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火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术分析,梅州脱硫

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摘 要:

火电厂发电使燃烧的煤中会导致大量含有硫和硝废气,那部分废气排入大气会导致污染形成酸雨。火电厂脱硫脱硝机器就是用来处理这一些含有大量硫和硝废气的装置。高效的可以同时脱硫脱硝的新技术、新仪器是国内外烟气净化技术研究的总趋势。目前好多国家和郊区都开展了火力发电厂的烟气同时脱硫脱硝技术的设计工作,有的还实施了工业应用。缘于种种原因,我国还停留在脱硫阶段,但同时脱硫脱硝势在必行。

火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术主要有联合、干式、湿式三类,不同类型的烟气脱硫技术的优劣点各不相同,所以在应用前,应当对各类技术进行了解,再结合自身实际情况来选择适用性较高的技术,一方面可以维护火电厂的经济成本,一方面可以保障烟气脱硫脱硝的效果。

SNOx工艺SNOx技术是一种干式脱硫脱硝技术,锅炉排烟首先经过高效布袋除尘器,以尽一定能环比减少其后部SO2器内催化剂的清洁频率。布袋除尘器出口的排烟经加热后进入NOx催化反应器,在有氨的条件下NOx被还原成氮气和水;在第二级催化反应器内,SO2被氧化成SO3,经降温,水合而浓缩形成液体硫酸。该工艺的脱硫动力等级和脱硝功率分别可达95%和90%,其副产品为硫酸。脱硫脱硝除尘器按照空气力学和流体力学的原理,使进入仪器内的烟气和水加快碰撞,使水在高速高温烟气气流与作用下快速形成小水滴,小水滴的形成增大了烟气和水的接触面积,烟气中的灰尘和含硫氧化物快速和含碱石灰水发生了中和反应生成石膏,之后再经过分离层把水和石膏从空气中分离出来。以煤炭为燃料的烟气都含有那一些物质,第一是火电厂,建火电厂都要同时建设脱硫,脱硝国家还没有开始强制上。2014 年7 月1 号的减排大限将至,二氧化硫和氮氧化物的排放标准进一步严格。存量市场约有1/3 到1/2 面临二次脱硫,而电力和另外工业部门的脱硝市场更会在2013-2014 年达到高峰期。

硫、硝是火电厂排放烟气当中主要的污染物质,此类物质会导致大气环境受到严重的污染,进而引发酸雨等自然灾害,使得人类生存环境受到威胁,在此前提下,维护大气环境质量,降低火电厂排放烟气当中的硫、硝,是现代社会重点关注的问题。

1、火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术种类

1.1 联合式烟气脱硫脱硝一体化技术

联合式烟气脱硫脱硝一体化技术,在现代火电厂烟气治理工作当中的应用十分广泛,此项技术主要建立在传统脱硫、脱硝的基础上,采用催化还原技术来针对排放的烟气进行治理。在此项技术的实际应用上,首先需要在脱硫设备的基础上,增设脱硝设备,进而通过两项设备的同时运作,即实现了脱硫脱硝一体化。

目前,常见的联合式烟气脱硫脱硝一体化技术有:SNRB烟气净化技术、活性炭法,此两项技术在性能上具有良好的表现,其中以活性炭法表现最佳,但此两项技术均存在操作复杂、空间占用较大的缺陷。

1.2 干式烟气脱硫脱硝一体化技术

干式烟气脱硫脱硝一体化技术同样可以分为两个种类,即高能辐射法与NOXSO法。在高能辐射法当中,主要可以采用电子束射原理来实现脱硫脱硝一体化,应用当中,主要通过电子加速器来氧化烟气内的硫、硝,之后通过化学反应,使硫、硝形成硫酸铵、硝酸铵,最终通过净化之后即可排除,并不会对大气环境造成污染。而在NOXSO法上,其主要通过可再生处理技术来实现脱硫脱硝一体化,在此项技术的引用之下,能够有效提高二氧化硫与氮氧化物的脱除率,并依靠介质传递原理,有效实现硫、硝的一体化脱除。

1.3 湿式烟气脱硫脱硝一体化技术

湿式烟气脱硫脱硝一体化技术,是目前最为常见的烟气处理技术,其主要可以分为WSA- SNOX法、硫酸氧化法。在WSA- SNOX法方面,主要采用SCR反应器与催化剂,使烟气内的二氧化硫氮化,之后即可安全排出,并同样通过介质传递实现硝的排放,此项技术在实际效果上,具有脱硫脱硝效率高的特点。在硫酸氧化法方面,主要通过强氧化剂来吸收烟气内的硫、硝,同样具有较高的硫、硝脱除效率。

2、火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术应用基本要求

虽然火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术种类较多,并且功能特点也不相同,但是在实际应用上,都需要围绕基本要求来实施,下文将对此进行分析。

2.1 流程设计

为了良好的落实火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术,需要进行流程设计。在流程设计方面,应当以提高脱硫脱硝效率与能效为目的、以某种脱硫脱硝一体化技术为核心,设计出符合实际条件的脱硫脱硝一体化技术系统,例如在某种脱硫脱硝一体化技术之前,构建自动式除尘器,通过除尘器的作用,能够排除烟气当中的大颗粒粉尘,此时即可在一定程度上起到脱硫脱硝的作用,同时能够降低脱硫脱硝一体化技术的工作负担,之后针对除尘器吸收的分成,可以采用汽水分离器进行处理,同样有助于烟气脱硫脱硝的效果。

2.2 材料核算

目前,所有的脱硫脱硝一体化技术,都需要采用相应的材料进行运作,而当材料用量出现问题,不但会导致技术运作成本增加,还可能会影响技术的能效,所以在食用脱硫脱硝一体化技术时,必须重视材料的核算。材料的核算应当围绕质量守恒定律,计算技术应用的需求,使得需求与实际用量达到平衡。

2.3 热量计算

热量计算主要是为了确认脱硫脱硝一体化技术的应用效果,即多少的材料能够处理多少污染物质,所以为了保障脱硫脱硝一体化技术的能效,需要在应用前,进行热量计算。在热量计算当中,应当围绕热力学第一定律,以材料数量、材料能量、材料特性为基础进行分析。

3、火电厂脱硫脱硝一体化技术应用优点

3.1 节能环保效益提高

作为烟气污染治理的重要技术,脱硫脱硝一体化技术具有良好的节能环保效益。在以往的应用当中,多数火电厂对于烟气硫、硝的处理,主要依靠单独的技术系统或复杂的技术系统来实现,而此应用方式的运作成本相对较高,并且往往还需要大量的能源来进行运作,所以其节能效益不足,但在脱硫脱硝一体化技术之下,优化了传统应用方式的流程,节省了运作的成本,同时因为技术的发展,其能源需求也有所降低,并且人工能够对能源进行更加精准的把控,说明脱硫脱硝一体化技术的节能环保效益更高。

3.2 适用性更强

传统烟气脱硫脱硝技术,往往需要占用较大的面积,在于脱硫脱硝一体化技术相比之下,其空间利用率较低,所以一旦空间无法满足传统技术的空间需求,火电厂要实现烟气脱硫脱硝的难度就会更高。而在脱硫脱硝一体化技术基础上,此项技术的占地面积相对较小,因此适用性上要高于传统技术。

本文发表于《民营科技》2018年 第10期

作者简介:朱元山,大唐环境产业集团股份有限公司特许经营分公司洛河项目部,男,助理工程师,从事火力发电厂脱硫、脱硝系统运行维护、检修,技术管理工作。

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