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火电厂大气污染物烟气脱硫脱硝技术

2022-03-30 13:44:10 东莞市中仁环保科技有限公司 阅读

随着现代社会的发展进步,电能作为清洁能源在人们生活中的应用越来越普遍,我国以煤炭为主的能源结构,决定了火力发电的主体地位。因此我国火电厂的数量不断增加,其规模也不断增大。但是火电厂在生产的过程中需要燃烧大量的化石燃料,这会产生大量的烟气,由于这些烟气中含有SO2、NOx等有害酸性气体,如果将这些烟气直接排放到空气中,会造成大气污染,甚至如果排放大量的SO2还会导致酸雨的产生,对人们的生活和身体产生严重的危害,因此我们需要对其进行综合治理,将其污染降到最低。本文主要对火电厂大气污染物烟气脱硫脱硝的技术进行分析,希望可以对火电厂大气污染物烟气脱硫脱硝的技术的研究提供一些建议和借鉴。

一、发展现状分析

由于火电厂在生产的过程中需要燃烧大量的煤炭,产生大量烟气,烟气中含有SO2及NOx,造成大气污染,严重的话会产生酸雨和雾霾,直接威胁到我国人民健康和耕地安全。为了保护环境,火电厂在生产的过程中需要使用烟气脱硫技术。烟气脱硫技术使用的过程中,多数火电厂主要使用石灰石-石膏法。除此之外,一些火电厂还使用了烟气循环流化床法、海水脱硫法、旋转喷雾半干法等。就目前我国火电厂发展的实际情况来看,我国火电厂的发展规模越来越大,对相关技术的研发也逐渐受到人们的重视,目前简单的脱硫技术越来越难以满足实际生产的需要,我国在此基础上研发出来了更加经济、环保的方法,即脱硫脱硝一体化技术,更好的降低烟气对我国大气的污染,达到人们的环境保护的要求。

二、烟气脱硫技术

2.1、干法烟气脱硫技术

干法脱硫技术指的是将固态的催化剂或吸收剂放入存在SO2的反应器中,待二者充分反应后进行干燥而实现脱硫。我国火电厂常用的干法脱硫技术有氧化物法和活性炭法两种,这种技术操作方面比较简单,对于含硫量较低的烟气具有较高的脱硫率,但脱硫率较差、吸收剂利用率低且脱硫后产生的产品不能回收。

2.2、湿法烟气脱硫技术

与干法脱硫技术相比,湿法脱硫技术的脱硫率较高,可达到90%以上,该技术的成本较低,脱硫后的产品可以循环利用,是当前我国火电厂常用的一种脱硫手段。常用的湿法脱硫工艺有以石灰石作为吸收剂的石灰石—石膏湿法脱硫技术。现实中,依据吸收塔的结构特征,该技术又可以进一步被细分为三类。即逆流喷淋塔、顺溜填料塔和喷射流泡反应器。

2.3、海水烟气脱硫技术

SO2是一种酸性气体,他遇到碱性物质会发生化学反应,而海水作为一种天然的碱性物质,可以对SO2起到良好的吸收作用。该技术操作简单、原料丰富且成本低廉,正是基于这些优点,世界各国都加强了对天然海水脱硫技术的研究与应用,我国也将其列为应该大力推进的脱硫技术之一。该技术主要由烟气系统、SO2吸收系统、海水供应和水质恢复系统构成。在运用该技术时,高效除尘一般会安装在SO2吸收塔的顶部,而SO2吸收系统则位于吸收塔底部。现实中,SO2在顶部会先被进行除尘处理,然后进入底部和自下而上的海水相向流过,进而实现脱硫目的。而吸收了SO2的海水还会被输送至相关的处理设备,通过与其他海水混合并通入适量空气来达到脱硫效果。

2.4、半干脱硫技术

半干脱硫技术是在干法脱硫和湿法脱硫之间的技术,与干法脱硫相比,脱硫效率高,但反应产物的循环率低,不能进行连续运行。本文以半干脱硫技术中被我国广泛应用的烟气循环硫化床脱硫技术为例,讲述其技术原理。烟气循环硫化床脱硫技术作为一种典型的半干法脱硫技术,具有较高的脱硫率。该技术的工艺原理为火电厂的烟气与消石灰、循环灰以及工艺水进行反应,从而去除SO2、SO3等硫化物。这种技术的优势是空间占用小、脱硫工艺容易实现。

三、烟气脱硝技术

3.1、SCR脱硝技术

SCR脱硝技术是当前应用最广最为成熟的烟气脱硝技术,其脱硝率可以高达90%。其工艺原理为利用SCR这种选择性催化剂使NH3或尿素等还原剂与NOx发生化学反应,进而产生N2和H2O。该技术操作简单、技术完善的优是,但缺点就是催化剂价格高、还原剂的消耗快、氨具有腐蚀性、氨容易泄露等。

3.2、SNCR脱硝技术

SNCR脱硝技术是指在催化剂的作用下,含有NOx的还原剂会被喷入高温的炉膛中,迅速被分解成NH3,并进一步和烟气中的NOx发生反应,生成N2和H2O。这种技术需要利用炉膛的高温区域来进行反应,所以需要对锅炉进行一定的改造,可用于老锅炉的改造或是对脱硝率要求不高的机组。这种技术具有成本低、工艺简单的优点。但其脱硝率明显低于SCR技术,仅有30%左右的脱硝率。

3.3、SNCR-SCR技术

联合脱硝技术是SCR技术和SNCR技术的联合使用,其原理为利用高温使还原剂与烟气中的部分NOx发生还原反应,接着将未反应的还原剂和NOx投入SCR反应器中以进行催化反应。联合脱硝技术可以发挥SCR技术和SNCR技术这两种技术的优势,既可以保障脱硝率,又能节省催化剂等材料成本,是目前我国火电厂优化烟气脱硫脱硝技术的主要发展方向。

四、总结

目前我国烟气脱硫脱硝技术尚处于研究阶段,而已经应用到火电厂的脱硫脱硝技术仍存有诸多技术亟需被发现并进行改善。在研究的道路上,还需要付出更多的心血,加大研究力度,最大程度上降低烟气对大气的污染程度,保护良好的生态环境。

来源:相章分享环保技术



标签:   烟气脱硫脱硝