范薇薇
(東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司,成都 611731)
在現(xiàn)代化社會的發(fā)展中,社會各界的環(huán)境保護意識在不斷增強,而我國環(huán)境污染問題日益嚴重,為了有效解決火電廠煙氣污染問題,技術(shù)人員需要加大脫硫脫硝技術(shù)的研究力度,加大煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的應(yīng)用力度,排除煙氣中的有害元素。基于此,本文闡述了火電廠造成的環(huán)境污染問題,介紹了火電廠脫硫脫硝一體化技術(shù)優(yōu)勢,分析了火電廠脫硫脫硝一體化技術(shù)分類及其應(yīng)用。
火電廠在我國發(fā)電廠中占有很大的比例,火力發(fā)電需要燃燒煤、化石能源,其發(fā)電能源消耗量較大,但效率相對較低。通過相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn),二氧化硫和氮氧化物排放量中有 90%以上來源于化石燃料燃燒,其中的 50%以上來自火電廠。在社會經(jīng)濟的快速發(fā)展中,社會各界對電力能源的需求量日益增加,火電廠建設(shè)規(guī)模在不斷擴大,二氧化硫和氮氧化物排放量越來越多,帶來了嚴重的氣體污染和環(huán)境污染問題,如很多地區(qū)出現(xiàn)了酸雨現(xiàn)象,威脅著人們的日常生活。因此,國家相關(guān)部門需要加強對酸雨問題、火電廠有害氣體排放問題的全面控制,火電廠必須實行脫硫技術(shù),對這些問題進行系統(tǒng)化管理。
脫硫脫硝一體化技術(shù)是治理煙氣污染的主要技術(shù)之一,這項技術(shù)的應(yīng)用帶來了很好的節(jié)能環(huán)保效益。在傳統(tǒng)的煙氣污染治理過程中,火電廠處理硫、硝時,普遍實行單一的技術(shù)系統(tǒng),這就需要投入大量的資金,還要消耗更多的能源,無法實現(xiàn)節(jié)能效益。但是,脫硫脫硝一體化技術(shù)的應(yīng)用,節(jié)省了更多的運作成本,能源需求量也有所降低,直接由人工把控能源消耗量。因此,脫硫脫硝一體化技術(shù)的應(yīng)用提高了節(jié)能環(huán)保效益[1]。
在火電廠煙氣處理過程中,傳統(tǒng)的煙氣脫硫脫硝技術(shù)占用面積較大,與脫硫脫硝一體化技術(shù)相比,空間利用率相對較低,在空間無法滿足傳統(tǒng)技術(shù)空間要求的情況下,為火電廠煙氣脫硫脫硝帶來了更大的難度。脫硫脫硝一體化技術(shù)的應(yīng)用占地面積較小,脫硝裝置結(jié)構(gòu)簡單、無副產(chǎn)品、運行方便、可靠性高,可應(yīng)用于火力發(fā)電、鋼鐵、水泥、石化、玻璃、燃煤、燃氣鍋爐采暖等領(lǐng)域,具有很強的適用性。
高能輻射法屬于干煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù),其主要分成2類,分別是 PPCT、EBS。PPCT 是電子束輻照法的簡稱,其主要是利用電子加速器產(chǎn)生的高能離子體氧化煙氣污染物,在強氧化反應(yīng)的基礎(chǔ)上,及時消除氧化物、二氧化硫,通過與水蒸氣反應(yīng)生成硫酸和二氧化硫,再與硝酸和預注入氨反應(yīng)生成硝酸銨和硫酸銨,及時排除煙氣中的有害成分。EBS 是脈沖電暈離子體法的簡稱,這種方法主要是由高壓脈沖電源代替加速器電子束,其應(yīng)用原理和電子束輻照法基本一致。在科學技術(shù)水平快速提升的大背景下,電子束法得到了十分廣泛的應(yīng)用,整體脫硫效果達到 90%,脫硝化率相對較低,整體脫硫率是 18%,這項技術(shù)在脫硫脫硝過程中不易出現(xiàn)廢渣、廢水,不會帶來二次環(huán)境污染問題,而副產(chǎn)品能夠進一步加工生產(chǎn)廢料,其經(jīng)濟效益比較明顯。
在氯酸氧化反應(yīng)中,煙氣中的一氧化氮和二氧化硫會被氯酸強氧化能力吸收,這種方式主要利用配套設(shè)備完成全過程,利用基本吸收法、氧化吸收法實現(xiàn),這種方式在去除二氧化硫和一氧化氮中取得了良好的效果,還可以去除煙氣中有毒的微量金屬元素。除此之外,濕煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)不易引發(fā)催化劑失活、中毒問題,具有很強的適應(yīng)性,且煙氣限值相對較小,正常情況下能夠進行氧化吸收。該技術(shù)的缺陷包括:氯化酸吸收劑制備比較困難、極易腐蝕反應(yīng)設(shè)備、產(chǎn)品中產(chǎn)生的廢酸會造成二次污染。
在現(xiàn)代化火電廠煙氣治理過程中,聯(lián)合式煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,其主要是在傳統(tǒng)脫硫、脫硝的基礎(chǔ)上,利用催化還原技術(shù)治理火電廠排放的煙氣。在聯(lián)合式煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)應(yīng)用過程中,技術(shù)人員需要在脫硫設(shè)備的基礎(chǔ)上,增加脫硝設(shè)備,確保 2種設(shè)備的共同運行,進一步實現(xiàn)脫硫脫硝一體化。在新時期的快速發(fā)展中,常見的聯(lián)合式煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)主要是 SNRB 煙氣凈化技術(shù)的技術(shù)性比較強,但是技術(shù)操作比較復雜,并且需要占據(jù)很大的空間。
火電廠在應(yīng)用煙氣凈化工藝的過程中,需要建設(shè)脈沖射流袋式除塵室,做好除塵、脫硝、脫硫等工作,火電廠煙氣中含有大量二氧化硫,需要將鈉基脫硫劑和鈣劑注入袋式除塵器中,利用袋外過濾層的作用去除二氧化硫,且火電廠煙氣中的氮氧化合物在氨氣作用下排除,最終完成煙氣除塵工作,并使用布袋功能實現(xiàn)這項工藝。除此之外,煙氣脫硫脫硝一體化煙氣凈化技術(shù)具有很多優(yōu)勢:(1)在常規(guī)條件下,煙氣凈化過程能夠去除 85%的煙氣;(2)通過融合污染物的去除功能,使占地面積有所減少,無須投入大量的技術(shù)成本;(3)在實際應(yīng)用過程中,在選擇性催化脫氮之前去除顆粒物和二氧化硫,有利于降低催化劑層中硫酸銨的含量。
活性炭技術(shù)在火電廠煙氣脫硫脫硝過程中的應(yīng)用,主要是在脫硫塔中使用活性炭,活性炭能夠吸收二氧化硫,在通過氧化作用后變成硫酸,而從脫硫塔中獲取的活性炭內(nèi)部是無害硫化物,而剩余煙氣中二氧化硫在一次分離作用下,排除剩余煙氣中的硫化物,活性炭有利于將有害硝化物吸收[2]。除此之外,在脫硫脫硝活性炭技術(shù)的應(yīng)用過程中,技術(shù)人員需要注意以下內(nèi)容:首先,在反應(yīng)溫度達到 100~200℃時,需要及時地更換活性炭;其次,認真觀察活性炭反應(yīng),通過分析液氮、煙氣流量、煙氣入口溫度、停留時間等各項參數(shù),了解活性炭技術(shù)在脫硫脫硝中的應(yīng)用,有效地解決火電廠煙氣污染問題。
綜上所述,火電廠排放的煙氣嚴重污染著生態(tài)環(huán)境,這就需要深入引進煙氣處理技術(shù),煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)逐漸成為火電廠煙氣污染治理中的關(guān)鍵,但我國脫硫脫硝技術(shù)還不夠成熟,受成本因素的影響,煙氣脫硫脫硝技術(shù)還未在現(xiàn)代化社會中得到推廣和普及,火電廠需要在確保脫硫脫硝資源循環(huán)利用的基礎(chǔ)上,提高脫硫脫硝技術(shù)水平,進而創(chuàng)造更多的節(jié)能效益、經(jīng)濟效益和社會效益。