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电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术

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  【摘要】近年来,人们生活水平快速提升,对电力的应用要求也在不断上升中。为可以提升到电厂锅炉脱硫脱硝以及烟气除尘的效果,有效避免电厂发电对我国环境造成的影响。本文对电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的现状做出了讨论,并对该技术做出了深入的探究和讨论。
  【关键词】电厂;锅炉;脱硫脱硝;除尘技术
  1 导言
  目前为止,世界上普遍都采取脱硫脱硝一体化处理的技术是WetFGD+SCR/SNCR,它的核心技术是采用湿化的方法对有害的烟气进行脱硝,采用的原料是石灰或者石灰石,工作效率要大于90%。但是该技术的工作量巨大,操作工序较复杂,前期运营的成本过高,不仅有让燃煤电厂亏损的隐患而且还容易造成二次污染。
  2 燃煤脱硝技术概述
  煤炭是一种易燃的矿物成分,是中国工业生产和正常开采的重要燃料油。在剧烈燃烧的过程中,它将产生更多的氮氧化物。形成三种主要方法:一是快速的氮氧化反应。煤中的烃正离子基团在高温环境中与周围空气中的气态氮反应形成氮氧化过程。二是热氮氧化过程,它将在煤炭燃烧期间产生大量热量。促进氮气和氧气在清洁空气中产生氮氧化物的不同反应;三是制造燃料氮氧化物。在剧烈燃烧的过程中,煤在高温下分解为正离子化合物,然后,在洁净空气中与二氧化碳反应,逐渐形成氮氧化物过程物质。
  3 火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的技术特点和现状
  3.1火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的意义和技术特点
  原煤中除了有碳元素外还有其他的各种能对大气环境产生危害的元素,比如硫元素和氮元素等。这些元素的氧化物对大气环境和生态环境都能造成巨大的危害。如果直接燃烧原煤不仅降低了碳元素的利用率,还将原煤中有害元素的氧化物释放到了大气之中,最终导致酸雨、光化学烟雾等出现。脱硫脱硝及烟气除尘技术在火电厂的应用使得这种现象得到了改善,不仅大幅度降低了污染物的排放量,还提高了煤炭资源的利用率,在一定程度上降低了电力的成本。
  脱硫脱硝及烟气除尘技术具有许多很好的技术优势,首先这种技术工艺并不复杂不需要很多的人力即可进行操作。其次这种技术因为极大地节省了人力成本,所需要的电力成本也并不是太多,所以这种技术的另一个优点便是运行成本非常低。最后这种技术具有相当强的适应性,不论是什么型号规模的电厂锅炉都能够非常好地使用这项技术,而且不会产生二次污染,可以确保发电过程中产生的污染物的排放量达到最低。
  3.2火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的现状
  随着社会的不断发展,国家对于环境的保护也越来越严格,“绿水青山”也成为了当代人们的追求。在这种背景之下,治理火电厂在发电过程中产生的大量的大气污染物已经迫在眉睫,脱硫脱硝及烟气除尘技术广泛应用于火电厂的发电过程之中,为降低污染物的排放量做出了巨大的贡献。可是我国的脱硫脱硝及烟气除尘技术与国外的先进技术还存在一定的差距,所以火电厂企业应该结合自身的实际情况积极对此技术进行创新和改进,使这项技术可以更好地为企业的节能减排工作做出更大的贡献,提升企业在市场中的竞争力。
  4 电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术应用
  4.1CuO吸附法脱硫脱硝技术
  目前为止最为常用的吸附剂主要有CuO-SiO2、CuO-Al2O3,CuO吸附法脱硫脱硝技术分为两步反应:首先在吸附器中进行反应,化学反应的温度环境在300℃到450℃之间。吸附剂与SO2反应,生成CuSO4;由于CuO和生成的CuSO4对NH3还原氮氧化物有很高的催化活性,结合SCR法进行脱硝。其次在再生器中進行反应:吸附剂和CuSO4,用H2或CH4对CuSO4进行还原,再生出的SO2可通过claus装置进行回收制酸;还原得到的金属铜或Cu2S在吸附剂处理器中用烟气或空气氧化成CuO,生成的CuO又重新用于吸收还原过程。该工艺能达到90%以上的SO2脱除率和75%~80%的氮氧化物脱除率。可以看出反应效果和反应时的温度成正比,所以反应时要提高反应环境的温度。最终和二氧化硫发生反应生成硫酸铜,并且把氮氧化物还原为氮气和氨,避免了二氧化硫和氮氧化物排放对大气造成的污染。
  4.2烟气除尘技术
  对煤炭燃烧过程产生的各种固体小颗粒和烟尘进行处理的过程就是烟气除尘技术的原理。现在火电厂普遍使用的烟气除尘技术只有两种:静电除尘和袋式除尘。这两种技术中静电除尘的除尘效率更高,本文主要分析静电除尘技术。静电除尘技术是将烟尘先通过强电场,使粉尘颗粒带上电子,使其在通过除尘电板时被通电的电板吸附下来,这样便可以将粉尘处理干净。静电除尘技术的除尘效率很高,也具有很大的发展和应用前景。
  4.3布袋除尘器
  袋式集尘器是一种高效除尘装置,它使用过滤器组件(滤袋)将灰尘中的有害物质中的固体,细小液体颗粒或气体分离和捕集。
  过滤袋是其主要组成部分,由过滤材料制成袋状。金属骨架固定在集尘器的内部结构中,纤维材料是过滤材料和材料的基础。就新型袋式集尘器而言,过滤器的次要功能是长纤维层,而长纤维层实际上具有较大的孔径,并且集尘器和效率不高。随着过滤过程的增加,一些大的灰尘颗粒被阻塞在过滤材料的体表上,形成一个小的颗粒层(在灰氧气流开始时),并且过滤袋表面的孔径变小了,它可以阻挡更多的小颗粒。
  此时,主过滤器是灰尘喷射室,因此,多孔结构的直径增大,因此,静电除尘器和一次集尘器的效率降低。因为,袋式旋风除尘器的高除尘和效率的主要原因是通过在过滤材料的外表面上形成灰尘层。过滤材料仅在促进系统形成一层灰尘颗粒和支撑大量灰尘的框架方面起作用。
  5 结束语
  综上所述,环境是人类赖以生存的基础,为此在全面发展到我国综合实力的同时,应提升到对环保工作的重视程度。电厂有必要对发电过程中产生的各种大气污染物进行治理,电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的重要性便由此凸显出来,火电厂应该更加重视这项技术的应用,更积极地进行节能减排工作,提升企业在市场中的竞争力。
  参考文献:
  [1]赵峰.燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化应用研究[J].电力设备管理,2019(11):67-68;70.
  [2]陈新顺,张欢.火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术解析[J].山东工业技术,2019(5):196.
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