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      淺談燃煤電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

      2021-05-10 08:24:55方成偉
      科學(xué)與財(cái)富 2021年36期
      關(guān)鍵詞:脫硫脫硝治理技術(shù)環(huán)保

      方成偉

      摘 ?要:環(huán)保政策日益收緊,燃煤電廠必須加強(qiáng)對(duì)煙氣治理和脫硫脫硝技術(shù)的重視,提高環(huán)保技術(shù)管理水平。文章從煙氣特點(diǎn)和危害入手,對(duì)燃煤電廠煙氣治理和脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)行分析,提出燃煤電廠煙氣治理和脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用建議,旨在推動(dòng)燃煤電廠環(huán)保治理技術(shù)水平提升,符合國(guó)家環(huán)保監(jiān)管政策要求。

      關(guān)鍵詞:環(huán)保;燃煤發(fā)電;煙氣;脫硫脫硝;治理技術(shù)

      1引言

      燃煤發(fā)電是傳統(tǒng)的發(fā)電方式,在發(fā)電的過(guò)程中,化石燃料的燃燒產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì),不僅威脅人類的健康,同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)危害性影響。在新的發(fā)展時(shí)期內(nèi),綠色環(huán)保、節(jié)能高效是電力行業(yè)發(fā)展的核心理念。加強(qiáng)燃煤電廠煙氣治理和脫硫脫硝技術(shù)研究應(yīng)用十分重要。

      2煙氣特點(diǎn)及危害影響

      燃煤發(fā)電中,燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì),如氮氧化物、硫氧化物和其他的雜質(zhì)。煙氣中的有害顆粒一旦進(jìn)入到大氣環(huán)境,將導(dǎo)致大氣環(huán)境受到破壞,人們吸入有害物后會(huì)引發(fā)身體機(jī)能的病癥,對(duì)健康和生命帶來(lái)危害。而隨著生態(tài)鏈循環(huán),煙氣中的污染物還會(huì)形成一系列自然災(zāi)害,如霧霾、酸雨、化學(xué)煙霧等,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、設(shè)備設(shè)施、生物多樣性等帶來(lái)危害。

      3燃煤電廠煙氣治理及脫硫脫硝技術(shù)

      3.1燃煤電廠煙氣治理措施

      煙氣治理的主要措施是采用除塵設(shè)備對(duì)煙氣進(jìn)行治理。目前除塵設(shè)備的類型很多,包括機(jī)械除塵、布袋除塵、濕式電除塵等。機(jī)械除塵是利用機(jī)械結(jié)構(gòu)在機(jī)械驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力下產(chǎn)生離心力,煙氣經(jīng)過(guò)除塵設(shè)備時(shí)在離心作用下偏離原來(lái)路徑從而達(dá)到除塵效果。機(jī)械除塵對(duì)煙氣中特定粒徑的物質(zhì)有好的除塵效果,但是對(duì)煙氣中粒徑較小的物質(zhì)作用效果較差。布袋除塵是利用特殊材質(zhì)的布袋將煙氣進(jìn)行過(guò)濾,將大部分有害物質(zhì)進(jìn)行吸附回收,除塵效率較高。由于煙氣中的物質(zhì)含有硫化物,具有腐蝕性,因此對(duì)布袋除塵設(shè)備有腐蝕性,再加上煙氣的溫度高、濕度大,腐蝕情況會(huì)加重。濕式電除塵是在脫硫塔頂部裝濕式電除塵裝置,利用電流作用在陰陽(yáng)兩極之間創(chuàng)建靜電場(chǎng),在煙氣經(jīng)過(guò)靜電場(chǎng)時(shí),煙氣中的帶電顆粒會(huì)被捕集到陽(yáng)極管內(nèi)壁。濕式電除塵對(duì)煙氣中粒徑較小的有害物具有很好的效果,適用于粒徑小、濃度低的煙塵,或者將濕電除塵法和其他除塵結(jié)合,作為深度處理方式使用,得到更理想的效果。

      3.2燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)

      低溫SCR脫硝工藝。在低溫SCR脫硝工藝中,在煙氣中注入尿素等還原性物質(zhì),促進(jìn)煙氣在反應(yīng)器中與還原劑發(fā)揮是跟反應(yīng),得到產(chǎn)物氮?dú)夂退?,從而?shí)現(xiàn)脫硝。該技術(shù)應(yīng)用較為成熟,操作簡(jiǎn)單,安全可靠,對(duì)環(huán)境沒(méi)有二次污染。防止催化劑中毒,提高催化效率是低溫SCR脫硝工藝的重點(diǎn),也是研究的重要方向。

      半干法SDA脫硫工藝。煙氣中的二氧化硫遇水生成亞硫酸,硫酸遇到氨生成硫酸銨,通過(guò)這一遠(yuǎn)離來(lái)去除煙氣中的二氧化硫。由于上述主要反應(yīng)的反應(yīng)速度較快,因此對(duì)脫硫效率的提升非常有利。焦化項(xiàng)目中可以得到氨水,這部分氨水可以作為還原劑使用,提高利用率,降低脫硫成本。燃煤電廠煙氣出口的溫度較高,將半干法SDA脫硫技術(shù)和低溫SCR脫硝技術(shù)結(jié)合使用,先實(shí)現(xiàn)脫硝,然后再進(jìn)行脫硫,這樣不需要對(duì)煙氣實(shí)施升溫處理,提高能耗利用率。煙氣高于露點(diǎn)時(shí)進(jìn)行脫硝對(duì)裝置的腐蝕危害較小。氨氣容易竄露產(chǎn)生氣溶膠,煙氣中含有二氧化硫,另外在脫硝過(guò)程中容易導(dǎo)致催化劑中毒,降低催化劑使用壽命,以及設(shè)備堵塞的故障,這是技術(shù)不足之處。

      液態(tài)催化氧化脫硫脫硝技術(shù)。氧化劑和催化劑配合使用,對(duì)煙氣中的二氧化硫和氮氧化物進(jìn)行氧化,生成硫酸和硝酸,之后利用堿液中和生成硫酸銨和硝酸銨。該方法操作簡(jiǎn)單,占地面積小,對(duì)脫硫脫硝效果好,不會(huì)產(chǎn)生工藝廢水。在技術(shù)應(yīng)用中,氮氧化物被氧化后生產(chǎn)硝酸、亞硝酸,容易對(duì)設(shè)備造成腐蝕,硫酸銨中混有部分硝酸銨,產(chǎn)物不純。

      脫硫脫硝一體化技術(shù)。煙氣進(jìn)行脫硫時(shí),其中的二氧化硫被催化,與氧氣和水產(chǎn)生硫酸。煙氣中的氮氧化物經(jīng)過(guò)活性焦催化,遇到氨發(fā)生還原反應(yīng),生成氮?dú)夂退;钚越乖诿摿蛎撓踔衅鸬竭^(guò)濾層的作用,煙氣中的顆粒物在活性焦中被吸附收集。脫硫脫硝一體化技術(shù)中設(shè)備的整體性強(qiáng)因此減少設(shè)備投入成本,脫硫脫硝工藝中對(duì)水的消耗量少。不足之處是脫硫效率不高,需要及時(shí)增強(qiáng)活性焦保持活性焦反應(yīng)活性。在活性焦解吸的過(guò)程中需要配置吸酸裝置,在制酸前需要對(duì)酸進(jìn)行凈化,因此制酸環(huán)節(jié)比較繁瑣,而且制酸環(huán)節(jié)容易引發(fā)設(shè)備腐蝕,對(duì)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)來(lái)說(shuō)增加了成本。

      4燃煤電廠煙氣除塵和脫硫脫硝處理改進(jìn)建議

      煙氣除塵技術(shù)的改進(jìn):煙氣治理中除塵法的應(yīng)用率最高。在技術(shù)應(yīng)用中,煙氣顆粒長(zhǎng)期沖刷導(dǎo)致設(shè)備磨損嚴(yán)重,煙氣換熱器壽命較短,容易泄漏,大量凝結(jié)水容易進(jìn)入到煙道內(nèi)造成堵灰風(fēng)險(xiǎn),這些都加大安全隱患。將電除塵裝置煙氣入口位置的低溫省煤裝置換成真空熱管換熱裝置,蒸發(fā)段置于煙氣側(cè),冷凝段置于煙道外部,隔離開(kāi)冷卻水和煙氣通路,這樣可以避免換熱裝置磨損。真空熱管換熱裝置對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行預(yù)處理,可減少凝結(jié)水進(jìn)入到煙道內(nèi),而且還可以降低蒸氣的抽氣量,減少燃料消耗量。煙氣在經(jīng)過(guò)真空熱管換熱裝置后可以達(dá)到80℃~110℃的低溫狀態(tài),電場(chǎng)煙道內(nèi)的煙氣流速降低,不僅保障了煙氣治理效果,而且實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗目標(biāo)。

      脫硫脫硝技術(shù)改進(jìn):采用高質(zhì)量的催化劑可提高脫硫脫硝效率。選用選擇性更強(qiáng)的催化劑,可提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率,節(jié)約能耗,提搞脫硫效率。另外對(duì)脫硝系統(tǒng)中的氨逃逸加強(qiáng)管控。保證催化劑活性,對(duì)氨噴入方式和噴入量進(jìn)行優(yōu)化,消除煙氣流量不均造成氨逃逸增大。安裝氨逃逸監(jiān)測(cè)裝置,及時(shí)獲得氨逃逸信息,及時(shí)對(duì)氨噴入量進(jìn)行調(diào)整。

      5結(jié)語(yǔ)

      綜上所述,燃煤發(fā)電是電力行業(yè)的傳統(tǒng)發(fā)電方式。加強(qiáng)燃煤電廠煙氣治理和脫硫脫硝管理不僅是企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的路徑,同時(shí)也是國(guó)家環(huán)保政策的要求。從實(shí)際出發(fā),結(jié)合煙氣治理和脫硫脫硝技術(shù)不足,完善和創(chuàng)新技術(shù)方法,提升燃煤發(fā)電企業(yè)的環(huán)保水平。

      參考文獻(xiàn):

      [1]段飛飛.燃煤電廠煙氣深度治理技術(shù)研究[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè),2018(11):45-48.

      [2]張井麗.危廢焚燒與煙氣凈化系統(tǒng)問(wèn)題及優(yōu)化[J].廣州化工,2017(17):135-138.

      [3]高耀.燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)探討[J].能源與節(jié)能,2018(05):85-86.

      [4]易成.高芳瑩.脫硫脫硝除塵一體化工程優(yōu)化改造[J].環(huán)境與發(fā)展,2018,30(01):105-106.

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