫硫脫硝技術都是從國外引進來的成熟技術,有先后二十多個環保相關的部門和企業都引進了發達國家的煙氣脫硝脫硫技術,而且還有一部分經濟能力較強的企業已經開始逐步走向了自主技術研發和創新的改革之路,并且在煙氣脫硫脫硝技術的研發上取得了很好的成績和碩果。

據調查發現,我國目前已經有了百分之五十以上的火電企業的設備安裝上了具有煙氣脫硫脫硝效果的裝置,其中使用的主要技術就是石灰石-石膏法的煙氣處理技術。其他相關形式的煙氣脫硫脫硝技術還有海水脫硫法、煙氣循環流化床法等等,但是不論是從規模上還是從數量上都比較缺乏,由于材料和環境的限制,很多省份和地區的火電廠根本無法用上該類型的煙氣脫硫脫硝技術。因此火電廠企業在選擇煙氣處理技術的時候一定需要根據因地制宜的原則,為環境污染的降低奠定良好的技術基礎。

脫硫脫硝技術的研發是一個規模很大而且內容很復雜的項目,其配套設備的種類也比較多,目前除了大型設備中使用的除霧器、煙氣擋板以及噴嘴等泵系統之外的設備都可以在國內生產,而中間的產業鏈化的生產關系也促進了我國在電機和相關產品的開發和腌制,國內新興的環保產業鏈正在慢慢建立和發展。

我國還建立了更加高效的物理模型以及數字模擬原理的實驗性平臺,培養了一批專門從事火電廠煙氣脫硫脫硝技術研發以及產業化的人才隊伍,為我國大型火電機組煙氣處理工程的設計、施工以及承包貢獻力量。我國每年由于電力工程排放的氮氧化物的數量也很可觀,據統計我國在二十一世紀以來排放的氮氧化物量已超過上千萬噸,于2003年頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》對于硫化物和氮氧化物的排放都有一定的要求,我國的火電廠家也響應國家的號召,在鍋爐購買的過程中選擇帶有降低氮氧化物以及硫化物的配套裝置,都可以有效的對火電廠排放煙氣中的污染物進行有效的控制,為了提高火電廠煙氣處理裝置的效果,國內的很多家環保公司都開始了與國際環保機構的合作和技術引入。

我國的煙氣脫硫脫硝技術是以發達國家先進技術為基礎,再以我國的實際情況為改革方向,同時該技術的研發也為政府相關單位所重視,列入到了國家高新技術產業化發展計劃中,并且開展了一系列關于火電產煙氣處理脫硫脫硝的技術研討會議,繼續著這種研發的勢頭和進程,我國必將在火電廠脫硫脫硝技術方面取得更好的成績。

二、電廠煙氣脫硫脫硝技術的應用分析

(一)亞鈉循環法脫硫技術的應用分析

亞鈉循環法脫硫技術是使用亞硫酸鈉溶液對火電廠煙氣中的二氧化硫進行洗后從而達到脫硫的目的,因此從該技術的使用過程來看,主要發生的處理工程包括二氧化硫氣體的處理,熱解再生環節以及二氧化硫吸收等步驟,其中二氧化硫氣體的處理手段上有很多,因此形成的反應機制也是多種多樣的,火電廠在進行設備購買的過程中需要根據自己的實際情況來選擇;

而針對熱解再生的環節而言,也會出現一部分二氧化硫氣體被吸收的情況,企業應當注重該環節與逆流塔之間的配合吸收效果,最大化的加強整個煙氣處理系統的脫硫脫硝能力。亞鈉循環脫硫法中最重要的關鍵點在于使用溶液中亞硫酸鈉的含量,同時對使用過程中階段內的計量和流速進行控制,讓火電廠產生煙氣在途徑該裝置時能夠獲得最好的吸收效果,在該技術的配合下,火電廠脫硫脫硝的效果可以達到百分之九十五以上。

(二)活性炭脫硝脫硫技術的應用分析

活性炭是一種具有很強吸附性的一種物質,因此該技術作為一種綜合性質的火電廠脫硫脫硝手段被我國企業廣泛應用,具體來說,該技術執行的過程中需要經歷二氧化硫吸收、活性炭熱解再生、氮氧化物的催化還原以及吸附和催化二氧化硫的過程,其中較為關鍵的點就會活性炭和可以吸收污染物的比例問題。

在使用活性炭脫硝脫硫技術之前應當將區域內的環境進行除塵化的處理,之后待一級脫硫塔進行二氧化硫的吸收工作之后,采用合適的手段將處理后的液體進行回收,技術人員可以設計對應裝置將轉化為一定濃度的硫酸溶液以便再次利用,二級脫硝塔的作用在于將氮氧化物吸收并轉化為對空氣沒有污染影響的氮氣。

該技術的核心問題是活性炭的質量和數量,從目前實踐的經驗來看,煙氣在活性炭中的流速越慢,停留的時間越長,活性炭對于其中有害氣體吸收的效果越好。根據目前煙氣處理裝置實踐的結果來看,活性炭能夠讓火電廠煙氣中二氧化硫和氮氧化合物的吸收率達到百分之九十五和七十五以上,對于其他的污染物質的吸收也有很好的效果,因此在我國火力發電廠中得到了普及和推廣。

(三)選擇催化劑脫硫脫硝技術應用分析

選擇催化劑脫硫脫硝技術顧名思義,就是使用有選擇性質的催化劑對煙氣中的污染其他產生催化成其他物質的效果。因此該技術的使用過程中最重要的影響因素就是催化劑的選擇,只有火電廠選擇了對其污染物催化最有效果的催化劑,才能達到最佳的煙氣處理效果。

技術人員應先從催化劑和污染物的理論層面效果進行分析,在化學反應中選擇一個分子式最為優質的處理方式,同時在藥劑的屬性和選擇上進行多次研討,在保障煙氣處理效果的同時,不會對大氣和人體產生二次的危害,特別是要避免在處理煙氣的過程中有其他類型有毒有害物質的產生。

環節中最為重要的是高溫脫硫脫硝的過程,很多的化學反應都需要配合以加熱環境進行,因此技術人員應在工藝確定的同時完成環境溫度控制的設置,最大程度將二氧化硫以及氮氧化物的濃度降低。選擇性催化劑脫硫脫硝技術使用恰當也可以獲得很好的煙氣處理效果,脫硝脫硫率一般都會在百分之九十以上,因此能夠滿足我國火電廠在環境保護上的需要。

三、結束語

綜上所述,電力我國人們生活和工作中必不可少的資源之一,可以為提高人們的生活品質帶來很好的效果,但是火力發電的過程往往會產生大量的空氣污染物,這就需要電廠負責人使用科學合理的煙氣處理方式降低該環節的污染程度,文章對目前市面上使用較為廣泛的脫硫脫硝技術進行了應用分析,為我國環境保護事業的發展提供可行性的意見。




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