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火电厂锅炉脱硫脱硝技术探讨

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  摘 要:随着我国经济的快速发展,能源需求与日俱增,同时对环保要求越来越高。火电厂作为能源消耗企业的代表,面对国家的发展战略,势必要做出改进和完善。火电厂的尾气排放水平,是环保重点监测指标,更是运营水平的体现。本文对火电厂目前通用的尾气处理技术进行了探讨,并对脱硫脱硝一体化技术进行了展望。
  关键词:火电厂锅炉;尾气处理;脱硫脱硝技术
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.143
   在一般的火電厂工作中,通常情况下是以煤炭作为动力燃料,在这个过程中发生多重的物理和化学变化,化学能向热能转化,通过动力机械的装置,将产生的热能转化机械运转的机械能,再将机械能转化成人类能够利用的电能。火电厂生产过程中产生大量的排放物,如果不加以处理,会对环境造成巨大的影响,因此必须采取措施对尾气进行处理后再排放。目前广泛采用的措施是脱硫脱硝技术,将尾气处理到符合国家环保规范。
  1 火电厂脱硝技术应用现状
   火电厂锅炉脱硝技术在现阶段主要是有低氮燃烧以和烟气脱硝两种技术方式。各种低氮燃烧的作用都是让煤炭能够充分燃烧,不仅让脱硝技术有着更好的所用,而且还可以增强锅炉内部的压力,在此不做详述。
   烟气脱硝在现阶段主要有三种方式:SCR烟气脱硝技术、SNCR烟气脱硝技术以及SNCR/SCR联合烟气脱硝技术。SCR烟气脱硝技术主要是利用还原剂进行脱硝的,操作手法是将还原剂置于烟气中通过化学反应,将烟气分解成水和氮气,然后会产生350度的高温,从而达到脱硝的目的,这种脱硝技术最高能够达到百分之九十的脱硝率;SNCR烟气脱硝技术主要是利用炉膛和还原剂来实现脱硝,通过炉膛反应器产生高达850度的高温,脱硝还原剂分解,与炉膛中的NOX发生反应,产生氮气,这种脱硝技术操作简便,但是效率比较低,同时反应后产生的气体会对环境造成一定的危害;SNCR/SCR联合烟气脱硝技术是结合了两项脱硝技术的优点,效果明显,但是同时采用两种系统,现场布置复杂,投资也比较高,所以只有部分火电厂会选择使用。值得注意的是,脱硝技术一旦在操作过程中出现失误,就会产生一氧化氮,对环境造成一定程度的影响。所以不管是那一项操作脱硝技术,对于操作都有着很高的要求,需要专业人员进行操作。
  2 火电厂脱硫技术应用现状
   脱硫的方法比较常见的就是利用石灰石或者是石灰膏进行脱硫。
   火电厂脱硫系统的核心设备是吸收塔。常见的吸收塔有四种,分别是填料塔、喷淋吸收塔、鼓泡塔和液柱塔。
   填料塔的原理是将反应的材料顺着填料塔的表面流下时与烟气融合,发生反应后完成脱硫。填料塔缺点是经过反应流下来的液体会经常造成整个系统的堵塞,因此这种技术应用并不广泛。由于锅炉燃烧过程中,烟气在炉膛从下向上运动,喷淋吸收塔的装置垂直向下或是按照一定的角度布置,在吸收效果上大为改观,效果很好,同时喷淋吸收塔造价便宜,也让喷淋脱硫技术成为一种主流脱硫技术。
   液柱塔的脱硫技术主要是通过烟气与液体,烟气与气体进行充分的融合、反应,传质,最后完成脱硫。液柱塔脱硫法主要缺点是锅炉与液柱塔装置不兼容,脱硫效果有限。鼓泡塔的原理就是将石灰石浆液与烟气融合反应进行脱硫的,运行中鼓泡塔里必须保证石灰石与烟气充分接触,利用反应后产生的鼓泡达到脱硫的目的。鼓泡塔脱硫技术对控制环节要求比较高,可控性有待提高。
  3 脱硫脱硝一体化技术的研究与创新
   脱硫技术与脱硝技术是两种概念,因此在传统的燃烧锅炉中,都是安装两套技术,这样造成的效果是增大了生产的成本,也使得生产的面积变大,不仅不符合环保节能的要求,也严重阻碍了技术的融合复杂。因此在这种情况下,将脱销技术和脱硫技术进行一体化的研究的应用,是发展的趋势。并且,随着我国经济的发展,科技的不断进步,在脱硝脱硫一体化的技术研究上已经拥有了多种方法,也拥有了比较很成熟的体系,也能够独立的制造相关的设备。
   联合脱硫技术是利用一种技术达到同时脱硫脱硝的两种结果。该方法是利用高能电子产生的强氧化性自由基等活性物质,把氧气中的二氧化硫、一氧化氮氧化为三氧化硫和二氧化氮等高价的氮氧化物以及硫化物并与水蒸气进行反应,形成雾状的硝酸以及硫酸,并与添加的氨进行反应,生成硝钱、硫钱,从而实现脱硫和脱硝的一体化,进而达到净化烟气的良好作用。
  4 脱硫脱硝技术发展趋势
   当前阶段的研究主要是以干法脱硫脱硝为主,随着科学技术的不断深入,加上环保标准的提高,未来几年需要在湿法上取得一定的成就,或者干法和湿法可以配合起来使用;在经济环保的基础上,火电发电的设备就会在一定程度上有所减少,对于发电厂也减轻了负担;从我国的实际情况出发,在现有的基础上,对有些技术进行研究和探讨,找出一套适合我国的脱硫脱硝的方法,然后进行国际性的交流与研究。
  5 结束语
   随着经济的不断发展,火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘一体化技术的创新研究仍需要在实践中不断探索和完善,从而提高电力产业从粗放型企业向环保型企业发展,促进火电厂实现可持续发展。
  参考文献:
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  [2]吴昊霖.锅炉烟气处理与环境保护探讨[J].中国新技术新产品,2015(19).
  [3]李伟.电厂脱硫脱硝一体化工艺研究与应用[J].科技创新与应用,2015(13):120.
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